着眼电力电缆未来方向 绿色环保风掀革新浪潮

　　拉丝退火、绞线、三层共挤、成缆、护套挤塑……5月23日下午，位于常州溧阳的江苏上上电缆集团有限公司 （以下简称上上电缆）西厂区交联电力电缆生产基地内，交联生产线井然有序地在作业。

　　“这个生产基地主要生产中压电力电缆、（超）高压电力电缆，今年以来，我们的生产订单一直在持续攀升。”说到此处，上上电缆超高压技术部部长董琦骄傲地向中国工业报记者透露，“我们新研发的一种绿色环保电缆，即热塑性聚丙烯绝缘中压电力电缆，不久将和电力电缆市场目前主打的交联聚乙烯电缆产品形成互相补充和融合。”

　　六年磨一剑

　　20世纪80年代以来，我国在配电网、工业装置等相关领域广泛应用的交联聚乙烯绝缘电力电缆，也是上上电缆的主力产品之一。作为在电缆行业深耕半个多世纪的企业，上上电缆产品在输配电领域得到广泛应用。

　　对于上上电缆，面对一个已有丰富积累的主导产品，为什么要进行自我革新以至革命？这主要与上上电缆对电力电缆未来发展的洞察有关。

　　据上上电缆技术中心产品研发工程师周兵兵介绍，热塑性聚丙烯绝缘电缆和传统热固性交联聚乙烯电缆相比，一个最大的优势就是塑料绝缘的可回收性。据统计，每公里10kV电力电缆 （三芯、导体截面185mm2）的塑料使用量在500公斤以上。这也就意味着，在电缆到寿命周期后，热塑性聚丙烯绝缘电缆可对其回收的塑料进行二次加工，将其重新制成除了食品类以及儿童玩具类之外的塑料制品。而传统交联电缆寿命到期后，交联材料需要几十年甚至上百年才能完全降解，难以绿色回收利用，只能采用粉碎等方式处理。大量交联电力电缆退役后，其中不可降解的交联塑料数量之巨大可想而知。

　　基于热塑性聚丙烯绝缘电缆的绿色环保性，并综合研判世界性绿色节能工业以及我国全面推进 “双碳”目标的大势所趋，上上电缆早在2016年10月就开始了热塑性聚丙烯绝缘电缆的预研工作。

　　在世界范围内，目前见诸于工程报道的主要有欧洲投入运行的热塑性聚丙烯绝缘中压电缆长度达5万公里。而在国内，作为最早开启研制的首批企业之一，其开创性的科研性质给上上电缆带来极大的挑战和压力。

　　上上电缆总工程师李斌表示，他们围绕产品 “挤出后不同冷却对结晶的影响、绝缘线芯鼓包、外屏实现可剥离、高速稳定挤出”等技术难题，从材料配方调控、新型螺杆开发、氮气保压阶梯冷却工艺优化三个方面着手，经不懈努力，形成稳定制造能力。

　　产业链思维

　　和同行其他企业不同的是，上上电缆不仅研发电缆产品本身，同时以电缆制造企业的身份介入了材料的研发和生产装备能力的提升。

　　在一年多的预研期内，他们改造了公司现有的一条交联电缆生产线，具备了产品试制、小批量能力。在此基础上，他们又致力于产品关键生产线的技术提升。目前，上上电缆拥有的绝缘线芯三层共挤生产线技术水平达国际先进，生产效率高。

　　作为一个崭新的产品，在无数次的实验及其改进之后，企业自有实验室的测试肯定是能通过的，他们还多次取得了产品第三方型式试验报告。然而问题在于，到哪里去找“吃螃蟹”的第一个用户？

　　这个时候，上上电缆把自己置于最前台。

　　在取得型式试验报告3个月后，上上电缆将390米的热塑性聚丙烯绝缘中压电缆接到公司北厂区的供电网上。北厂区占地面积55770平方米，每年用电量4200万千瓦。一旦出现安全事故，公司的损失将不可估量。然而，出于对风险的勇于承担以及对自有产品的足够信心，上上电缆果断地吃了 “螃蟹”，并在迄今为止的4年半的时间内一切运行正常。

　　在产品研发程中，上上电缆注重 “产学研”联合研发，与中国电力科学研究院有限公司、燕山石化、西安交通大学四家单位组成了联合研发团队，发挥各自特长。至此，研发团队围绕热塑性聚丙烯绝缘电缆开展了“材料聚合理论研究、材料开发、材料微观宏观检测分析、制造工艺技术和试验评价”等方面的系统攻关研究，取得成效。

　　到2022年，其研究成果不仅不止于制造电缆技术与工艺，以及装备、材料层面，甚至还包括产品标准。

　　2022年6月，由上上电缆牵头与行业众多线缆企业等共同起草的国内首个热塑性聚丙烯绝缘中压电力电缆团体标准发布实施，填补了国内空白。同年12月，由项目团队的燕山石化牵头起草的额定电压6kV（Um=7.2kV）到35kV（Um=40.5kV）热塑性聚丙烯绝缘电力电缆用绝缘料及半导电屏蔽料两项团体标准发布实施。

　　市场导向性

　　改革开放以后，我国十分重视技术创新的市场导向性。上上电缆关于热塑性聚丙烯绝缘电力电缆的研制，正是契合了这一特点。

　　目前，我国每年配网电缆产值约2000亿元，市场对电力电缆的需求量很大。热塑性聚丙烯绝缘电缆具有可回收利用、生产周期短和加工能耗低的特点，适应了电网及其装备绿色低碳发展方向，具有广阔的应用前景。

　　企业作为科技创新体系的重要一环，站在市场最前端的上上电缆在开展这项研究时，充分考虑了其“市场导向性”，并通过产品推广等，不断增强对客户的吸引力。

　　“螃蟹”试吃成功之后，2020年12月上上电缆制造的热塑性聚丙烯绝缘中压电力电缆，投入国网示范工程应用，在国网辽宁沈阳供电公司挂网运行。迄今为止，该地区2年多来运行正常。此后，该产品又于2021年在国网浙江安吉供电公司挂网运行。

　　今年5月中旬，由上上电缆、中国电力科学研究院有限公司、燕山石化、西安交大四家单位联合研制的 “热塑性聚丙烯绝缘中压电力电缆”新产品、“聚丙烯绝缘材料原位聚合与电力电缆制造关键技术”新成果，通过了由中国电力企业联合会主持、中科院院士和知名专家组成的鉴定委员会评定，产品技术水平及科技成果达到国际领先水平。

　　项目团队历时6年，具备了电缆制造、相关电缆材料制造的批量生产能力，正式投入批量生产已经指日可待。本次产品及关键技术成果通过鉴定，仅在此画上一个圆满的逗点，等待他们的将是批量化的一个新起点。（记者 严曼青 余 娜）

　　 转自：中国工业报