[发明专利]气体绝缘电缆的线路段

说明书

本发明涉及气体绝缘电缆的线路段，该线路段至少包含一根高电压导体和由热塑性材料制成的一条压力管，后者充以绝缘气体，并在绝缘支架上至少固定一根导电体。气体绝缘电缆对用于具有许多卫星城的大城区传输能量具有优点，因为它们能够铺设于地下，能够安装和延伸而不致对由通信、供水、供气和污水处理限定的基本设施有重大影响。

本文在一开始所述类型的一种线路段例如从美国专利文献US-A-4,415,763已为人们所熟知。在此专利文献中，描述了一种气体绝缘电缆，其结构如下：在电缆线内，一根充以压缩气体SF₆、由绝缘材料(如典型材料聚乙烯)制成的管中安置了一根高电压导电体。这根绝缘管的外表面上有一层由导电材料或半导体材料构成的涂层，该层以场控制方式起作用，在必要时能够传导可能出现的反向电流。

本发明的一个目的是提供一种如本文在一开始所述类型的、以低成本及简单方式制造、并具有良好介电特性的线路段。

一种气体绝缘电缆的线路段，至少包含一根高电压导电体，和通过绝缘支架固定着该至少一根导电体的、由热塑性材料制成并填充绝缘气体的压力管，其特征为：压力管至少配备二根其端面彼此焊在一起的管段，并且在管段相对的端部，它们面对面地各自在径向扩展而呈喇叭形。

本发明的线路段不用价格昂贵的法兰连接，而可以通过逐段地把热塑材料制成的管段彼此焊接在一起，从而能够低价、快速地制造。在两个相继管段进行焊接的同时也能兼顾在两管段径向喇叭形扩展口端面的搭接。这种扩展口有效地屏蔽了两管段焊缝处存在的棱角，因此无须采取附加措施便能改善气体绝缘电缆的介电特性。此种扩展口能藉助于圆锥形工具以简单方式实现，在待焊接管段的彼此搭接端面加热时，用很小的推压力把圆锥形工具推入管端而形成了两个扩展口。

本发明的优选实施例以及由此可获得的一些优点可依据附图进一步说明如下。

图1：本发明所述气体绝缘电缆线路段实施形式的径向截面的俯视图。

图2：通过图1的线路段、沿II-II截面按照箭头所示方向的俯视图。

参考符号：

1气体绝缘电缆

2绝缘支架

3压力管

4导电体

5焊缝

6、7管段

8回线

9金属丝编织物

10半导体层

11绝缘外套

12半导体层

13抑制漏泄电流层

在两个图中，相同的参考符号表示相同作用的部件。在图1和图2中所示的气体绝缘电缆1的线路段包含一根在针式绝缘支架2上置于压力管3中央的导电体4，后者具有轴向对称结构、中空、处于高电位，例如220KV。压力管3由绝缘材料制成(例如用一种热塑性聚合物作绝缘材料)，管内充以绝缘气体，例如SF₆。为了线路段静电屏蔽的目的，该热塑体可以填充导电材料，例如炭黑。最重要的是热塑体由非交联材料构成，并且在提高的温度下能很好地成形和焊接。合适的热塑材料例如是高密度聚乙烯。

压力管3是由约4-12米、在端面彼此焊接的管段构成。在两根相继的管段6、7的焊缝5处，两根彼此焊接的管段端部扩展成喇叭形。焊缝5处的圆锥形扩展部分的直径只比管段6、7的未变化部分略大一点(约2％～4％)，这对于焊缝处的棱角和材料不均匀性的有效介电屏蔽已够用了。

用导电材料(例如尤其是炭黑)来充填压力管的热塑性材料是合适的，因为一方面用这种方式可以实现气体绝缘电缆1对外界的高效静电屏蔽，而另一方面压力管附加一定的电位，对于管段6、7端部区域形成的焊缝5提供了特别好的屏蔽。

在每一相安置在一隔离压力管内的多相系统情况下，如果与这些压力管平行安置一根用于接受补偿电流的回线，一般就够用了。然而这样一根回线的优点是能够置于压力管的外表面上或压力管内。由图1和图2可以看到在压力管3的外表面上安排的用于接受封闭电流或大地电流的回线8。这种回线8的优点是具有像软管一样包住压力管的编织物9，这种编织物由导电材料构成，例如基于铜或铝或铜合金、铝合金的金属丝编织物。