[发明专利]电力电缆

说明书

本发明涉及一种电力电缆，尤其涉及一种超高压地下或海底电缆。具体而言，本发明涉及一种电力电缆，其绝缘层本身的绝缘耐力高，施加于所述绝缘层的电场被有效地缓冲，能够在电缆的连接工序中防止绝缘层发生劣化，从而延长寿命，同时实现绝缘层厚度的最小化，从而能够减小电缆的外径，因此电缆的柔软性、铺设性、操作性等都能得以提高。

技术领域

本发明涉及一种电力电缆，尤其涉及一种超高压地下或海底电缆。具体而言，本发明涉及一种电力电缆，其绝缘层本身的绝缘耐力高，施加于所述绝缘层的电场被有效地缓冲，能够在电缆的运行以及连接工序中防止绝缘层发生劣化，从而延长寿命，同时实现绝缘层厚度的最小化，从而能够减小电缆的外径，因此电缆的柔软性、铺设性、操作性等都能得以提高。

背景技术

虽然在使用将交联聚乙烯(XPLE)等高分子绝缘体用作绝缘层的电力电缆，但是，由于在直流高压电场中形成空间电荷的问题，超高压直流输电电缆使用的是将绝缘油浸渍于卷绕而包覆导体等的绝缘纸中，从而形成绝缘层的纸绝缘电缆(Paper-insulatedCable)。

所述纸绝缘电缆有：使低粘度绝缘油进行循环的OF(Oil Filled：充油)电缆、经高粘度绝缘油浸渍的MIND(Mass Impregnated Non Draining：整体浸渍不滴流)电缆等，所述OF电缆在用于使绝缘油进行循环的油压的传输长度方面存在限制，因此不适于远距离输电用电缆，特别是在海底存在难以设置绝缘油循环设备的问题，因此也不适于海底电缆。

因此，多将MIND电缆用作远距离直流输电用或者海底用超高压电缆。

在形成绝缘层时缠绕多层绝缘纸，从而形成这样的MIND电缆，作为绝缘纸，例如，可以使用牛皮纸(Kraft paper)，或者层叠牛皮纸与聚丙烯(Polypropylene)树脂等热塑性树脂的半合成纸。

关于仅卷曲牛皮纸并经绝缘油浸渍的电缆，在电缆工作时(通电时)，由于流经电缆导体的电流，在沿着半径方向的内侧，即从内部半导电层方向的绝缘层部分沿着半径方向的外侧，即外部半导电层方向的绝缘层部分发生温度差。因此，相对高温的内部半导电层侧的绝缘层部分的绝缘油的粘度降低，且进行热膨胀，从而朝向外部半导电层侧的绝缘层移动，而当温度降低时，因热膨胀而移动的绝缘油的粘度提高，无法恢复原状，因而有可能在沿着半径方向的内侧，即内部半导电层侧的绝缘层部分形成脱油空洞(void)。这样的脱油空洞中不存在绝缘油，故电场集中，因而有可能以此为起点发生局部放电、绝缘击穿等，从而缩短电缆的寿命。

但是，如果由半合成纸形成绝缘层，则在电缆工作时，未浸渍于油中的聚丙烯(Polypropylene)树脂等热塑性树脂进行热膨胀，从而能够抑制绝缘油的流动，并且聚丙烯树脂的绝缘电阻大于牛皮纸，因此即使生成脱油空洞，也能够缓解由其分担的电压。

另外，聚丙烯树脂中未浸渍绝缘油，因此不仅能够抑制绝缘油因重力而沿着电缆直径方向流动，而且根据制造电缆时的浸渍温度或者电缆工作时的工作温度，聚丙烯树脂进行热膨胀而对牛皮纸施加面压，由此能够进一步抑制绝缘油的流动。

另一方面，日本公开专利公报第2010-097778号、第2013-098136号、第2011-216292号等中，为了在抑制生成所述脱油空洞的同时避免导体正上方以及护套层正下方的电场集中，混用半合成纸和牛皮纸，但是在这种情况下，难以实现最佳的绝缘设计，即绝缘层的所期的电阻，且难以实现绝缘层厚度的最小化，绝缘耐力的降低导致电缆的寿命缩短或者绝缘层的厚度增加。进而，构成半合成纸的聚丙烯等树脂对热脆弱，因此在电缆的连接工序特别是铅接中，由于熔接时产生的热量，绝缘层会发生劣化，有可能进一步缩短电缆的寿命。

因此，迫切需要一种电力电缆，其绝缘层本身的绝缘耐力高，施加于所述绝缘层的电场被有效地缓冲，能够在电缆的运行以及连接工序中防止绝缘层发生劣化，从而延长寿命，同时实现绝缘层厚度的最小化，从而减小电缆的外径，因此电缆的柔软性、铺设性、操作性等都能得以提高。

发明内容