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1输电线路绝缘子行业发展和技术综述张锐、吴光亚(国网电力科学研究院，武汉，430074)摘要：根据对盘形悬式瓷、玻璃、复合绝缘子的产品特点、制造现状、使用情况和运行经验的分析，反映出这三大类产品的制造技术已处于国际领先水平，其市场空间还将不断继续扩大，市场竞争也日益激烈。建议制造企业应认清形势，不应盲目跟进，应慎重投资。本文还通过对三类产品的技术发展历程、存在的问题、市场现状及前景的分析，阐明制造企业应紧随市场发展，不断提升自身竞争力，加强生产管理和质量控制，提高产品质量的稳定性和一致性；设计单位和运行管理部门在选择绝缘子时应注意加强产品入网控制，重视高吨位产品运行经验，加强长期运行可靠性研究。本文也对后期市场和技术发展方向进行了分析，为企业的发展提出了建议。关键词：线路绝缘子行业市场技术一、前言目前，输电线路上使用的绝缘子主要有三大类：盘形悬式瓷绝缘子、盘形悬式玻璃绝缘子、棒形悬式复合绝缘子。盘形悬式瓷绝缘子具有长期丰富的运行经验、良好的机电性能、耐气候性、耐热性，使用寿命周期长，伞型丰富，适合各种气候地区。盘形悬式瓷绝缘子属于可击穿型结构，其内在缺陷不易发现，运行单位需要花费大量人力和物力进行定期清扫和劣化检测。盘形悬式玻璃绝缘子同样具有良好的机电性能，更具有零值自爆特点，可减少大量的零值检测等运行维护工作，使用寿命周期长。该产品主要不足是伞型结构比较单一，主要是深棱的钟罩型。棒形悬式复合绝缘子具有优异的防污性能，机械强度高、体积小、重量轻，制造工艺简单，运行维护简便，经济性好。该产品属于不可击穿型结构，不存在零值检测问题，其主要缺点是硅橡胶材料容易劣化。截止目前，国内已有近200多家线路绝缘子制造企业，其中具有有一定生产规模的企业约40家左右。盘形悬式瓷绝缘子包括交流70kN-550kN、直流160kN-550kN各强度等级的各种造型（普通伞型、双层伞型、大小伞交替型、钟罩防雾型或深棱伞型、空气动力型等），盘形悬式玻璃绝缘子包括交流70kN-550kN、直流160kN-550kN各强度等级的各种造型（普通型、防污型），棒形悬式复合绝缘子则包括交流10kV-1000kV/70kN-550kN和±500kV-±800kV/70kN-550kN系列产品，高电压等级和高吨位产品已完全实现国产化[1-2]。随着城网建设和改造、三峡工程、西电东送、铁路建设以及特高压联网工程的建设，电网的高速发展有力地促进了绝缘子产业的迅速壮大。产品销售在国内供不应求，同时由于国外绝缘子制造企业的生产萎缩，出口需求随之增大，也给国内绝缘子制造企业提供了较大的市场空间。目前，我国已成为世界绝缘子制造工厂，其研究水平、制造技术和运行经验已居世界领先水平。因此，如何跟进市场发展，不断提升自身竞争力，加强管理，提高产品质量的稳定性和一致性，成为当前企业发展的关键。本文拟在分析各类绝缘子特点的基础上，结合制造现状、技术发展历程、运行经验和市场现状，对当前存在的问题和后期市场发展趋势进行分析，并对国内绝缘子制造行业的市场发展和运行单位的技术管理提出指导性建议，以更好地促进市场竞争和技术发展。二、制造现状和市场分析2.1制造现状国内盘形悬式瓷绝缘子的制造历史悠久，90年代初期曾出现过一大批中小企业，但由于工艺水平落后，自动化程度低等因素，产品质量普遍不高，主要是制造160kN级以2下的产品。2001年以来，随着电力工业的迅猛发展、制造技术的革新以及市场竞争机制的引入，300kN-550kN强度等级的交、直流产品不断相继研制成功。一些新兴企业逐渐成长为主导企业，例如大连电瓷有限公司、NGK唐山电瓷有限公司、苏州电瓷有限公司等。尤其是大连电瓷有限公司，自2004年重新组建新厂后，通过设备引进、技术创新和严格的质量管理，产品系列逐渐齐全，包括70kN-550kN交流普通伞型、双层伞型、大小伞交替型，以及160kN－550kN直流双层伞型、大小伞交替型、钟罩防雾型或深棱伞型等多个系列，产品质量得以全面提升，成为我国线路绝缘子的主要制造企业。目前，世界上已有一百多个国家采用钢化玻璃绝缘子，数量超过了2亿片[3]。近年来，由于电网建设加快，相比瓷绝缘子，国内玻璃绝缘子的发展更为迅猛，其市场供不应求，不断吸引着其他企业竞相踏入这一领域。除自贡塞迪维尔钢化玻璃绝缘子有限公司外，南京电气（集团）有限公司通过近几年的快速发展，玻璃件生产线已达到5条，自动化程度大大提高，年生产能力增至1200-1300万片，可生产各个强度等级的交流和直流系列产品。截止2008年5月，该公司约有4000万片产品在35kV-500kV线路上投入运行，其中约有660万片产品远销世界上五十多个国家和地区。除上述2家传统企业外，浙江金利华电气股份有限公司、浙江泰仑绝缘子有限公司、山东瑞泰玻璃绝缘子有限公司、四川宜宾环球集团有限公司已加入这一阵营，市场竞争日趋激烈。近20年来，国内已成长了一批优秀的棒形悬式复合绝缘子制造企业，其代表企业有襄樊国网合成绝缘子股份有限公司、广州市迈克林电力有限公司、东莞市高能实业有限公司、山东泰光电气有限公司、新疆新能天宁电工绝缘有限公司、江苏祥源电气设备有限公司等。目前，上述几家企业均能大规模生产交流10kV-1000kV/70kN-550kN和±500kV-±800kV/70kN-550kN的直流棒型悬式复合绝缘子，迄今约有800万支（折合110kV)复合绝缘子挂网运行。2008年即将建成投运的晋东南—南阳—荆门1000kV交流特高压试验示范工程和云广±800kV特高压直流输电工程的输电线路悬垂串大部分采用300kN和420kN复合绝缘子。除广泛应用于国内，还大量出口。不仅使用在交流线路上，还在直流线路上大量使用，截止2007年6月，我国直流输电线路上使用的复合绝缘子约3.2万支[4]，占据直流用绝缘子的大半江山；不仅用于架空输电线路，还逐渐用于变电站。目前，全国110kV及220kV的部分变电站的进出线和母线开始使用复合绝缘子，至今运行良好；不仅用于悬垂串，也逐渐用于耐张串和跳线串。2005年2月，襄樊国网合成绝缘子股份有限公司和山东泰光电气有限公司±500/210型直流棒形悬式复合绝缘子首次在±500kV龙政线4基杆塔耐张串上挂网运行[5]；2008年抗冰灾中，广州市迈克林电力有限公司±500kV/530kN产品在国内同类产品中首次应用于耐张串。复合绝缘子在电力系统的各个环节的使用日趋普遍，从另一个方面也展示了复合绝缘子发展至今天，其优良的性能和较高的可靠性已广为接受和肯定。2.2市场发展历程90年代以前，国内基本上以瓷绝缘子为主，玻璃绝缘子用量较少，而复合绝缘子尚处于研发阶段。国内盘形悬式瓷、玻璃绝缘子的制造历史虽早，但由于工艺水平落后，自动化程度低，产品质量普遍不高，主要是制造160kN级以下的产品。当时，大连电瓷厂年生产能力只有180万片，南京电瓷厂年生产能力只有40万片，但均是主导力量。90年代中期，随着日本NGK在唐山建厂、法国SEDIVER在自贡相继建厂以来，对国内制造企业产生了一定冲击，但在客观上推动了国内瓷和玻璃绝缘子制造技术的发展。例如，国内两家传统企业大连电瓷厂和南京电瓷厂相继在产品质量的提高和高吨位产品的开发上进行了重点投入。1999年以前，大连电瓷厂主要以300kN及以下产品为主。2002年以后，随着300kN-550kN双层伞型和大小伞交替型交、直流产品相继研制成功，在机械强度、陡波性能、外观等技术方面取得突3破，并在500kV、750kV、1000kV、±500kV、±800kV输电工程中占据着主要市场。至此，生产规模扩大至600万片/年，并已开发出840kN产品。而玻璃绝缘子制造代表企业南京电瓷厂在1994年引进意大利生产线后，产品质量大幅提高，一改过去人们对玻璃绝缘子自爆率高、运行差的印象，玻璃绝缘子用量开始大幅上升。2006年和2007年分别投建3条改进型玻璃生产线。420kN产品于2005年研制成功，550kN产品于2008年研制成功，后期将开展420kN及550kN直流产品和双层伞型产品的研发。棒形悬式复合绝缘子是在1995年以后开始进入全面实用化阶段。此后，复合绝缘子入网数量连年翻番，迅猛增加。尤其是在2001年以后整体注射成型、压接式连接、多种型式密封措施等关键制造技术不断发展、提高并成熟，并积累了大量的成功运行经验，而2001年大面积污闪事故为复合绝缘子的推广应用提供了契机，使复合绝缘子成为我国解决污秽地区输电线路外绝缘污闪问题昀为有效的方法之一。2004年以后，300kN-550kN产品相继成功研发，至此，国外产品纷纷退出中国市场，国产产品已占据主导地位，引领世界复合绝缘子制造技术的发展。至此，已形成盘形悬式瓷绝缘子、玻璃绝缘子和复合绝缘子三分天下的多元化局面。据统计，截止2007年，盘形悬式瓷绝缘子、玻璃绝缘子和复合绝缘子这3类产品在国家电网公司系统范围内的使用统计见图1-图2所示[6]。31.0%23.9%45.1%复合绝缘子(支)玻璃绝缘子(串)瓷绝缘子(串)图1三类绝缘子串的使用比例01020304050607080110（66）220500（330）750±500kV%复合绝缘子（支）玻璃绝缘子（串）瓷绝缘子（串）图2三类绝缘子在各电压等级的使用比例统计表明：1）在各类绝缘子中，相比以往，盘形悬式瓷绝缘子的绝对优势已不复存在，但目前仍略占优势，玻璃绝缘子和复合绝缘子所占比例已在逐渐上升；2）玻璃绝缘子在330kV-500kV系统中使用比例较大，而复合绝缘子在各电压等级中使用均较多，尤其是在500kV及以上交、直流系统中使用比例较高；3）由于3类绝缘子各具有特点，在选型和使用地域上差异较大。例如，东北地区以传统瓷绝缘子为主，华北地区复合绝缘子的使用数量超过瓷绝缘子，华东地区大多使用玻璃绝缘子。直流系统中，华东地区复合绝缘子占主导地位，华中地区则是瓷绝缘子占主导地位。2.3市场现状和前景分析2.3.1盘形悬式瓷绝缘子随着电网建设的飞速发展，盘形悬式瓷绝缘子的需求量逐年攀升。自实行集中规模招标以来，除大连电瓷有限公司、NGK唐山电瓷有限公司、苏州电瓷有限公司外，新兴的入网企业还有山东淄博电瓷厂有限公司、内蒙古精诚高压绝缘子有限责任公司、河南红星电瓷厂等。目前，300kN以上强度等级的产品仅以大连电瓷有限公司、NGK唐山电瓷有限公司为主供货。除上述几家企业外，在国内还有一些小规模的制造企业，其技术、装备、管理和质量水平均有待提高，其市场主要是针对各地市电力系统的中低压领域。2.3.2盘形悬式玻璃绝缘子近年来，钢化玻璃绝缘子的生产厂家迅猛增加。截止目前，国内玻璃件的生产线已达15条，市场产能在3000万片/年，估计国内需求不到1000万片/年，国际市场需求不到500万片/年，产能已高于市场需求，市场4竞争日趋激烈。同瓷绝缘子类似，目前高吨位产品例如300kN以上强度等级的产品仅以自贡塞迪维尔钢化玻璃绝缘子有限公司和南京电气（集团）有限公司为主。2.3.3棒形悬式复合绝缘子相比盘形悬式瓷、玻璃绝缘子，由于棒形悬式复合绝缘子的技术成熟、门槛低、生产周期短，造成很多新企业纷纷投入跟进，老企业则不断扩增产能。据粗略统计，全国大大小小的复合绝缘子制造企业已超过100家，而且还在不断增加，市场已近饱和。但占市场主导、引领市场发展和技术创新的骨干企业仅10家左右。根据国家电网集中规模招标2007年采购情况统计出高电压等级复合绝缘子的用量情况如图3-图4所示。由图可以看出，新兴的制造企业的市场份额已在逐渐扩大。750kV工程用量统计新疆天宁32%东莞高能34%襄樊国网19%淄博泰光15%新疆天宁东莞高能襄樊国网淄博泰光图3750kV工程用量统计500kV工程用量统计新疆天宁24%东莞高能10%襄樊国网27%大连电瓷5%江苏祥源2%淄博泰光22%迈克林5%保定电力5%新疆天宁东莞高能襄樊国网淄博泰光大连电瓷保定电力江苏祥源迈克林图4500kV工程用量统计2.3.1市场前景据了解，“十一·五”期间全国电网建设和改造投资总额预计将在1