±320kV超高压交联聚乙烯绝缘柔性直流电力电缆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种柔性直流电缆，尤其涉及一种应用于大型电站±320kV超高压、大容量柔性直流输电线路的交联聚乙烯绝缘电力电缆。
【背景技术】
[0002]柔性直流输电技术是一种基于电压源换流技术(VSC)的新型直流输电技术，具有在传送相同输电功率时的线路造价低、线路损耗小，系统稳定，有功功率与无功功率控制灵活，运行可靠，方便分期建设和增容扩建等优势，因此在世界范围内受到越来越多的关注。目前，国际上仅有少数几家电缆巨头企业掌握了超高压柔性直流电缆的生产、制造和敷设技术，因此，国内线缆制造商急需突破海外市场垄断，开发出具有自主知识产权的超高压柔性直流电缆系列产品。
【发明内容】
[0003]发明目的:本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种±320kV超高压交联聚乙烯绝缘柔性直流电力电缆，输送容量大、损耗小、安装维护方便、环保性能好，特别适合在± 320kV超高压、大容量柔性直流输电线路，其运行安全可靠，能满足相关规范要求。
[0004]技术方案:本发明所述的一种土320kV超高压交联聚乙烯绝缘柔性直流电力电缆，该电缆由内层至外层依次包括导体、半导电捆扎带、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、半导电阻水缓冲层、金属护层、绝缘外护层以及外半导电层;所述导体外设置半导电捆扎带，所述半导电捆扎带外设置有导体屏蔽层，所述导体屏蔽层外设有绝缘层，所述绝缘层外设有绝缘屏蔽层，所述绝缘屏蔽层外设有半导电阻水缓冲层，所述半导电阻水缓冲层外设有金属护层，所述金属护层外设有绝缘外护层，所述绝缘外护层外设有外半导电层。
[0005]进一步的，所述导体采用退火铜导体、铝或铝合金导体中的一种。
[0006]进一步的，所述导体的形式为多根导线绞合的紧压圆形导体或分割导体。
[0007]进一步的，所述半导电捆扎带和所述导体屏蔽层联合构成电缆的导体屏蔽结构。
[0008]进一步的，所述导体屏蔽层与所述绝缘屏蔽层采用具有超光滑性能、高导电性能和热固特性的直流电缆专用半导材料制成。
[0009]进一步的，所述绝缘层采用直流电缆专用超洁净热固性交联聚乙烯绝缘料制成。
[0010]进一步的，所述金属护层采用皱纹铝护套或挤包合金铅护套中的一种。
[0011]进一步的，所述外半导电层采用直接在所述绝缘外护层上挤包或者均匀涂覆的半导电材料。
[0012]有益效果:本发明提供的±320kV超高压交联聚乙烯绝缘柔性直流电力电缆绝缘层采用直流电缆专用交联聚乙烯绝缘材料，使本发明满足基于电压源换流技术(VSC)的新型直流输电技术使用要求；金属护层具有足够的瞬态短路电流容量和良好的机械物理性能;绝缘外护层满足电缆外绝缘和环境适应性要求;电缆输送容量大、运行稳定、损耗小，适用于土 320kV超高压柔性直流输电系统。
【附图说明】
[0013]图1为本发明整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示的一种±320kV超高压交联聚乙烯绝缘柔性直流电力电缆，该电缆由内层至外层依次包括导体1、半导电捆扎带2、导体屏蔽层3、绝缘层4、绝缘屏蔽层5、半导电阻水缓冲层6、金属护层7、绝缘外护层8以及外半导电层9;所述导体I外设置半导电捆扎带2，所述半导电捆扎带2外设置有导体屏蔽层3，所述导体屏蔽层3外设有绝缘层4，所述绝缘层4外设有绝缘屏蔽层5，所述绝缘屏蔽层5外设有半导电阻水缓冲层6，所述半导电阻水缓冲层6外设有金属护层7，所述金属护层7外设有绝缘外护层8，所述绝缘外护层8外设有外半导电层9。
[0015]作为上述技术方案的进一步优化，所述导体I采用退火铜导体、铝或铝合金导体中的一种。柔性直流输电方式无交流输电方式中大电流负荷时的集肤效应，导体形式可优先选用多根导线绞合的紧压圆形导体结构，便于满足电缆导体的纵向阻水要求;导体截面超出设备能力范围后可选择分割导体形式。
[0016]在所述导体I外绕包所述半导电捆扎带2，增强导体结构稳固性，并优化导体屏蔽层与导体表面界面情况。所述半导电捆扎带2与所述导体屏蔽层3联合构成电缆的导体屏蔽。
[0017]所述导体屏蔽层3与所述绝缘屏蔽层5采用具有超光滑性能、高导电性能和热固特性的直流电缆专用半导材料制成。所述绝缘层4采用直流电缆专用超洁净热固性交联聚乙烯绝缘料制成。所述导体屏蔽层3、所述绝缘层4及所述绝缘屏蔽层5采用三层共挤立式交联生产线一次性挤出完成。
[0018]所述半导电阻水缓冲层6由至少四层厚度为2.0mm的半导电阻水缓冲带绕包制成，在金属护层生产过程中保护绝缘线芯完好，并满足电缆金属护层下的纵向阻水性能良好。
[0019]所述金属护层7根据电缆使用环境择优选用皱纹铝护套或挤包合金铅护套中的一种，金属护层结构满足电缆暂态短路电流和机械物理性能的要求。
[0020]所述绝缘外护层8优先采用聚乙烯绝缘护套材料，为满足阻燃、耐候、防开裂等特殊性能要求，可采用特殊改性的聚乙烯或聚氯乙烯材料;使用环境对护套性能要求较高时，如既阻燃又防水，可采用双层护套结构。所述绝缘外护层8在挤制前宜在所述金属护层7表面涂覆融化的电缆沥青。
[0021]所述外半导电层9可选用挤包或均匀涂覆的方式设置在所述绝缘外护层8上，挤包外半导电层应采用半导电聚烯烃材料与绝缘外护层采用双层共挤方式生产，以保证二者的接触界面良好;涂覆半导电层可采用导电石墨均匀涂覆。
[0022]本发明提供的±320kV超高压交联聚乙烯绝缘柔性直流电力电缆绝缘层采用直流电缆专用交联聚乙烯绝缘材料，使本发明满足基于电压源换流技术(VSC)的新型直流输电技术使用要求;金属护层具有足够的瞬态短路电流容量和良好的机械物理性能；绝缘外护层满足电缆外绝缘和环境适应性要求；电缆输送容量大、运行稳定、损耗小，适用于±320kV超高压柔性直流输电系统。
[0023]以上为对本发明的一个实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均不应排除在本发明的保护范围之外。
【主权项】
1.一种±320kV超高压交联聚乙烯绝缘柔性直流电力电缆，其特征在于:该电缆由内层至外层依次包括导体(I)、半导电捆扎带(2)、导体屏蔽层(3)、绝缘层(4)、绝缘屏蔽层(5)、半导电阻水缓冲层(6)、金属护层(7)、绝缘外护层(8)以及外半导电层(9);所述导体(I)夕卜设置半导电捆扎带(2)，所述半导电捆扎带(2)外设置有导体屏蔽层(3)，所述导体屏蔽层(3)外设有绝缘层(4)，所述绝缘层(4)外设有绝缘屏蔽层(5)，所述绝缘屏蔽层(5)外设有半导电阻水缓冲层(6)，所述半导电阻水缓冲层(6)外设有金属护层(7)，所述金属护层(7)夕卜设有绝缘外护层(8)，所述绝缘外护层(8)外设有外半导电层(9)。2.根据权利要求1所述的一种±320kV超高压交联聚乙烯绝缘柔性直流电力电缆，其特征在于:所述导体(I)采用退火铜导体、铝或铝合金导体中的一种。3.根据权利要求1或2所述的一种±320kV超高压交联聚乙烯绝缘柔性直流电力电缆，其特征在于:所述导体(I)的形式为多根导线绞合的紧压圆形导体或分割导体。4.根据权利要求1所述的一种±320kV超高压交联聚乙烯绝缘柔性直流电力电缆，其特征在于:所述半导电捆扎带(2)和所述导体屏蔽层(3)联合构成电缆的导体屏蔽结构。5.根据权利要求1所述的一种±320kV超高压交联聚乙烯绝缘柔性直流电力电缆，其特征在于:所述导体屏蔽层(3)与所述绝缘屏蔽层(5)采用具有超光滑性能、高导电性能和热固特性的直流电缆专用半导材料制成。6.根据权利要求1所述的一种±320kV超高压交联聚乙烯绝缘柔性直流电力电缆，其特征在于:所述绝缘层(4)采用直流电缆专用超洁净热固性交联聚乙烯绝缘料制成。7.根据权利要求1所述的一种±320kV超高压交联聚乙烯绝缘柔性直流电力电缆，其特征在于:所述金属护层(7)采用皱纹铝护套或挤包合金铅护套中的一种。8.根据权利要求1所述的一种±320kV超高压交联聚乙烯绝缘柔性直流电力电缆，其特征在于:所述外半导电层(9)采用直接在所述绝缘外护层(8)上挤包或者均匀涂覆的半导电材料。
【专利摘要】本发明公开了一种±320kV超高压交联聚乙烯绝缘柔性直流电力电缆，包括电缆导体、半导电捆扎带、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、半导电阻水缓冲层、金属护层、绝缘外护层以及外半导电层；电缆导体采用退火铜导体、铝或铝合金导体中的一种，导体形式为多根导线绞合的紧压圆形导体或分割导体；导体屏蔽层与所述绝缘屏蔽层采用具有超光滑性能、高导电性能和热固特性的直流电缆专用半导材料制成；绝缘层采用直流电缆专用超洁净热固性交联聚乙烯绝缘料制成。本发明提供的电缆，具有良好的机械性能和防腐蚀性能，安装维护方便，运行安全可靠，能满足相关规范要求，可以稳定应用于±320kV超高压柔性直流输电系统。
【IPC分类】H01B7/18, H01B9/02, H01B7/04
【公开号】CN105609204
【申请号】CN201610159651
【发明人】张洪亮, 张建民, 朱永华, 符扬, 马志金, 胡明, 薛建林
【申请人】中天科技海缆有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年3月21日