[發明專利]電HV輸電線纜

在審

• 申請號: 202110443676.8
• 申請日: 2014-08-19
• 公開（公告）號: CN113517085A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: P·森內加德;M·杰羅恩塞;A·古斯塔夫森;P·利爾加;P-O·哈格斯特蘭德;V·恩格倫德;A·斯梅德貝格;U·尼爾森;J·安德森;V·埃里克森;J·瓊奎維斯特;J·布龍
• 申請（專利權）人: 博里利斯有限公司
• 主分類號: H01B7/02
• 分類號: H01B7/02;H01B7/17
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 李輝;張鵬

本發明涉及傳輸線纜，傳輸線纜包括被包括擠壓絕緣材料的絕緣層(9)周向覆蓋的沿著縱向軸線延伸的導體(7)或導體的捆，其中傳輸線纜通過如Cigré TB496中規定的電氣類型測試，其中額定電壓U₀是450kV或更大。類型測試包括使電力線纜在負極性下、在10到15個循環期間經歷1.85*U₀的DC電壓，之后是極性反轉、以及正極性下的另一10到15個循環的1.85*U₀的DC電壓，之后是正極性下、至少4到10天的另一2到5個循環，并且其中U₀是450kV、或525kV或更大。

本申請是國際申請號為PCT/EP2014/067668、國際申請日為2014年08月19日、進入中國國家階段日期為2016年07月26日、國家申請號為201480074174.0、發明名稱為“電HV輸電線纜”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及通過如CigréTB496中規定的類型測試要求的改進的HV輸電線纜。本發明特別涉及一種傳輸線纜，傳輸線纜包括被包括擠壓絕緣材料的絕緣層周向覆蓋的沿著縱向軸線延伸的導體或導體的捆，從而傳輸線纜通過如CigréTB496中規定的電氣類型測試，從而額定電壓U₀是450kV或更大。

背景技術

用于功率傳輸的電功率傳輸系統(諸如線纜)通常包括被絕緣涂層環繞的金屬導體。這樣的傳輸線纜的絕緣對于傳輸線纜的可靠性很重要。可靠性取決于用于覆蓋導體或導體層的材料。用于直流(DC)、交流(AC)或瞬變電流(脈沖)電力線纜的擠壓絕緣材料可能被暴露于高的應力。對于在高壓和超高壓(下文中統稱為HV)系統中使用的擠壓絕緣材料尤其是這樣。這樣的擠壓絕緣材料需要電、熱和機械屬性的良好組合以提供具有最佳輸電能力的系統。擠壓絕緣材料是適當地柔性的、堅實的和非傳導的。

典型的傳輸線纜包括沿著縱向軸線延伸的導體或導體的捆，導體或導體的捆被包括擠壓絕緣材料的絕緣層周向覆蓋。絕緣層可以被護套(sheath)覆蓋。

如圖2和3中圖示的，對于一些傳輸線纜，諸如HVDC線纜，導體7可以被內部的或第一半導體層8周向覆蓋，該層然后被擠壓絕緣層9覆蓋。擠壓絕緣層9可以被外部的或第二半導體層10周向覆蓋。第二半導體層10可以由屏蔽層(screen)和/或護套11覆蓋，屏蔽和/或護套11可以是鉛或另一金屬。該護套可以進一步被保護層12覆蓋，保護層12也可以具有絕緣和機械屬性，諸如塑性或橡膠材料。傳輸線纜還可以是具有金屬回路(return)的同軸線纜。

在超過幾百kV的電壓下，擠壓絕緣材料必須足夠堅實以承受電壓，因為線纜的導體處于高電壓電勢上并且線纜的外圍必須在接地電勢上。通過增加電壓來減小能量損失。

如圖1所示，僅出于說明目的，用于傳輸電功率的工廠具有用于HVDC的直流電壓網絡1，HVDC具有用于將2個站4、5互連的2個線纜2、3，2個站4、5被配置成在直流網絡1與交流電壓網絡6、7之間傳輸電功率，交流電壓網絡6、7可以具有3個相位并且連接至相應的站。線纜2之一意圖處于正電勢上，而其他線纜3處于負電勢上。因此，工廠具有雙極直流電壓網絡。也可以構思具有流經接地電極的返回電流的單極網絡。

需要在HV傳輸線纜中傳輸更多功率。這可以通過增加傳輸線纜的尺寸或者通過使用具有更高傳導性的導體增加電流來實現。然而，該傳導性受到諸如銅或鋁等導體材料的限制。增加傳輸線纜的容量的另一方式是改善擠壓絕緣材料。

當今普遍使用的HVDC線纜的類型是整體浸漬線纜(mass impregnated cables)、充油線纜和擠壓線纜。這些線纜可接受的電場對于整體浸漬線纜為大約每毫米30kV，并且對于擠壓線纜為大約每毫米20kV。

由于柔性以及相對較輕的重量，對也用于HVDC中的應用的擠壓線纜的偏好已經很明顯。過去已經發布了若干報告，其中已經針對HVDC應用測試了交聯低密度聚乙烯(XLPE)。線纜在雙極性模式下操作，一個線纜具有正極性，一個線纜具有負極性。線纜安裝在具有反并聯電流的雙極對附近并且因此消除了磁場。