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智能电缆是实现电网智能化关键

2015-01-20 11:15:06  中缆在线新闻中心

  有句革命老话说得好,困难是有的,但一定要克服。就如日前热议的“智能电网”。智能电网已经从规划论证发展到分步实施阶段,深入演变成一场关于“智能化”的大革命。但是实现智能电缆、数字化变电站、智能电表智能终端以及分布式新能源的接入,都不能一蹴而就。电力产业上下游企业必须要同心协力,做好智能化的各个阶段,才能实现真正意义上的电网智能化。

  如上文所述,智能电网建设引发了电力设备的全面变革,这其中就包括对传统电缆提出了新的功能需求,比如智能电网对线路的要求增加了自诊断、自恢复的功能,需要电缆企业不断创新,生产智能电缆。一些规模型企业及时抓住了智能电缆商机,欲在智能电缆领域中开拓出一片“蓝海”市场,如智慧能源成功研制的智能型超柔性防火电缆通过了国家防火建筑材料质量监督检验中心专项检验和国家电线电缆质量监督检验中心的全性能型式试验,综合性能被相关专家鉴定为国际先进水平,产品获得国家发明专利,并入选到了“2014年第一批江苏省高新技术产品名单”行列。

  目前,在超高压电缆里敷设一些光纤光缆,通过光纤光缆检测高压电缆的局放和温度,实现对高压电缆的感知,其实这也是一种智能电缆。

  随着智能电网对供电可靠性要求的提升以及电缆应用广泛度越来越大,时常发生的电缆事故亟待创新的、更为智能的电缆检测技术加以保障。针对这一点,国家电线电缆质量监督检验中心主任吴长顺指出,对电缆进行状态诊断及评估,是合理安排电缆更换,保证电力供应安全可靠的一个重要技术手段,也是在智能电网中实现对电缆有效管理的极其重要的部分。此外,经济发展,电力要先行,尤其在倡导节能减排、绿色能源的政策引导下,构建坚强智能电网的必要性不言而喻。

  智能电缆是实现智能电网的关键

  构建智能电网,改造和扩充各个基础环节是必要的。当前,智能电网被业内人士公认为是一块儿市场蛋糕,但就目前来看分食其中最大一部分的是对一次设备的更新。而在一次设备中,除了变压器、开关设备之外,占据份额最多的便是电网的骨架——电力线路。

  电力线路分为架空线(LINE)和电缆(CABLE)两种,其中,电网建设中使用较多的是构建高压超高压主网的架空线。以往,电缆更多的应用在工矿企业用户内部、部分城网,以中低压电力电缆为主。现在,随着绝缘耐压水平的提高,高压、超高压电缆的应用也越来越广泛。新能源电站的兴建、装备制造的发展、轨道交通的推广等又极大地拓展了电缆的新型应用领域。

  按照电压等级来划分,电缆分为380V/220V–660V低压电缆、6kV–35kV中压电缆、110kV–220kV高压电缆、330kV–500kV超高压电缆;按照绝缘材料划分,电缆分为PVC绝缘、PP绝缘、PE绝缘、XLPE(交联聚乙烯)等;按照载体材料划分,电缆分为铜芯、铝芯电缆、光电复合电缆、超导电缆等;按电缆生产工艺分类,电缆可分为悬链生产线、立塔生产线。对于投资者而言,他们主要针对强电电缆,强电电缆又分为了常规电缆和特种电缆。

  众所周知,常规电缆是目前电网和用户大量使用的范围最广的电缆产品,几乎包括所有的低压电缆和大部分的中压电缆。但是,生产常规电缆的准入门槛低、成本波动大、竞争异常惨烈、产品利润空间小,前景十分不乐观。

  那么显然地,特种电缆成了近年来电线电缆市场上的“香饽饽”。包括中低压电缆中采用的新型绝缘材料品种、高压超高压电缆、新能源电站电缆、工业特种用途电缆、轨道交通和海底传输电缆等都成为了电缆生产商和投资商的关注焦点。与常规电缆相比,特种电缆技术含量高、应用领域新、发展前景好、利润空间较高、竞争对手较少。

  特种电缆智能化是大势所趋

  截至目前,业内人士对特种电缆需求做了粗略的调查,发现特种电缆主要用于以下几个方面:

  耐水树电缆的放量需求。日前,智能电网在城乡建设的电网扩建改项目中紧锣密鼓地开展着。尤其是在城网改造中,配网入地已成趋势。大城市双环网供电、空间走廊日益狭小、市中心地下电缆率的目标提升(80%以上),都给中压配电电缆带来了极大的需求。而电缆的免维护要求和绝缘耐压的寿命关注,又对配电电缆的绝缘介质、性能指标、品牌信誉提出更高的要求。我们都知道,常规电缆的绝缘介质在电场、水分和杂质等绝缘缺陷的协同作用下,逐步产生树枝状形成早期劣化。当树枝状劣化贯穿于介质或转变成电树枝时,将导致电力电缆线路的电缆本体或附件发生试验击穿或运行击穿故障。所以,如何防止水树(WT)和电树(ET)的产生,避免电缆绝缘击穿,是电缆选型的关键。

  所以,采用具有特殊工艺的耐水树电缆成为了必须之选。虽然目前在整个中压电缆中,耐水树电缆的份额只有10%,但优越的抗击穿性能和免维护性能将意味着该种电缆市场份额有望进一步增多。

  高压超高压电缆的局部应用。众所周知,高压超高压电网历来以架空裸线为主,随着电网容量的扩大,原有区域主干网110kV已经让位于220kV,大量的110kV线路已经变身为主力配网,城市负荷中心、商业中心、居民中心对负荷的需求越来越大,在城市负荷中心兴建110kV变电站已经大力开展,未来110kV的架空线必然大量被电缆所取代。再者,超高压220kV、500kV主干网的大范围兴建,特高压(750kV–1000kV)电网的新疆试点客观上也带动了连接架空线与变压器、断路器等主设备之间的短距高压超高压电缆的需求。

  新能源电站建设带来专用电缆的需求。在短短的几年中,风电场建设在人们的争议中不断扩大规模,核电建设也在迅速地遍地开花。此外,光伏、光热等新能源的开发同样也带来了与之相对应的特种电缆的需求。比如核电站对其使用的电缆要求电缆安全壳外的1E级K3类环境条件,对使用温度、电压寿命、热老化考核有着严格的要求。

  其它新兴领域专用特种电缆的需求。我国经济的跨越式发展,以及众多新兴领域的兴起,对专用特种电缆的需求也与日俱增。例如城市轨道交通电缆对导体提出了更高的要求,要求 采用紧压束绞细铜丝为单元,再绞合成大截面导体。同时,还要求内外半导电屏蔽层、黄铜带屏蔽防鼠咬和A类阻燃防火。

编辑:郎兵