高压超高压电力电缆关键技术分析及展望

发表时间:2021/5/7   来源:《当代电力文化》2021年1月第3期   作者:王家文 赵福成 朱妍坤 祝昊钰
[导读] 现代社会经济的高速增长为科学技术的创新发展带来了优异的条件
        王家文 赵福成 朱妍坤 祝昊钰
        哈尔滨理工大学荣成学院, 山东省,威海市,邮编264300
        摘要:现代社会经济的高速增长为科学技术的创新发展带来了优异的条件,而科学技术的日新月异又带动着社会的进步和时代的革新,社会时代不断变化的背景环境下,人们的生活质量和水平也是发生了质的改变。大众生活水平不断上升的背后,是各种电气设备使用数量的急剧上升,以及社会发展对电能需求的逐渐增加,而这一切都对电力发展带来了挑战。因此,本篇文章主要探索高压超高压电力电缆的关键技术,分析其在未来的发展前景,促进保障国家与社会的用电安全和稳定。
关键词:高压超高压;电力电缆;技术
引言:当前国家发展进程中大力倡导新能源和绿色环保,各种新能源汽车的使用也越来越多,高压超高压电力电缆技术作为提供电力能源的重要支撑,对于国家与社会的发展来说有着重大意义。所以说,切实的认清高压超高压电力电缆关键技术的使用,关乎着整体电力工程的发展和新能源应用。
一、浅析当前高压超高压电力电缆的运行
        (一)覆冰凝冻的危害
        高压超高压电力电缆正常运行状态下是暴露在环境中的,所面临的最主要的危害就是覆冰凝冻,而覆冰凝冻缠身的主要原因来自于天气状态,且风向、风速、空气湿度等都是影响因素。通常来说,高压超高压电力电缆设备的搭建都在远离居民区的地方,这些地点的环境状况相对来说要比居民区差一些,进而其环境质量也存在较大差异,覆冰凝冻的概率也就高一些。与此同时,如遇大雾、雨雪等天气,高压超高压电力电缆会出现雨凇,当气温下降之后就会形成冰层,-15℃至8℃时就会积覆雾凇,这样就增加了电力电缆的负担而影响电力传输。
        (二)缺乏相应保护
        前文中说到高压超高压电力电缆设备建设在远离居民区的地方,相应的就会出现设备保护问题。从目前我国的高压超高压电力电缆保护区建设来说,通常情况下都是种植一些超高型的植物或者建筑物进行遮挡,桉树是常选植被。但是桉树的成长速度比较快,两年以内就能超过五米,成长环境好一些的地区甚至长到七米,再加上一般种植密度较大,随着高度的不断增加甚至给电力电缆造成阻碍。与此同时,有关部门没有针对高压超高压电力电缆建立专项保护工作小组,在一定程度上降低了其运行的安全性[1]。
二、高压超高压电力电缆关键技术应用探析
        (一)高压挤包绝缘电缆技术
        高压超高压电力电缆建设运行过程中,高压挤包绝缘电缆技术与绝缘电缆和充油电缆的发展是同期的。二十世纪六十年代时,经过科学家们的努力发现了绝缘空间电荷问题,而随着时间的流逝电树枝老化问题越发严重,因此科学家们的研究不断深入拓展,从而研发出了更高电压等级的超高压电力电缆,并在后来广泛应用。直至二十世纪下半叶之时,随着社会需求的加大高压挤包绝缘电缆的使用出现性能不稳的现象,科学家们又继续研发制造出了高压直流挤塑电缆,至此改良了交流电的连接方式,造就了高压超高压电力电缆核心技术的诞生。


        (二)高温超导电缆
        高温超导电缆是新型电缆技术应用的核心内容,其主要是利用了材料在低温下几乎没有电阻或丝毫没有电阻的这一事实原理,并以此为基础克服了所供电流增加时温度增加的限制,极大地提高了电力电缆传输容量。但是,高温超导电缆的高温特点范围在于-100℃至-10℃这一范围,因此需要相应的冷却装置加持,而这就增加了成本投入,如果故障温度高于导体临界温度就有可能发生“擦除”而影响电力传输。所以说,高温超导电缆的稳定性和经济性仍然需要进一步加强,以便于提高电力电缆运行的安全性和稳定性。
        (三)聚丙烯电缆
        以往传统的聚丙烯并不适用于电力电缆中,主要原因有:1.弹性差,加工存在困难;2.易结球,影响绝缘强度;3.当与铜接触时容易引起加速退化。这些都是造成聚丙烯不常使用的原因。而随着科学技术的不断发展,聚丙烯聚合物被制造出来,它与原本的i-PP有着完全不同的特性,最主要的一点就是电绝缘性能较好。与此同时,与XLPE电缆相对比来说,s-PP电缆的水树老化更好控制,在一定程度上保障了高压超高压电力电缆运行的稳定。
        (四)聚乙烯技术
        高压超高压电力电缆建设中,聚乙烯电缆的使用相对较为广阔,其本体绝缘的特点也是关键因素,而这主要得益于硅橡胶材质的高弹性、高耐温性、强电器性等优异特征。聚乙烯技术的应用提高了高温超高温电力电缆的安全性和稳定性,同时无机纳米填料与与聚合物的结合又带来了新的优势,比如引发小尺寸效应、增加杂质粒子数量等,这将聚合物中的原有深陷阱逐渐便为浅陷阱。聚乙烯技术可以说是推动了高压超高压电力电缆建设的稳定性,保障了充分满足社会发展中对于电能的需求和人民用电安全[2]。
三、高压超高压电力电缆关键技术展望
        高压超高压电力电缆关键技术的展望可以说是相关企业的发展前景探索,没有了企业的大力支撑,高压超高压电力电缆建设就失去了主要动力。从宏观的角度分析,电力系统建设和电力企业的发展有着直接的关联性,社会与时代发展不断加速的背景下,电力系统建设面临着更大的挑战,企业高压超高压电力电缆的技术开发与应用也是有着巨大的发挥空间,比如小区充电桩、输电变电设备的增加、各种新兴发电设施建设等,对于高压超高压电力电缆技术使用而言有着一定的推动性。与此同时,计算机信息技术的发展为高压超高压电力电缆建设提供了先进技术,电网数据化管理、智能化建设、可视化监管等,是其未来发展进中的重点关注内容。除此之外,从微观的角度来说,电力电缆安装的简化和便捷使用等,是新时期高压超高压电力电缆发展需要优化的内容,护套薄、截面小型化等的优化,可以在一定程度上降低成本投入,进而提升高压超高压电力电缆使用的效率,既能保证载流量又能促进技术拓展[3]。
结语:综上所述,电力能源作为当前社会发展进程中的主要能源,高压超高压电力电缆关键技术的应用有着举足轻重的价值,高压挤包绝缘电缆技术、高温超导电缆、聚丙烯电缆、聚乙烯技术等,成就了电力工程建设和满足了社会需求。对于当前这个信息化的时代来说,高压超高压电力电缆关键技术发展前景可谓十分广阔。
参考文献:
[1]周远翔,刘睿,张云霄,赵健康,陈铮铮.高压/超高压电力电缆关键技术分析及展望[J].电工文摘,2014,06:1-14.
[2]唐继俊.对高压/超高压电力电缆关键技术分析及展望[J].通讯世界,2016,21:145-146.
[3]吴小东.超高压电力电缆工程设计及施工关键技术浅谈[J].通讯世界,2016,23:208-209.
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