[实用新型]高压直流电缆

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于高压直流输电领域的直流电缆，具体涉及一种高压直流电缆。

背景技术

高压直流输电是ABB公司开发的一项技术，旨在提高远距离输电的效率。目前，在高压直流输电领域通用ABB公司开发的电缆。如图1所示，ABB公司开发的高压直流电缆包含设置在最内部作为传输电力的导体11，该导体11采用铝或铜制成，在导体11外由内至外依次包覆有内半导体电屏蔽层12、绝缘层13、外半导体电屏蔽层14、金属屏蔽层15、膨胀胶带层16、铝薄片层17和外壳（鞘）18。其中，内半导体电屏蔽层12和外半导体电屏蔽层14采用半导性聚合物制成，绝缘层13采用交联HVDC聚合物制成，金属屏蔽层15采用铜带，外壳18采用聚乙烯材料制成。ABB公司设计生产的高压直流电缆控制绝缘层的平均场强在15kV/mm左右。

实用新型内容

本实用新型说明了一种高压直流电缆，可较好抑制空间电荷产生，其绝缘层具有较低的平均场强，满足电缆安全运行的电气条件。

为实现上述目的，本实用新型公开一种高压直流电缆，其特点是，该电缆包含：

铜导体，该铜导体设置在电缆的最内层中心；

内半导电屏蔽层，该内半导电屏蔽层包覆在上述的铜导体外；

绝缘层，该绝缘层包覆在上述的内半导电屏蔽层外；

外半导电屏蔽层，该外半导电屏蔽层包覆在上述的绝缘层外；

铜带屏蔽层，该铜带屏蔽层包覆在上述的外半导电屏蔽层外；

纵向阻水层，该纵向阻水层包覆在上述的铜带屏蔽层外；

径向阻水层，该径向阻水层覆在上述的纵向阻水层外；以及

聚乙烯护套，该聚乙烯护套包覆在上述的径向阻水层外。

上述的内半导电屏蔽层和外半导电屏蔽层采用半导性聚合物制成。

上述的绝缘层采用交联聚乙烯与纳米氧化镁混合制成。

上述的纵向阻水层采用绕包在所述的铜带屏蔽层外的单面阻水带。

上述的径向阻水层采用包覆在所述的聚乙烯护套内的铝塑复合带。

本实用新型说明的一种高压直流电缆和现有技术相比，其优点在于，本实用新型的绝缘层采用交联聚乙烯（XLPE）与纳米氧化镁（MH）混合制成，可很好地抑制空间电荷的产生，使得本实用新型电缆的最大电场强度低于现有技术的高压直流电缆的平均场强，满足高压直流传输安全运行的电气条件。

附图说明

图1为现有技术的高压直流电缆的结构示意图；

图2为本实用新型高压直流电缆的结构示意图；

图3为本实用新型高压直流电缆的绝缘层的电场分布图。

具体实施方式

以下结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图2所示，本实用新型公开了一种高压直流电缆，该电缆电压等级为30kV，单芯结构，标称截面为300mm²。电缆的中心设有铜导体21，在铜导体21外紧密包覆有8层保护层或屏蔽层，其由内至外依次为内半导电屏蔽层22、绝缘层23、外半导电屏蔽层24、铜带屏蔽层25、纵向阻水层26、径向阻水层27和聚乙烯护套28。

铜导体21设置在电缆的最内部，其采用由铜制成的紧压绞合铜芯。铜导体21采用圆形紧压绞合结构，性能符合GB/T3956的规定。该紧压绞合后的铜导体21要求无缺根断线和松股现象，表面要求光洁、圆整、无油污、毛刺、锐边等，胶合导体中的单线允许焊接，焊接处要求修理平整。

内半导电屏蔽层22紧密包覆在铜导体21外，其采用半导电聚合物材料，为不可剥离材料。该内半导电屏蔽层22要求挤包，表面光滑、均匀、圆整，要求无尖角、裂纹、颗粒、擦伤的痕迹。其标称厚度为0.8mm，平均厚度不小于0.6mm（工艺控制平均厚度0.7mm）。

绝缘层23紧密包覆在内半导电屏蔽层22外，其采用交联聚乙烯材料，也可采用交联聚乙烯（XLPE）与1%纳米氧化镁（MH）混合材料。该绝缘层23符合均匀、无杂质、无焦粒、无气孔的要求。绝缘层23的平均厚度不小于规定的标称值4.0mm（工艺控制平均厚度4.15mm），绝缘层23的最薄点厚度不小于标称值的90%mm。如图3所示，采用XLPE+1%MH材料的绝缘层23能很好的抑制空间电荷的产生，由图中可见，最大的电场强度约为12.5kV/mm左右，低于现有技术的直流电缆绝缘层的平均场强（该平均场强在15kV/mm左右）。