缓冲层充气复合高压电缆成套装备在湖南成功应用

近年来，全球水患、火灾等极端天气现象频发，不仅影响范围广泛，还引发一系列的灾害连锁反应，给城市电网正常运行带来较大安全隐患。高压电缆作为城市生命线和海上风电送出主动脉，如何在节约成本的情况下，应对极端天气带来的水患、火灾、潜伏性缺陷等威胁，成了城市电网发展的新课题。

110千伏红环线电缆带电运行中的充气电缆及中间接头

针对这一问题，国网湖南电科院“电博士”团队联合中国电力科学研究院、湖南大学、长缆科技集团股份有限公司、江苏上上电缆集团有限公司等知名院所、高校和企业历经1825天潜心攻关、12个版本技术更迭，自主研制了缓冲层充气复合高压电缆成套装备。

这套装备搭载了缓冲层充气复合电缆本体、附件及接口组件，解决了传统电缆无法向电缆内部充气的问题，通过对电缆缓冲层密闭气腔注入一定压力混合气体，使电缆内外部形成气压差，可确保10米水深下的电缆不进水，同时阻燃能力较传统电缆提升60%，实现了防水又防水的周密防卫。

工作人员在红环线电缆接头井中，利用设备从带电运行的电缆中抽取气体进行现场检测分析

地下高压电缆及安装在接头处的“充取气组件”

同时，较同等长度海底电缆而言，该装备成本仅为海缆的一半。装备还可以直接在传统高压电缆线路上进行升级改造，每公里线路改造成本约为原线路设备成本的8%，极大节约了生产制造费用和时间成本。

去年10月开始，该套充气复合高压电缆成套装备已在湖南长沙110千伏红环线顺利运行。位于2米深地下的红环线上，在电缆中间接头位置上，可以看到一块仅有80平方厘米大小、2公斤重量的传感器。

“别看我们这个传感器貌不惊人，上面可搭载了AI‘黑科技’。”国网湖南电科院电缆技术研究专责刘三伟介绍。这块貌不惊人的“小玩意”基于电缆充气的结构，能够实时监测电缆内部气压、温湿度等电缆内部状态。

“一旦发生电缆过热、受潮、潜伏性缺陷、外力破坏等风险，只需要5秒钟时间，我们的国网高压电缆精益管理大数据系统就能马上收到预警，并结合AI分析，做出相关处理，解决了传统电缆潜伏性缺陷隐蔽性强、附件状态精准感知难的难题。”刘三伟表示。

今年3月以来，受强对流天气影响，国网湖南电力累计投入204名电力人员，开展设备保电特巡及监控巡视1890次、电缆工井抽水排水作业130余次。但是，在已经应用了充气复合高压电缆成套装备的红环线，情况则大不相同。该线路已基本具备自主防水能力，解决电缆进水受潮难题，无需增加额外的人工巡视、抽排水等劳动作业，成功节约人工作业量，有力保障了长沙地区重要线路安全稳定供电。

据悉，该装备将于2025年3月底前在岳阳奇湖线工程投运。国网湖南省电力有限公司表示，充气复合高压电缆成套装备后续还将在上海、岳阳等多个城市现场应用。国网湖南电科院专家段肖力说，相关技术将持续迭代，比如通过对线路两端漏气速率的分析，更加精准地定位漏气点，进一步保障城市电网安全可靠运行。

近日，由中国电工技术学会组织的“缓冲层充气式高压电缆系统”新产品技术鉴定会上，经中国科学院院士领衔的专家组鉴定，由国网湖南电科院研发的该系统整体达到“国际领先”水平。