一种用于终结高压电流电缆的直流电缆终端设备，该设备包括电流承载装置(102)，该电流承载装置包括所述直流电缆的端子部分(104)，该电缆至少包括电导体(106)、位于所述电导体外部的圆周电绝缘层(108)以及位于所述绝缘层和所述电导体外部的圆周导电屏蔽体(110)。该设备包括含有外罩(122)的外壳(111)，且电流承载装置(102)适于在外罩的轴向中延伸。外罩(112)沿着电流承载装置(102)的轴向延伸的至少一部分，轴向地延伸，且在其内围(114)和电流承载装置之间存在空间(118)。该设备包括将所述空间分割成第一腔室(124)和第二腔室(126)的分隔件(122；222；322)。该第一腔室填充有电绝缘第一流体(125)且该第二腔室填充有不同于第一流体的电绝缘第二流体(127)。导电屏蔽体(110)终结于第二腔室内部，且至少一个电场控制部件(128)位于第二腔室(126)内。一种电力设施包括该直流电缆终端设备。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于终结高压直流电缆HVDC电缆的直流电缆终端设备。该设备包括电流承载装置，该电流承载装置包括该直流电缆的端子部分，该电缆至少包括电导体、位于电导体外部的圆周电绝缘层以及位于绝缘层和电导体外部的圆周导电屏蔽体。该设备包括外壳，该外壳包括具有内围的管状外罩，该外罩限定了纵轴且通过电绝缘和含聚合物的材料形成，且该电流承载装置适于在外罩的轴向中延伸。该外罩沿着电流承载装置的轴向延伸的至少一部分，轴向地延伸，且在其内围和电流承载装置之间存在空间，且该外壳适于将该空间与外罩外部的空气分离。而且，本专利技术涉及包括上述种类的设备的电力设施。
技术介绍
当今，在HVDC
中，高压直流HVDC应用的额定电压水平不断增长。随着这 种发展，需要能够承受更高电压水平的改进HVDC电缆终端。HVDC电缆用于配电网络和输电网络中的电力供应。一般而言，HVDC电缆至少包括例如由铜或铝制成的内部或中心带电电导体、圆周地环绕电导体的电绝缘层以及圆周地环绕该绝缘层和电导体的导电屏蔽体，也称为外部半导体，该导电屏蔽体保持在接地电势。可以存在附加层，例如作为圆周环绕电导体且位于绝缘层内部的导电层的所谓内半导体，以及例如圆周地环绕导电屏蔽体的外电缆套。当HVDC电缆电连接到其他电气装置时，HVDC电缆被终结或被切断。当终结HVDC电缆时，应当采取措施以确保持久和可靠的电性能且保护HVDC电缆和电缆端部所连接的电气装置之间的连接。当终结HVDC时，导电屏蔽体和电绝缘层以及可能的任意其他存在层在内部电导体的终端之前被终结或切断，以露出电导体并将它连接到电气装置。WO 2007/147755-A1公开了一种用于终结HVDC电缆的电缆终端，该终端设置有用于电场控制的设备，该设备包括适于电连接到带电高压部件且电连接到接地电势的场分级(field grading)材料。US 2009/0071684-A1描述了一种高压电缆终端。WO 2006/015735-A1公开了一种用于高压电缆的开放空气电缆密封端部，其包括外罩和导电连接线，该外罩轴向延伸，在其内围和连接线之间存在空间，且该空间填充有例如六氟化硫SF6的电绝缘气体。专利技术目的本专利技术的目的是提供一种可以承受高电压水平的改善的高压直流HVDC电缆终端。本专利技术的另一目的是改善HVDC电缆终端的电绝缘属性。本专利技术的另一目的是改善HVDC电缆终端的机械性能。
技术实现思路
本专利技术的上述目的通过提供一种用于终结高压直流电缆(例如50kV以及以上的电压的DC电缆)的直流电缆终端设备来实现，该设备包括电流承载装置，包括所述直流电缆的端子部分，该电缆至少包括电导体、位于所述电导体外部的圆周电绝缘层以及位于所述绝缘层和所述电导体外部的圆周导电屏蔽体，外壳，包括具有内围的管状外罩，所述外罩限定纵轴且通过电绝缘和含聚合物的材料形成，所述电流承载装置适于在外罩的轴向中延伸，所述外罩沿着所述电流承载装置的轴向延伸的至少一部分，轴向地延伸，且在其内围和电流承载装置之间存在空间，外壳适于将所述空间与外罩外部的空气分离，其中所述设备包括将所述空间分割成第一腔室和第二腔室的分隔件，所述第一腔室填充有电绝缘第一流体且所述第二腔室填充有不同于第一流体的 电绝缘第二流体，所述导电屏蔽体终结在所述第二腔室内部，以及至少一个电场控制件位于所述第二腔室内在所述导电屏蔽体的终端附近。一般而言，第一腔室可以与高压侧(例如，高架线，或者电缆所连接的电气装置)相邻，且电缆经由第二腔室进入终端设备。圆周导电屏蔽体(也称为外半导体或掩蔽件)终结在外罩内部且以圆周边缘(也称为半导体边缘)的形式形成终端。本专利技术的专利技术人已经意识到，一般保持在接地电势的圆周导电屏蔽体(也称为外半导体)的终端是发现最高电场和电场应力的主要问题区域。这也是作为现有措施在导电屏蔽体的终端附近提供电场控制件(例如所谓的应力圆锥)的原因。通过在第二腔室内部提供导电屏蔽体和电场控制件的终端，其中第二腔室和与终端的高电压侧相邻的第一腔室分离，且通过使用不同绝缘流体填充两个腔室，可以获得电场的有效控制和电场应力的减小，且根据本专利技术的电缆终端更加灵活且可以以有效的方式针对各种应用而调整。通过在第二腔室中提供电场控制件，有效地改善了沿着外罩的电势分布。参考上文，提供了一种改善的用于高压的电缆终端，其承受更高的电压水平，且其中电绝缘属性和机械性能得到改善。第一和第二绝缘流体中的每一个可以是例如油或凝胶的液体、气体或者气体混合物等形式。外罩的电绝缘和含聚合物的材料可以包括一种聚合物或多种聚合物。该材料可以是合成物、加固环氧物或树脂。该聚合物可以是例如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚酯的热塑性聚合物，或者是例如热固树脂的热固性聚合物。该罩可以是环氧加固结构的形式。根据本专利技术的设备的有利实施例，外罩通过一种聚合物或多种聚合物形成。该外罩可以设置有例如伞裙或翼部形式的硅酮外盖。有利地，电场控制件定位在电流承载装置周围。存在可以被使用且本领域技术人员已知的若干已知电场控制件，且因此在下文中将不更详细地讨论电场控制件。电场控制件例如可以是应力圆锥且例如可以包括在电流承载装置上伸展的橡胶或弹性体，且地电极可以应用于橡胶体以分配电场，或者应用于高压侧和地之间的等势线以防止电场应力和电场集中。DC电缆可以包括其他层，例如圆周环绕导电屏蔽体的外部电缆套，该外电缆套是本领域技术人员所已知的，且因此在下文中将不更详细地讨论。依据根据本专利技术的设备的一个有利实施例，电流承载装置包括高压直流HVDC电缆的端子部分。一般而言，导电屏蔽体保持在接地电势。根据本专利技术的设备尤其对于用于终结高于200kV的电压的DC电缆是有利的。依据根据本专利技术的设备的有利实施例，电缆的端子部分的第一部分具有圆周导电屏蔽体，且电缆的端子部分的剩余部分的导电屏蔽体被去除，且所述第一部分位于第二腔室内且位于第一腔室外。由此，提供改善的用于高压的电缆终端。依据根据本专利技术的设备的另一有利实施例，第一流体包括电绝缘气体且第二流体包括液体填充物。液体填充物或液体介质可以是例如油、凝胶等或其混合物的流体形式。绝缘气体可以是气体混合物。例如SF6、N2或CO2的绝缘气体容易在现场进行处理，具有低重量且具有有利的对流冷却效果。通过在液体填充的第二腔室中提供导电屏蔽体的终端，导电屏蔽体终端形式的问题区域从气体填充区域(即与高压侧相邻的第一腔室)分离。由 此，减小了第一腔室的电绝缘气体中的电击穿的风险，且提供了改善的电场控制。而且，当进入设备的外罩时，DC电缆的端子部分仍具有接地的圆周导电屏蔽体。因而，在操作期间，DC电缆的端子部分在电缆与外罩的电缆入口 /开孔之间的界面处在径向中热膨胀和收缩，这可能导致与电缆和外罩之间的密封相关的问题。然而，取代将更容易经由电缆和外罩之间的接口泄露的气体，通过在第二腔室(线缆进入外罩的第二腔室)中提供流体，提供了在外罩的电缆入口处的改善的密封。因此，外罩的电缆入口处的密封布置可以不那么复杂，且因而相对于现有技术密封较不昂贵。因而，更加容易制造根据本实施例的设备。通过该实施例，提供了改善的HVDC电缆终端，其中电绝缘属性和机械属性得以改善。而且，液体填充物提供DC电缆的端子部分的冷却。依据根据本专利技术的设备的另一有利实施例，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：黎明，M·萨尔泽，U·加夫韦尔，C·弗森，M·安热，J·萨瓦恩，
申请(专利权)人：ABB研究有限公司，
类型：
国别省市：
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