我国海域辽阔，海岛众多，对超高压海底电缆的需求也与日俱增。而制造出一根大长度海底电缆却非常不容易，其中一环，就是绝缘线芯的长时间连续挤出交联工序。对于交联质量管控来说，设备选型、原材料选择和工艺过程控制的每个环节都至关重要，也是目前海缆监造过程中的核心关注点。
精读
✎设备选型
超高压海底电缆交联生产线目前主要有立式交联生产线（VCV）和悬链式交联生产线（CCV）两种。
VCV生产线根据其管路布局方式又分为U型、L型、V型3种。其中U型VCV在生产过程中，交联线芯需通过3个转向轮完成收线，其优势为布局紧凑，几乎可完全安装于立塔内，占用较少的车间地面空间，是各厂商的主流选择。
其实，不论何种形式的VCV，都能够凭借其垂直布局的特点，从根本上解决因热态熔融状的绝缘层受重力作用下垂造成的偏心度偏大的问题，在生产过程中可以更加便捷和稳定地控制绝缘层的偏心度，在绝缘层厚度较大的超高压电缆上尤为明显。但是，VCV需垂直安装于一座立塔内，塔高一般需140m以上，初始投资较大。
CCV有着初始投资小、布局相对简单的特点，广泛地应用于中压电缆的生产，但由于其悬链式布局的特点，生产过程中热态熔融状的绝缘层受到重力的作用，容易下垂造成偏心度偏大，对于绝缘层厚度较大的超高压电缆的控制尤为困难。
✎原材料选择
交联聚乙烯（XLPE）凭借其优良的电气性能、耐热性能、机械性能以及制造工艺简单、质量轻、便于敷设和维护等特点，已成为目前超高压电缆主流的绝缘材料。
交联的原理是交联聚乙烯受热后，交联剂分解为化学活性很高的游离基，这些游离基夺去聚乙烯分子中的氢原子，使聚乙烯主链上产生活性游离基，被活化的聚乙烯分子链相互结合，产生C-C交联键，使聚乙烯分子由线性结构形成立体网状结构，在保留了聚乙烯优良的电气性能的前提下，提高了耐热性能和机械性能。
在交联生产的过程中，不可避免地将产生预交联现象，所产生的琥珀色焦烧物质堆积于绝缘挤塑机过滤网处，造成绝缘挤出压力增大、出胶量减小，久而久之造成设备停机，因此一般超高压电缆交联单次生产时间最多为7-10d。
但由于超高压海底电缆长度不同于陆地电缆的单根数百米，目前普遍在20km以上，需连续生产15d以上，因此在选用超高压海底电缆的绝缘材料时，除了满足基本的性能外，还应具有抗焦烧能力以满足连续生产，优先选用分子链较短、交联剂添加较少的绝缘材料，如北欧化工Borlink低焦烧系列绝缘材料。
✎交联过程控制要点
1、输料系统
输料系统主要包括净化室、吸料系统、干燥系统、输料管道、料斗等，将绝缘材料输送至挤出机，需保证材料无杂质、水分。
2、挤出系统
挤出系统主要包括挤出机、螺杆、过滤板、连接管、机头、模具及温度控制系统等，将材料粒子熔化并挤制成型并包覆于导体上。
（1）部件清理
在生产前应将所有部件拆下单独进行清洁，且清洁过程中应使用质地较软、不易残留杂质的工具，如铜刀、铜刷、无尘布等。
（2）滤网检查
生产前应检查滤网规格和质量，针对不同的电缆规格和挤出设备要匹配不同规格和层数的滤网，不同规格的滤网如图1所示。
（3）模具检查
模具需选用强度、韧性较高的42CrMo作为材料，经过整体氮化处理，氮化深度不小于0.02mm，维氏硬度应达到600~ 800HV。
（4）温度控制
挤出系统的温度控制水平决定了海缆交联连续生产的时间和稳定性。生产前应定期对挤出系统的各个关键温控点进行检查并制定应急方案。
3、硫化系统
硫化系统主要包括硫化管道、密封系统、氮气控制系统、冷却系统、副产物分离系统等。
在设计硫化的工艺参数时，需考虑绝缘线芯实时的温度，绝缘内外层温差不宜过大，优先使用前置导体预热器和后置导体预热器共同将导体预热至160℃，并配合较低的硫化温度，一般不超过300 ℃，以起到降低绝缘层内部温差，减小内应力的作用。
4、牵引系统
牵引系统主要包括上下牵引和辅助牵引、悬垂控制系统（仅CCV）等，将交联线芯稳定地通过挤出系统、硫化系统至收线托盘。
在交联生产前，需对牵引设备进行检修保养，防止在生产过程中出现失效、波动的情况。若牵引速率不稳定，易造成交联线芯竹节的不良现象。
✎结语
在近海向中、远海区域开发的趋势下，用于海洋电力传输的海底电缆单根长度要求越来越长，其质量可靠性一直是关注的核心问题。为了实现绝缘线芯的无缺陷大长度连续生产，设备选型、原材料选择、交联工艺过程控制等方面都要力保绝缘线芯挤制品质。
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