專利名稱：一種高壓直流海底電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力電纜領(lǐng)域，具體是ー種高壓直流海底電纜。
背景技術(shù)：
隨著電力系統(tǒng)的不斷擴(kuò)大，輸電功率的不斷増加，輸電距離逐漸增長，交流輸電逐漸遇到ー些技術(shù)瓶頸，米用直流輸電是解決輸電技術(shù)困難的方向之一。直流輸電相比于交流輸電具有輸送效率高、線路損失小、調(diào)節(jié)電流和改變功率傳遞方向方便、投資費用少，長度不受電容電流的限制、可作為兩種電網(wǎng)的聯(lián)接線、能降低主干線與電網(wǎng)間的短路電流、電暈無線電干擾小等優(yōu)點。有多項研究證實交聯(lián)聚こ烯中的空間電荷是導(dǎo)致電纜早期絕緣失效的主要原因?？臻g電荷注入電介質(zhì)內(nèi)，造成材料內(nèi)部電場畸變,并最終導(dǎo)致材料的擊穿，絕緣材料失效。絕緣介質(zhì)中的空間電荷問題已經(jīng)成為制約電カ電纜向高電場發(fā)展的主要因素之一。在導(dǎo)體和絕緣、絕緣和外屏蔽之間必須有半導(dǎo)電屏蔽層是公認(rèn)的高壓交流或直流電纜必須具有的結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)電屏蔽層是中、高壓電カ電纜中至關(guān)重要的ー層，半導(dǎo)電屏蔽層起到均勻電場的作用，可以降低絕緣層內(nèi)的電應(yīng)力，防止絞合導(dǎo)體和絕緣表面發(fā)生電暈放電，防止在短路時因?qū)w過熱而引起絕緣的損傷，長期運行經(jīng)驗表明半導(dǎo)電屏蔽層對電纜使用壽命也有重大影響。中國實用新型專利CN201975152U公開了ー種高壓直流電纜，包括導(dǎo)體、內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層、絕緣層、外半導(dǎo)電屏蔽層、徑向阻水層、縱向阻水層、護(hù)套。該專利的結(jié)構(gòu)與高壓交流電纜的結(jié)構(gòu)基本相同，該專利的內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層為單層擠出的內(nèi)半導(dǎo)電聚合材料，由于電纜的導(dǎo)體為絞合結(jié)構(gòu)，單線之間存在縫隙，特別是大截面電纜導(dǎo)體其導(dǎo)體表面的縫隙更大，電纜內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層、絕緣層、外半導(dǎo)電屏蔽層擠出時，為了使材料的內(nèi)部緊密、不產(chǎn)生氣泡，需要較大的壓力，在壓力作用下，內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層甚至絕緣會擠入導(dǎo)體中，同時，絞合導(dǎo)體表面的不光滑也會擦傷內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層甚或絕緣層造成質(zhì)量隱患或者直接造成擊穿，內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層和絕緣的表面不平整或被擦傷，也是產(chǎn)生空間電荷的ー個主要原因。該專利的外半導(dǎo)電屏蔽層外繞包有徑向阻水層，徑向阻水層為單面半導(dǎo)電阻水帶，可以起到徑向阻水作用，也可以，免受金屬護(hù)套擠出過程中的高溫燙傷以及壓制波紋時的機(jī)械カ損傷?，F(xiàn)有技術(shù)的大截面高壓電纜，也往往采用在導(dǎo)體外繞包半導(dǎo)電帶的方法。在導(dǎo)體外繞包半導(dǎo)電帶或在外半導(dǎo)電屏蔽層外繞包半導(dǎo)電阻水帯，雖然可以防止半導(dǎo)電屏蔽層和絕緣層受擠壓或者被擦傷，提高導(dǎo)體的圓整度和半導(dǎo)電屏蔽層的平滑度，但是繞包結(jié)構(gòu)采用重疊繞包的方式，平滑度雖然有所改善但仍然不能滿足高壓直流電纜的要求。同吋，不管是何種材質(zhì)的半導(dǎo)電帶或者半導(dǎo)電阻水帶，都是由基材和半導(dǎo)電的染料加工而成，加工后半導(dǎo)電染 料成固態(tài)，在半導(dǎo)電帶或者半導(dǎo)電阻水帶的運輸、保管以及電纜的生產(chǎn)過程中，這種固態(tài)極容易剝落甚或成為粉末狀，剝落或者粉末狀的半導(dǎo)電材料同樣也會影響半導(dǎo)電屏蔽層的平滑度。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種不僅可以有效導(dǎo)出電流，還能中和空間電荷，阻止空間電荷向絕緣體轉(zhuǎn)移，且綜合性能好的高壓直流海底電纜。本實用新型所述的ー種高 壓直流海底電纜，從內(nèi)到外包括導(dǎo)體、內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層、絕緣層、外半導(dǎo)電屏蔽層、徑向阻水層、金屬護(hù)層、內(nèi)護(hù)層、內(nèi)襯層、鋼絲鎧裝和外護(hù)層，在導(dǎo)體和內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層間擠包有輔助內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層。所述輔助內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層厚度為內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層厚度的60%_80%。最為本實用新型的改進(jìn)，在外半導(dǎo)電屏蔽層和徑向阻水層之間擠包有輔助外半導(dǎo)電屏蔽層。輔助外半導(dǎo)電屏蔽層厚度為外半導(dǎo)電屏蔽層厚度的60%-80%。擠包后的輔助內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層和輔助外半導(dǎo)電屏蔽層，表面平整、光滑，不會有剝落或者粉末狀，還能起到緩沖作用，不會因為擠出加工，使內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層甚至絕緣擠入導(dǎo)體中，絞合導(dǎo)體表面的不光滑也不會擦傷內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層或絕緣層，也不會使外半導(dǎo)電屏蔽層和絕緣層因為金屬護(hù)套擠出過程中的高溫燙傷以及壓制波紋時的機(jī)械カ損傷，從而使局放和擊穿的發(fā)生幾率減小，有效抑制了空間電荷的產(chǎn)生。內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層和外半導(dǎo)電屏蔽層雖然體積電阻率相對較高，但由于輔助內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層和輔助外半導(dǎo)電屏蔽層具有較低的體積電阻率，可以有效導(dǎo)出電流。內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層和外半導(dǎo)電屏蔽層采用超光滑屏蔽材料，與絕緣層的接觸面光滑，也有效抑制了空間電荷的產(chǎn)生。

圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1，本實用新型所述的ー種高壓直流海底電纜，從內(nèi)到外包括導(dǎo)體I、擠包的輔助內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層2、內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層3、絕緣層4、外半導(dǎo)電屏蔽層5、擠包的輔助外半導(dǎo)電屏蔽層6、徑向阻水層7、金屬護(hù)層8、內(nèi)護(hù)層10、內(nèi)襯層11、鋼絲鎧裝12和外護(hù)層9。本實用新型的輔助內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層和輔助外半導(dǎo)電屏蔽層，采用相同的半導(dǎo)電屏蔽材料，應(yīng)具有較低的體積電阻率，20°C體積電阻率< 5 Ω · cm，其厚度分別為內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層和外半導(dǎo)電屏蔽層的60%-80%。ー種較好采用能同時中和空間電荷的高壓直流電纜用半導(dǎo)電屏蔽材料公司申請的專利。內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層和外半電屏蔽層，采用超光滑半導(dǎo)電屏蔽材料，應(yīng)具有較高的體積電阻率，20°C體積電阻率20-100 Ω · cm，其厚度根據(jù)導(dǎo)體截面大小為O. 6_2mm導(dǎo)體采用銅單線絞合緊壓而成，橫截面為圓形結(jié)構(gòu)。絕緣層采用高壓直流電纜用交聯(lián)聚こ烯絕緣料，與內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層和外半導(dǎo)電屏蔽層一次連續(xù)擠出成型。徑向阻水層由吸水膨脹帶繞包而成，可以采用具有半導(dǎo)電特性的吸水膨脹帯?？v向阻水層，可以為采用擠出后壓制成波紋形式的鉛套、鋁套等金屬套或縱包壓接的鋁塑復(fù)ロ巾。內(nèi)護(hù)層為護(hù)套級聚こ烯連續(xù)擠出成型。內(nèi)襯層為繞包帶，可以為吸水膨脹帯。鋼絲鎧裝層為粗鋼絲，直徑不小于6mm。外護(hù)層可以為聚氯こ烯或聚こ烯連續(xù)擠出成型，也可以采用聚丙烯繩涂覆浙青進(jìn)行繞包。上述這些實施方式僅用于說明本實用新型，但并不限制本實用新型的范圍，在閱讀了本實用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
權(quán)利要求1.一種高壓直流海底電纜，從內(nèi)到外包括導(dǎo)體(I)、內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層(3 )、絕緣層(4)、外半導(dǎo)電屏蔽層(5)、徑向阻水層(7)、金屬護(hù)層(8)、內(nèi)護(hù)層(10)、內(nèi)襯層(11)、鋼絲鎧裝(12)和外護(hù)層(9);其特征在于，在導(dǎo)體和內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層間擠包有輔助內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓直流海底電纜，其特征在于，輔助內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層(2)厚度為內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層厚度的60%-80%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高壓直流海底電纜，其特征在于，在外半導(dǎo)電屏蔽層和徑向阻水層之間擠包有輔助外半導(dǎo)電屏蔽層(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓直流海底電纜，其特征在于，輔助外半導(dǎo)電屏蔽層(6)厚度為外半導(dǎo)電屏蔽層厚度的60%-80%。
專利摘要本實用新型公開了一種高壓直流海底電纜，從內(nèi)到外包括導(dǎo)體、內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層、絕緣層、外半導(dǎo)電屏蔽層、徑向阻水層、金屬護(hù)層、內(nèi)護(hù)層、內(nèi)襯層、鋼絲鎧裝和外護(hù)層，在導(dǎo)體和內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層間擠包有輔助內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層，在外半導(dǎo)電屏蔽層和徑向阻水層之間擠包有輔助外半導(dǎo)電屏蔽層。本實用新型增加了輔助內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層和輔助外半導(dǎo)電屏蔽層，表面平整、光滑，不會有剝落或者粉末狀，還能起到緩沖作用不會因為擠出加工使內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層甚至絕緣擠入導(dǎo)體中，同時保護(hù)外半導(dǎo)電屏蔽層和絕緣層不會因為金屬護(hù)套擠出過程中的高溫引起燙傷，以及壓制波紋時的機(jī)械力損傷，且有效抑制了空間電荷的產(chǎn)生，有效導(dǎo)出電流。
文檔編號H01B9/02GK202363163SQ20112047364
公開日2012年8月1日 申請日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者劉 英, 衛(wèi)星, 夏亞芳, 鐘力生, 陳曉軍 申請人:無錫江南電纜有限公司