[发明专利]超高压直流电力电缆

说明书

本发明涉及一种超高压直流电力电缆。具体而言，本发明涉及一种超高压直流电力电缆，所述超高压直流电力电缆能够同时防止或最小化因绝缘体内的空间电荷(space charge)积累而引起的电场畸变和直流介电强度的降低以及脉冲破坏强度的降低。

技术领域

本发明涉及一种超高压直流电力电缆。具体而言，本发明涉及一种超高压直流电力电缆，所述超高压直流电力电缆能够同时防止或最小化因绝缘体内的空间电荷(spacecharge)积累而引起的电场畸变和直流介电强度的降低以及脉冲破坏强度的降低。

背景技术

通常，在需要大容量和长距离输电的大型电力系统中，从减少电力损失、建设用地问题、增加输电容量等观点来看，需要提高输电电压的高压输电。

输电方式大致可以划分为交流输电方式和直流输电方式，其中直流输电方式是指以直流方式传输电能。具体而言，所述直流输电方式是，首先将输电侧的交流电力变更为适当的电压并通过整流装置来转换为直流之后，通过输电线路来传输到受电侧，在受电侧通过逆变装置来重新将直流电力转换为交流电力的方式。

尤其，所述直流传输方式不仅具有有利于长距离输送大容量的电力且能够异步电力系统的互连的优点，而且在长距离输电中，直流与交流相比电力损失少且稳定度高，因此其现状为被较多使用。

在所述直流输电方式中使用的(超)高压直流输电电缆的绝缘体可以由浸渍于绝缘油的绝缘纸或以聚烯烃树脂作为基体树脂的绝缘组合物形成，然而近年来较多使用由包含聚烯烃树脂的绝缘组合物形成的绝缘体，所述绝缘体能够在相对高温下运转电缆，从而能够增加输电容量，并且无需担心绝缘油的泄漏。

但是，所述聚烯烃树脂具有直线型分子链结构，从而通过交联过程来提高机械特性和热特性而应用于电缆绝缘层，由于交联剂在所述交联过程中分解而必然产生交联副产物的影响下，存在空间电荷积累于电缆绝缘层的问题，并且所述空间电荷可能会使(超)高压直流输电电缆绝缘体内的电场畸变，导致在低于最初设计的介质击穿电压的电压下引起介质击穿。

在为了转换输电方向而需要极性反转的电流型直流输电(LCC)中使用的电缆的情况下，为了解决上述问题，诸如氧化镁等无机添加剂均匀地分散于电缆绝缘层，并且，所述无机添加剂在直流电场下被极化并捕获(trap)空间电荷，从而能够最小化因空间电荷积累而引起的电场畸变。然而，在电压型直流输电(VSC)的情况下，无需极性反转，使用添加有机添加剂的绝缘组合物以优化电缆绝缘体承受的电应力，因此需要精确地控制绝缘层中的空间电荷含量。

因此，其现状为，迫切地需要一种超高压直流电力电缆，所述超高压直流电力电缆能够同时防止或最小化因绝缘体内的空间电荷(space charge)积累而引起的电场畸变和直流介电强度的降低以及脉冲破坏强度的降低，尤其适合用于电压型直流输电(VSC)。

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的目的在于，提供一种超高压直流电力电缆，所述超高压直流电力电缆能够同时防止或最小化因绝缘体内的空间电荷(space charge)积累而引起的电场畸变和直流介电强度的降低以及脉冲破坏强度的降低。

解决问题的技术方案

为了解决上述问题，本发明，

提供一种超高压直流电力电缆，其特征在于，包括：导体，由多条导线绞合而形成；内部半导电层，包覆所述导体；绝缘层，包覆所述内部半导电层；以及外部半导电层，包覆所述绝缘层，所述绝缘层由包含聚烯烃树脂和交联剂的绝缘组合物形成，当将所述绝缘层的厚度三等分而被划分为内层、中间层以及外层时，包含于各层的交联副产物中的α-枯基醇(α-cumyl alcohol；α-CA)、苯乙酮(acetophenone；AP)以及α-甲基苯乙烯(α-methylstyrene；α-MS)这三种特定的交联副产物的总含量的平均值为3890ppm以下。