国内首条国产“芯”220千伏海缆成功投运

来源：中国能源新闻网 时间：2026-04-09 14:34

　　国产“芯”突破，蛟龙穿海行

　　——国内首条国产“芯”220千伏海缆成功投运

　　金南汐 韦露

　　涠洲岛，是我国最大最年轻的火山岛，也是广西最大的海岛，被《中国国家地理》评为中国十大最美海岛之一。3月20日，南方电网220千伏涠洲岛跨海联网工程（以下简称“跨海联网工程”）成功投入运行，标志着国内首条基于自主可控绝缘料的220千伏三芯海缆成功实现示范应用。

　　该工程实现了涠洲岛电网与南方电网主网架的“牵手”，结束了海岛远距离“孤网运行”的历史，为广西向海经济发展注入强劲动力。其中，最重要的部分之一就是潜在海底的44.8公里的三芯海底电力电缆，它如一条“蛟龙”，在海底搭建“能源大动脉”。这条海缆从出生便携带“科技基因”——该海底电缆一回采用了国内自主研发的交联聚乙烯绝缘料，完全破解了我国高压海底缆行业绝缘料完全依赖进口的“卡脖子”技术困局。

　　打破垄断的“绝缘料突围战”

　　要理解这条海缆技术突破的含金量，需先了解其关键原材料——交联聚乙烯绝缘料的作用。若将海底电缆比作深海中的“能源传输通道”，交联聚乙烯绝缘料便是通道的“贴身防护衣”，是海缆安全运行的关键保障。

　　随着“双碳”战略与海洋强国建设深入推进，我国对高电压等级海底电缆的需求持续增加，但交联聚乙烯绝缘料却长期依赖进口，已成为行业突出的“技术短板”。近年来，国际形势严峻复杂，交联聚乙烯绝缘料供应安全面临风险，对我国海上风电、岛屿供电等关键领域发展带来一定阻碍。

　　“技术壁垒越高，我们越要争口气！”南方电网科学研究院高压所所长赵林杰迎难而上，牵头组建攻关团队，扛起了自主可控绝缘料高压海缆研发的重任。

　　海底电缆长期服役于海洋环境，维护难度远高于陆地电缆，工厂接头是海缆系统中的薄弱环节，容易发生局部故障，从而影响整条海缆的安全运行。因此，在海缆设计上应尽可能减少接头数量，保证线路的连续性。

　　赵林杰介绍，一般的陆地电缆每根长度只有几百米，而此次需要生产的海缆却达到了22.9千米。整段44.8公里（另预留1千米）的线路仅需两根对接。这种国产220千伏海缆的绝缘层厚度有24毫米，绝缘料总量高达105吨，生产时需要连续10天以上不停机，还得保证这些材料的性能全程稳定，这在国内没有任何先例。

　　为何电缆大长度持续生产这么难？主要是因为生产过程中，机器内的绝缘熔体压力、温度及海缆偏心度需要保持长时间精准稳定，哪怕是一丁点微小的误差，在几十公里的连续生产中都会被不断放大，最终影响海缆的质量。

　　“比如，电缆生产时，绝缘料熔体一旦在挤出机螺杆、机头中停留时间过长，就可能提前发生预交联形成焦烧和老胶，轻则导致海缆生产速度降低，重则导致无法连续生产，限制海缆生产长度。”赵林杰说。

　　传统的抗焦烧方法只能依靠经验判断，就像隔着雾看路，无法精准把控材料性能。为了找到突破口，南方电网科学研究院项目团队在实验室搭建了材料长时间挤出性能验证测试平台，对比分析了上百组数据，终于攻克了自主可控绝缘料大长度连续挤出抗焦烧工艺技术难题，建立起交联聚乙烯绝缘料抗焦烧性能与交联反应动力学特性的评价方法，为后续工艺研发奠定了基础。

　　不仅如此，为了精准分析不同挤出时间下国产绝缘料的可靠性，项目团队在实验室开展了国产绝缘料大长度挤出验证过程，对海缆不同位置绝缘的理化性能、电气性能、机械和老化性能进行了系统分析。浙江万马高分子材料有限公司总工程师陈文卿说：“我们对该批绝缘料实施了贯穿全程的高质量生产质控，生产过程采用全自动生产线与在线监测系统，对国产海缆绝缘料挤出温度、压力、洁净度等参数进行全程调控，确保批量化生产过程材料的稳性定和一致性，数据全程可追溯。”

　　针对工厂接头这个薄弱环节，团队也下足了功夫。海底电缆工厂接头的主要作用是连接多段海缆，但工厂接头处由于涉及到材料、工艺和结构的过渡，其加工精度和密封性往往难以达到海缆本体的一致性，在恶劣的海底环境中更容易发生疲劳、磨损和老化。经过反复试验优化，项目团队成功突破了基于自主可控绝缘料的220千伏海缆工厂接头制作工艺难题，掌握了海缆工厂接头国产绝缘等径恢复技术及脱气工艺，确保接头界面实现充分融合与高效交联。

　　驰骋蓝海的“能源新干线”

　　“以前用进口绝缘料，不仅价格贵，交货周期还特别长。”江苏亨通高压海缆有限公司首席技术官潘文林感慨道，“现在用国产绝缘料，交货周期缩短到2个月，还能享受本土化技术服务，真正实现了‘我的海缆我做主’。”

　　这一突破的背后，是创新联合体的协同发力。潘文林认为：“南方电网科学研究院就像纽带和桥梁，把产业链上下游企业协调串联起来，在行业内有很强的带动作用，国产绝缘料攻关和应用都推进得很快。”

　　此外，长期潜在海里的海缆需要全方位维护。在敷设海缆的同时，南方电网广西电网公司还搭建了数字平台——基于跨海联网工程的“输变配一体化三维数字化智能运维系统”与工程同步投运。该系统集成部署海缆温度监测、海缆扰动监控、海缆埋深监控、船舶AIS、近岸视频、海事VTS等7个海缆综合监测子系统，配置21套陆缆视频监控终端，实现对海缆本体状态及周边环境的全天候、全覆盖、三维可视化监测，进一步支撑国产海缆技术的长期可靠运行与迭代优化。

　　从实验室的反复试验到海底的稳定运行，从技术封锁的困境到国产替代的崛起，这群科研工作者用坚守与创新，在深邃海底架起了能源传输的“自主桥梁”。本次示范应用打通了自主可控绝缘材料到海缆制造的全链条，彻底扭转了我国高压海缆绝缘料完全依赖进口的被动局面。

　　“这是国产交联聚乙烯绝缘料首次在大长度220千伏交流海缆系统中应用，对保障国家电力能源产业链供应链安全具有重要意义。”中国工程院院士黄崇祺评价道。

　　未来十年，我国海上风电装机容量将大幅增加，对应所需的高压海缆长度将超过上万公里。“此次涠洲岛大长度海底电缆工程的成功投运，在我国高压海底电缆自主化进程中具有里程碑意义。虽说这条道路很漫长，也不平坦，但我们坚信基于国产技术的更高电压等级、更大运行长度的海底电缆将为我们织就一张蔚蓝的电力能源网络。”南方电网科学研究院专家侯帅充满信心。

责任编辑：王雪聪