【行業(yè)前沿】國產(chǎn)硅橡膠絕緣半導(dǎo)電料110kV交流電纜附件研制成功

11月24日，由廣州供電局牽頭，聯(lián)合南方電網(wǎng)科學(xué)研究院、四川大學(xué)、無錫德剛精工機電設(shè)備有限公司和深圳市森日有機硅材料股份有限公司針對高壓電纜附件關(guān)鍵原材料自主可控開展核心技術(shù)攻關(guān)，組織中天附件、江蘇安靠、特變昭和、上海永錦共四家電纜附件制造企業(yè)針對項目研制的國產(chǎn)高壓電纜附件用液體硅橡膠、高導(dǎo)熱無鹵阻燃填充材料和新型定向泄壓銅殼進行了工藝適應(yīng)性驗證。“國產(chǎn)液體硅橡膠110kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜附件”在國家電線電纜質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心通過型式試驗，性能符合IEC 60840：2023和GB/T 11017.3—2024的要求，這充分驗證了國產(chǎn)高壓電纜附件用液體硅橡膠優(yōu)良的加工性能和廣泛的工藝適應(yīng)性，標(biāo)志著高壓電纜附件關(guān)鍵原材料自主可控邁入工業(yè)化制備新階段，打破了高端電纜附件核心材料的進口依賴。

國產(chǎn)液體硅橡膠、高導(dǎo)熱無鹵阻燃填充材料和新型定向泄壓銅殼的110kV電纜附件在局放試驗、雷電沖擊電壓試驗、接頭外保護層實驗等關(guān)鍵試驗項目中表現(xiàn)優(yōu)異，充分驗證了國產(chǎn)液體硅橡膠、高導(dǎo)熱無鹵阻燃填充材料和新型定向泄壓銅殼的性能、材料匹配性及整個電纜系統(tǒng)的高可靠性。

隨著我國國民經(jīng)濟與電力事業(yè)的迅猛發(fā)展，目前我國已實現(xiàn)500kV電壓等級電纜系統(tǒng)制造技術(shù)的國產(chǎn)化。然而，適用于高壓電纜生產(chǎn)的主要原材料——液體硅橡膠一直以來依賴進口，長期被美國邁圖、德國瓦克、陶氏化學(xué)壟斷。同時，進口國外高壓電纜附件液體硅橡膠還存在價格高、供貨周期長且供應(yīng)不穩(wěn)定等問題，給高壓電纜生產(chǎn)、電網(wǎng)建設(shè)以及安全運行帶來巨大的安全風(fēng)險。高壓電纜附件用液體硅橡膠已成為我國電力電纜產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的突出“卡脖子”技術(shù)難題，其能否穩(wěn)定可靠供應(yīng)已經(jīng)嚴(yán)重威脅到我國高壓電纜產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈的安全以及電網(wǎng)建設(shè)的穩(wěn)步推進和電力系統(tǒng)的安全可靠運行。因此，推動220kV及以下高壓電纜附件液體硅橡膠的國產(chǎn)化替代工作刻不容緩。

2023年，南方電網(wǎng)公司發(fā)揮領(lǐng)軍企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新優(yōu)勢，由廣州供電局牽頭，聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游的材料、設(shè)備、科研及應(yīng)用單位，全面組建了涵蓋高電壓與絕緣技術(shù)、高分子材料、電線電纜附件、高電壓試驗技術(shù)多專業(yè)領(lǐng)域和橫跨“產(chǎn)學(xué)研用”多家單位的創(chuàng)新聯(lián)合體攻關(guān)團隊。從源頭乙烯基硅油、白炭黑、導(dǎo)電炭黑等關(guān)鍵材料的選型與批量化質(zhì)量控制，高壓電纜附件用液體硅橡膠材料體系的開發(fā)與生產(chǎn)工藝提升，高壓電纜附件應(yīng)力錐成型工藝性能的驗證，到推進國產(chǎn)電纜附件掛網(wǎng)試運行，團隊全面布局，大力推動高壓電纜附件用液體硅橡膠絕緣及半導(dǎo)電料的自主可控研發(fā)。

同時，團隊聚焦接頭位置限制線路載流量的瓶頸和接頭的本質(zhì)安全水平提升問題，攻關(guān)研制了高導(dǎo)熱無鹵阻燃填充材料和定向泄壓銅殼。前者實現(xiàn)了熱導(dǎo)率2~4倍的性能提升，且兼具無鹵阻燃性能，能夠防止接頭故障時事故擴大，無有毒氣體；后者在接頭故障爆炸時能夠達到定向泄壓的目的，其灌膠孔密封設(shè)計、絕緣環(huán)設(shè)計以及法蘭連接設(shè)計等的優(yōu)化使其密封性能、絕緣性能、法蘭連接強度優(yōu)于現(xiàn)有銅殼。

后續(xù)，團隊將進一步推動220kV電壓等級電纜附件用液體硅橡膠配方體系的開發(fā)及附件制備，實現(xiàn)高壓電纜附件全面自主可控，切實保障國家電力設(shè)備供應(yīng)鏈的安全。

來 源 | 電纜技術(shù)