[发明专利]输电电缆的分布式制冷

说明书

本发明采用分布式制冷方法对输电电缆进行温控以降低热损。本发明描述了对电缆结构的改造以使得制冷剂能在其内通过并吸收热量，并且还设计了一种不需要线芯连接而使得电缆绝缘内部空间分段的接头。本发明还针对电缆不同铺设环境，设计了两种不同的制冷方案。

技术领域

本发明主要应用于输电电缆生产制造，通过降低输电导体的温度以降低输电损耗。

背景技术

导体的电阻通常与其温度正相关，通过降低其温度能够降低其电阻从而减小热损。由于输电电缆的长度、载流量，以及铺设路线、环境都不确定，因此，很难用一个整体的制冷循环来实现高效的制冷。

本发明采用分布式制冷，将电缆绝缘作为制冷蒸发器，并且根据其载流量和发热量将护套分段，以便减少制冷剂在护套内部的流动距离，并且更好的适应各种不同的铺设环境。

发明内容

电缆结构从内到外依次为导体，导体绝缘涂层或薄膜（可选），制冷剂，抗裂密封薄膜，隔热层（可选），外绝缘及屏蔽，护套（可选），其中导体和导体绝缘可以有多个，共同构成一根电缆。每根电缆承载单相电流。

制冷方式有两种：干式制冷和沉浸式制冷。

干式制冷液态制冷剂在蒸发器内完全蒸发。需要制冷剂量少，适用于架空电缆。

干式制冷使用的护套采用标准的自固式接头，并在接头主体上加入两对进液口和排气口，其中主体部分可以稍作倒V型弯曲，以便于制冷剂流动。接头安装在杆塔上，导线乘悬链线悬垂。两对制冷循环分别接入对应的进液口和排气口，]以便和悬链线两端构成制冷回路，液态制冷剂由于重力作用自然流向最低点，然后以气态形式回流到制冷回路。

沉浸式制冷将电缆导体浸泡在液态制冷剂中，制冷剂通过沸腾或表面自然蒸发气化。适用于平铺电缆。

沉浸式制冷方式电缆纵向截面如图1所示。

沉浸式制冷电缆护套之间使用的连接接头采用自固式设计，并且可选的在其中回流槽处加入一个密封隔断胶垫，其为一个实心胶垫并且上有若干小孔可供电缆导体穿过。电缆导体和隔断胶垫之间可以用密封胶密封。接头上附带连接制冷循环的进液口和排气口。

线缆内部空间如果不分段，则能防止单点故障。

线缆内部空间分段之后能够降低护事故造成的损失（如护套破裂，制冷循环密封故障）。

通过接头上的进液口和排气口，可以将电缆外绝缘作为蒸发器接入制冷循环。

附图说明

图1为电缆沉浸式制冷的纵向截面图。其中1为导体及导体绝缘，2为液态制冷剂，3为气态制冷剂，4为抗裂密封薄膜，5为电缆外绝缘。

图2为电缆护套连接头的拆分示意图。