加快可再生能源普及的直流XLPE电缆 ～代代传承的开发者DNA～
备受期待的直流XLPE电缆
在国家之间或地区之间输送电力的设备被称为“并网线”。随着世界大跨步迈向脱碳社会，各国着眼未来，致力于通过由并网线如网眼般交织而成的跨国输电网和地区间输电网，在广阔区域内实现电力互联。在这些能源市场的趋势背景下，住友电工近年来相继承接了不少制造和敷设“直流XLPE电缆”的并网线项目。
直流输电电缆的优点在于“长距离”和“大容量”输电。此外，与油浸绝缘电缆相比，以交联聚乙烯为绝缘材料的直流XLPE电缆更为环保。作为该领域的领跑者，住友电工在90℃（比以往高20℃）这一极高导体温度下，在全球率先实现了正常运行与输电电压极性反转，大容量输电由此得以实现，可根据直流并网线的运用情况来改变电压方向（正负级极性反转，改变输电方向）的创新型高电压直流（HVDC）电缆问世。
全世界的电力服务商都对该输电电缆的问世寄予了厚望。另一方面，虽然XLPE电缆于1960年代被实用于交流电并得到广泛普及，但在直流电方面，进入21世纪后也未闻成功事例。在这样的背景下，住友电工于2012年敷设了日本北海道与本州之间并网设备（以下简称“北本并网线”）海底电缆，该项目在全球率先采用XLPE电缆，实现了高电压直流输电。
住友电工是如何开发出这种电缆的呢？让我们来回顾一下实现这一长年梦想的开发轨迹。
■ 电缆的种类
| 绝缘的种类 | 油浸绝缘 | 固体绝缘 | |
|---|---|---|---|
| OF电缆 | MI电缆 | XLPE电缆 | |
| 构造 | 对低粘度油加压后封入绝缘纸 | 浸泡高粘度油后封入绝缘纸 |
在交联聚乙烯中加入防电荷积聚添加剂 |
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| 长距离 | △ | ◎ |
◎ |
| 大容量 | ◎ | ○ |
◎ |
挑战者精神的源流
住友电工起源于住友伸铜厂。1897年，住友伸铜厂以别子铜山产出的铜为原料制售铜板、铜条、铜线类产品。1905年，精炼厂被迁至濑户内海上荒无人烟的四阪岛。为实现稳定供电，1922年，住友电工在新居浜与四阪岛间（相距21km）成功敷设了当时世界最长的海底电缆。不论花费多少时间，也要坚韧不拔地独立完成开发与制作，可以说这便是传承自四阪岛的挑战者精神所印证的住友电工的独有个性。自此，住友电工以业界领先姿态开发出了各种输电电缆。
世界首个直流输电商用项目是1954年在瑞典本土和哥特兰岛之间的电缆敷设项目。此后多年，在直流输电电缆绝缘体中采用绝缘油的OF电缆（Oil-Filledcable）和MI电缆（Mass Impregnatedcable）等油浸绝缘电缆成为市场主流。但随着世界各国环保意识提升，市场需求转向无漏油风险的环保型绝缘电缆。
于是在1970年代后半段，日本国内开始研究直流XLPE电缆。当时，为将已实用化的交流XLPE电缆直接用于直流电，人们实施了长期施电通电试验，但由于绝缘体中积聚的空间电荷（详见后文）等的影响，难以将交流电缆直接用于直流电。基于该结果，住友电工于1984年接受了电源开发株式会社的开发委托，开始推进直流XLPE绝缘材料的基础开发。
专栏
直流电与交流电的基础知识
电流分为直流电（DC）与交流电（AC）两种。例如，像干电池这样从正极单向流往负极的电流被称为直流电。而交流电是指电流在正负极间像波浪一样来回流动的电流。发电站发出的电以“交流”形式被输送至千家万户，因此家庭用电几乎都是交流电。
那为什么交流电成为主流了呢？回溯1880年代后半，发明家爱迪生和特斯拉围绕未来电力系统应该是直流电还是交流电发生了争执。爱迪生是全世界第一个着手电灯用直流输电的人，但他面临着长距离输电方面的诸多问题，例如：由于当时的技术限制，难以完成电压转换；为了输电，就需要使用极粗的铜线，这导致成本升高。另一方面，特斯拉开始着手交流输电。他凭借远超爱迪生电力系统的规模，并运用可轻易转换电压的交流电特性，通过高电压完成输电、降压与受电，最终实现了长距离输电。此外，与直流电相比，交流电设备成本较低，维护保养压力较小，适用于市政基础设施，因此包括日本在内，全世界几乎所有的输电网都是交流电网。
回到现代，个人电脑和智能手机这类需要复杂控制的精密设备可通过将交流电转变为直流电的AC电源适配器，以直流电运行。空调和冰箱等所采用的变频器也是将交流电转变为直流电的装置，可实现复杂控制与节能。一般认为直流电适合充电，多用于电动汽车和充电设备（即适用于可再生能源）。爱迪生曾有机会实现的时代已然起步，新一代电力系统的主角或许就是直流电。