[實用新型]一種用于高壓直流電纜接頭的電應(yīng)力控制層

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720367815.2
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN206742825U
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李忠華;張霞;李思聰
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號: H02G15/00
• 分類號: H02G15/00;H02G15/068;H02G15/188
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技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于高壓直流預(yù)制型電纜接頭的電應(yīng)力控制層。

背景技術(shù)

高壓直流輸電由于在遠(yuǎn)距離大容量送電及電網(wǎng)互聯(lián)等方面具有獨特優(yōu)勢，是未來電網(wǎng)發(fā)展的主要趨勢，主要用于海島供電、風(fēng)電并網(wǎng)等。但相比于較成熟的高壓交流輸電，高壓直流輸電的發(fā)展受到電纜附件的限制。

高壓直流電纜接頭是高壓直流輸電過程中的關(guān)鍵部件，其技術(shù)發(fā)展水平嚴(yán)重影響著高壓直流輸電的安全和可靠性。然而，高壓直流輸電一直未得到推廣應(yīng)用，這是因為在直流電壓下，電纜接頭的電場問題比較復(fù)雜，電纜工廠絕緣與接頭增強絕緣界面極易積聚空間電荷，因此，需采用特殊結(jié)構(gòu)對電纜接頭的電場進(jìn)行均化。但是在直流電場下，由于電纜接頭的材料的電導(dǎo)率隨溫度、電場的變化非常明顯，有時可達(dá)幾個數(shù)量級的差異，而材料電導(dǎo)率的變化會影響均化電場部件的作用，導(dǎo)致均化電場的效果受到影響，導(dǎo)致電纜接頭擊穿。

目前，預(yù)制型高壓直流電纜接頭普遍采用預(yù)制橡膠應(yīng)力錐，其作為高壓直流電纜接頭的關(guān)鍵部件，通過將絕緣屏蔽斷開處進(jìn)行延伸，使零電位形成喇叭狀，改善了絕緣屏蔽層的電場分布，防止電纜接頭被擊穿。另外，在接頭的高壓屏蔽端部，由于屏蔽位置高出連接電纜的金具，又出現(xiàn)電位線的抬升，而電場強度是電位的梯度，因此，在電纜接頭中，除了絕緣屏蔽斷開處，高壓屏蔽管端部也是電場強度的薄弱環(huán)節(jié)。近來，高壓直流電纜接頭的故障頻發(fā)，說明了僅用應(yīng)力錐并不能同時兼顧改善絕緣屏蔽斷開處和高壓屏蔽處的應(yīng)力集中，在電纜接頭中僅用應(yīng)力錐來改善電場分布是不可靠的。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型主要解決的技術(shù)問題是提供了一種用于高壓直流電纜接頭的電應(yīng)力控制層。

本實用新型提供了一種用于高壓直流電纜接頭的電應(yīng)力控制層，該電應(yīng)力控制層底部處于絕緣屏蔽斷開處與應(yīng)力錐半導(dǎo)電部分之間，所述電應(yīng)力控制層處于電纜工廠絕緣與接頭增強絕緣之間，一直延伸至高壓直流電纜接頭高壓屏蔽處，與高壓屏蔽端部相接，并與各部分界面緊密相接。

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，即在預(yù)制型電纜接頭內(nèi)添加一層電應(yīng)力控制層，所述電應(yīng)力控制層，上至高壓直流電纜接頭的高壓屏蔽端部，下至絕緣屏蔽斷開處與應(yīng)力錐半導(dǎo)電部分之間。

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電應(yīng)力控制層厚度不小于4mm，所述電應(yīng)力控制層表面與電纜接頭的高壓屏蔽表面處于同一平面上。

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電應(yīng)力控制層的內(nèi)徑小于電纜的工廠絕緣外徑。

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電應(yīng)力控制層采用非線性三元乙丙橡膠材料或非線性硅橡膠材料。

本實用新型的有益效果是：采用本實用新型的電應(yīng)力控制層，可良好提升高壓直流電纜接頭絕緣屏蔽斷開處和高壓屏蔽處的電場均化能力，抑制電纜工廠絕緣與接頭增強絕緣的界面空間電荷，彌補應(yīng)力錐均化電場不足，減小因材料屬性變化導(dǎo)致其性能變化影響，使電纜與電纜附件交界面上的電場均勻分布，良好控制電纜與電纜附件交界面處的最大切向電場強度，使其小于電纜與電纜附件所用材料的表面閃絡(luò)電場強度，確保高壓直流輸電安全可靠。

附圖說明

為了易于說明，本實用新型由下述的具體實施及附圖作以詳細(xì)描述。

圖1為本實用新型一種帶有電應(yīng)力控制層的預(yù)制型高壓直流電纜接頭的關(guān)鍵局部 1/4剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：電纜導(dǎo)體線芯1；連接金具2；電纜導(dǎo)體屏蔽3；電纜工廠絕緣4；電應(yīng)力控制層5；接頭增強絕緣6；應(yīng)力錐半導(dǎo)電部分7；絕緣屏蔽8；接頭增強絕緣屏蔽9；高壓屏蔽10。

具體實施方式

如圖1所述，本實用新型公開了一種用于高壓直流預(yù)制型電纜接頭的電應(yīng)力控制層5，該電應(yīng)力控制層5底部處于絕緣屏蔽8斷開處與應(yīng)力錐半導(dǎo)電部分7之間，所述電應(yīng)力控制層處于電纜工廠絕緣4與電纜接頭增強絕緣6之間，一直延伸至高壓直流電纜接頭的高壓屏蔽10處，與高壓屏蔽10端部相接，并與各部分界面緊密相接。

電應(yīng)力控制層5具有一定的厚度，電應(yīng)力控制層5的厚度不小于4mm，所述電應(yīng)力控制5表面與電纜接頭的高壓屏蔽10表面處于同一平面上。

電應(yīng)力控制層5底部與電纜絕緣屏蔽8切斷處緊密接觸，提供一定的壓緊力確保電應(yīng)力控制層5與電纜絕緣屏蔽8層合理有效壓接。電應(yīng)力控制層5的內(nèi)徑需根據(jù)具體使用時電纜的屏蔽層外徑進(jìn)行調(diào)整，要求其內(nèi)徑要小于電纜的絕緣外徑。如電應(yīng)力控制層5用于某高壓直流輸電線路，電纜絕緣外徑若為96.4mm，則電應(yīng)力控制層5內(nèi)徑小于96.4mm，確保電應(yīng)力控制層5能有效合理壓緊電纜絕緣表面。