3.3 电力电缆绝缘类型

    1 本标准条文中“低压电缆”、“高压电缆”名称，按照我国电压等级的习惯称呼，1kV及以下为低压，3kV、6kV、10kV、20kV、35kV、66kV称为中压，110kV、220kV为高压，330kV、500kV、750kV为超高压，1000kV及以上(含直流电压±800kV)称特高压，而现行行业标准《高压电缆选用导则》DL/T 401-2002的适用范围，将1kV以上电压定为高压。在本标准条文中未标明具体电压数值的低压电缆均指1kV及以下的电缆，高压电缆指1kV以上的电缆。
    2 35kV以上高压电缆的应用，世界上有自容式充油(FF)、钢管充油(PFF)、聚乙烯(PE)、乙丙橡胶(EPR)、XLPE、GIL等类型，其中EPR多在意大利且用于150kV及以下，PE在法、美等曾有少量使用，我国个别水电厂也引进500kV PE电缆投运，PFF、GIL虽在不少国家使用但数量尚不多，广泛使用的是FF与XLPE电缆，我国也如此，66kV～330kV FF电缆有达40年以上运行实践，包含电压至220kV的XLPE电缆比FF电缆使用晚20年左右，近二十年已有大量应用趋势，且两类电缆在我国均能制造。
    FF电缆在国内外已有相当长的成功运行经验，其可靠耐久性较易把握。它比XLPE电缆虽多增了油务的管理，但却因此有油压监视和报警，线路一旦受损能从其信号显示及时发现；此外，对运行电缆抽取油样做色谱分析、电气测试，可实现有效的绝缘监察。这些恰是XLPE电缆所没有的长处。
    XLPE电缆不存在供油系统附属装置及其油务带来的麻烦，易受欢迎，包括超高压系统的应用已是大势所趋。但它实践历史还不够长，400kV～500kV级XLPE电缆在欧洲、日本的运行实践才不过十几年。此外，较长的电缆线路其投资在目前还比FF型较贵，在海底电缆应用中，目前国际、国内联网工程和海上风电工程应用较多的还是FF电缆。因此，在推崇XLPE型电缆的同时考虑可选用FF型电缆的空间。
    3 根据本标准修订进行的《高压、超高压电力电缆及附件制造、使用和运行情况》调研报告，我国已经具备了110kV、220kV电力电缆的制造能力，并且110kV、220kV电力电缆已基本实现了国产化。500kV电力电缆具有一定的特殊性，使用也较少，目前国内生产厂家成功通过预鉴定试验，具备500kV电缆合格资质的厂家大约有5家，并有3家已有运行业绩。
    目前国际上所有电缆制造商所生产的高压、超高压交联聚乙烯海底电缆的电缆料(包括导体屏蔽、绝缘屏蔽和绝缘料)几乎由北欧化工和陶氏化学两家公司垄断，国内500kV交流聚乙烯绝缘海底电缆还受工厂软接头限制，目前还没有制造和应用业绩，500kV级交流、直流海底电缆线路采用自容式充油电缆在国外已有众多成功运行业绩，我国第一条500kV超高压、大容量、长距离的跨海区域联网工程——广东—海南联网工程采用挪威耐克森公司制造的500kV自容式充油海底电缆已投运，为海底电缆设计和敷设取得了一些经验。
    交联聚乙烯绝缘用在110kV及以上电压等级时，绝缘料纯度要求更高。另外，随着电压等级越高，绝缘越厚，由于输送容量变化引起电缆导体温度变化，在运行中引起热胀冷缩造成绝缘层内部气隙的产生，这些气隙在电场作用下会引起局部放电，从而导致绝缘击穿，自容式充油电缆同样会产生气隙，但由于这些气隙总是被压力油充满，不易产生游离放电，因此，要使交联聚乙烯绝缘电缆用在更高电压等级的海底电缆上，必须提高制造工艺和质量，目前自容式充油电缆用在500kV海底电缆上具有较多投运业绩，且相对于交联电缆具有安全性和使用寿命方面优势。
    近年来，由于海上风电项目的兴起，我国在高压、超高压XLPE绝缘海缆方面取得了长足进步。交流220kV XLPE绝缘海缆已有宁波东方、中天科技、青岛汉缆、上缆藤仓、江苏亨通等通过了型式试验。宁波东方电缆有限公司交流220kV XLPE绝缘海缆供货业绩：①在舟山本岛—秀山—岱山输电线路工程中提供HYJQ41-127/220kV-1×500海缆，长度3×6.9km，按220kV设计，目前为止按110kV运行；②为福建莆田南日岛海上风电项目提供3根总长36.35km 220kV 1600m㎡交联聚乙烯绝缘光电复合海底电缆，于2016年5月完成敷设。中天科技交流220kVXLPE绝缘海缆供货业绩：三峡新能源江苏响水近海风电项目220kV高压光电复合海缆，总长约12.9km，于2015年9月完成交付。
    从目前的高压电缆发展趋势来看，电缆绝缘交联化是一个趋势，国内海缆厂家正在开发的500kV海缆产品也均为交联绝缘，已计划在浙江舟山500kV联网工程中采用，国际上近年来也有超高压交联海缆的使用业绩，其电压等级为420kV。因此，500kV海底电缆可采用成熟的自容式充油电缆，在技术条件满足的情况下也可选用交联聚乙烯绝缘电缆，至于220kV及以下高压交流海底电缆，可根据工程情况选用交联聚乙烯绝缘或自容式充油电缆。
    4 高压直流输电电缆迄今在世界上使用不滴流浸渍纸绝缘(MI)与FF两种类型较多，且近年先后已开发半合成纸(或称聚丙烯薄膜，简称PPLP)取代以往用的牛皮纸，使MI型电缆的最高允许工作温度由原来的50℃～55℃提升到80℃，载流能力可显著增大。
    现行交流系统用的普通XLPE电缆不适合直流输电，因直流电场下交联残渣影响杂电荷的产生，当温度较高时空间电荷积聚易形成局部高场强，这将会导致绝缘击穿强度降低，且其直流击穿强度还具有随温度升高而降低的特性。
    另外，国外研究直流输电用新型XLPE电缆近期已见成效，如日本采取在XLPE料中添加导电性或者有极性的无机填料两种途径，均可使直流击穿电压提高50％～80％以上，固有绝缘电阻率也显著提高，依此确认250kV直流XLPE电缆开发成功；随后，又完成500kV级模型的实物性能试验验证，包含在PE料中加入极性基团实施聚合物材料的改性方式，证实直流击穿与极性反转击穿，能分别提高约70％和50％，可认为用XLPE构造直流输电电缆的技术已攻克，日本±250kV直流XLPE电缆连接北海道—本州(HVDC)联络线已于2012年12月成功投入运行。
    国内研制的交联聚乙烯高压直流海底电缆在±160kV、±200kV及±320kV柔性直流输电工程中得到应用，其中南澳三端柔性直流输电工程采用±160kV直流海底电缆2013年12月投入运行，舟山多端柔性直流±200kV输电工程于2014年6月投入运行，厦门柔性直流±320kV输电工程于2015年12月投入运行。
3.3.6 系原条文3.4.6修改条文。
    年最低温度是指一年中所测得的最低温度的多年平均值。
3.3.7 系原条文3.4.7修改条文。
    聚乙烯不具有防火阻燃性、难燃性，本次修改去掉“阻燃性防火”描述。从保证人的健康和有利于消防灭火的角度考虑，在人员密集场所，以及有低毒性要求的场所，强调不应选用含有卤素的绝缘电缆。
3.3.8 系原条文3.4.9修改条文。
    绝缘层和内、外半导电屏蔽层三层共挤工艺比二层共挤加半导电包带的工艺构造电缆有较优的耐水树特性，得到长期实践证实，有利于提高电缆的运行可靠性和安全性，且目前国内大多数制造厂均已具备此工艺条件，原条文要求对6kV重要回路和6kV以上才要求采用三层共挤工艺，实际工程中对6kV重要回路难以把握，统一取6kV所有回路有利于工程采购，另外提高电缆可靠性，对安全有利，故本次修改为6kV及以上高压交联聚乙烯绝缘电缆要求采用绝缘层和内、外半导电屏蔽层三层共挤工艺。
3.3.9 系新增条文。
    国家核安全局导则《核电厂防火》HAD 102/11第6.5.1节规定：“电缆绝缘层和护套应当使用阻燃、低烟雾、低腐蚀性的材料”。另根据本标准修订所做的《核电站常规岛电缆选择与敷设》专题报告，对已建和在建核电厂内采用电缆情况调研，核电厂厂用电缆均采用低烟、无卤的绝缘电缆。
3.3.10 系新增条文。
    为实现供电、保护、控制、信号传输等功能，部分核电厂内的核安全级(1E级)电缆需要跨岛敷设，穿越常规岛或与常规岛内设备连接，这部分电缆需满足核安全级电缆的技术要求。核安全级电缆按其安装位置和不同条件下需要完成的功能分为K1、K2和K3级电缆。