交聯(lián)聚乙烯電纜：高效電力傳輸?shù)奈磥?/h2>

發(fā)布者：admin 發(fā)布日期：2025-09-22

詳細(xì)內(nèi)容

隨著全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型，可再生能源逐漸成為電力供應(yīng)的重要來源。高壓直流（HVDC）電纜作為長距離輸送電能的重要載體，在大規(guī)模海上可再生能源并網(wǎng)中發(fā)揮著不可替代的作用。而電纜絕緣材料的選擇，對于確保電纜的高效、可靠傳輸至關(guān)重要。

交聯(lián)聚乙烯（XLPE）是當(dāng)前電纜絕緣的主要材料之一。然而，XLPE在電纜擠出過程中產(chǎn)生的過氧化交聯(lián)副產(chǎn)物容易導(dǎo)致絕緣老化與擊穿，且不可回收，限制了其可持續(xù)發(fā)展。此外，熱塑性材料雖然避免了副產(chǎn)物問題，但其熱機(jī)械性能不足，在極端運(yùn)行條件下可能發(fā)生偏心故障等。因此，如何兼顧電氣性能、熱機(jī)械性能和可回收性，成為高性能電纜發(fā)展的瓶頸問題。

為了解決這一問題，西安交通大學(xué)電氣學(xué)院、電工材料電氣絕緣全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李建英教授課題組聯(lián)合中國電力科學(xué)研究院、陜西電科院、清華大學(xué)、北京懷柔實(shí)驗(yàn)室等單位，提出了一種新型動(dòng)態(tài)交聯(lián)聚乙烯（DTPE）方案。該材料通過引入動(dòng)態(tài)硫酯鍵構(gòu)建可交換共價(jià)網(wǎng)絡(luò)，兼具熱塑性加工性與熱固性服役穩(wěn)定性，在介電性能、熱機(jī)械性能及可回收性方面實(shí)現(xiàn)了突破性的平衡。

研究結(jié)果表明，DTPE絕緣具有顯著抑制空間電荷、保持高絕緣性等優(yōu)點(diǎn)。與XLPE相比，DTPE的空間電荷累計(jì)量減少94.9%，最大電場畸變率下降84%。同時(shí)，DTPE在室溫下的直流擊穿強(qiáng)度達(dá)到366.3  kV/mm，體積電阻率超過3.7×10^17  Ω·cm，在高溫條件下依舊保持良好的絕緣性能。

此外，交聯(lián)聚乙烯電纜還具有耐熱性能優(yōu)秀、機(jī)械強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)簡單重量輕、安裝使用方便等優(yōu)點(diǎn)。這使得交聯(lián)聚乙烯電纜在配電網(wǎng)、工業(yè)裝置等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，成為不少項(xiàng)目工程的首選電纜型號(hào)。

然而，交聯(lián)聚乙烯電纜也存在一些不足之處。例如，其生產(chǎn)成本相對較高，且在極端環(huán)境下可能發(fā)生老化現(xiàn)象。為了克服這些缺點(diǎn)，研究人員正在不斷探索新的交聯(lián)聚乙烯電纜材料和制備方法，以提高其性能和降低成本。

總的來說，交聯(lián)聚乙烯電纜作為一種高效、可靠的電力傳輸材料，在未來的能源轉(zhuǎn)型中將發(fā)揮重要作用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，交聯(lián)聚乙烯電纜的性能將得到進(jìn)一步提升，為全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型提供有力支持。