包括空间电荷捕获层的设备制造技术

本发明专利技术涉及一种包括至少一根用于传输DC电流的电缆(10a、10b、10c)的设备，所述电缆包括由至少一个第一半导体层(12c)环绕的细长电导体(11a、11b、11c)、环绕所述第一半导体层的电绝缘层(13a、13b、13c)，和环绕所述电绝缘层的第二半导体层(14a、14b、14c)，其特征在于，所述电缆(10a、10b、10c)还包括空间电荷捕获层(15a、15b、15c)，所述层(15a、15b、15c)是通过包含至少一种有机聚合物和至少一种线性填料的聚合组合物获得的，所述空间电荷捕获层(15a、15b、15c)至少部分地替换所述电缆的第二半导体层(14a、14b、14c)，以便所述空间电荷捕获层与所述电缆的电绝缘层(13a、13b、13c)形成物理接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种包括至少一根用于传输DC电流的电缆(10a、10b、10c)的设备，所述电缆包括由至少一个第一半导体层(12c)环绕的细长电导体(11a、11b、11c)、环绕所述第一半导体层的电绝缘层(13a、13b、13c)，和环绕所述电绝缘层的第二半导体层(14a、14b、14c)，其特征在于，所述电缆(10a、10b、10c)还包括空间电荷捕获层(15a、15b、15c)，所述层(15a、15b、15c)是通过包含至少一种有机聚合物和至少一种线性填料的聚合组合物获得的，所述空间电荷捕获层(15a、15b、15c)至少部分地替换所述电缆的第二半导体层(14a、14b、14c)，以便所述空间电荷捕获层与所述电缆的电绝缘层(13a、13b、13c)形成物理接触。【专利说明】包括空间电荷捕获层的设备
本专利技术涉及一种包括电缆和/或电缆配件，以及空间电荷捕获层(space chargetrapping layer)的设备。 本专利技术一般地但不排他地适用于电力电缆及其配件的领域，用于直流(DC)电流的传输。
技术介绍
电力电缆通常是中压(特别是从6到45-60千伏)或高压(特别是高于60千伏，并且可能范围高达800千伏)的电缆，其特别是用于DC电流(即DC电压)传输。 中压或高压电力电缆通常包括细长的中央电导体，以及连续地并且同轴地围绕此电导体的第一半导体层(或内部层)、电绝缘层、和第二半导体层(或外部层)。这些层基于一种或多种聚合物，并可以交联或不交联。 电力电缆配件的例子包括电力电缆接头和端子，这些配件通常包括一个或多个半导体元件。 由于在电场作用下的空间电荷或多种空间电荷的积累，在所述配件的半导体元件与此类型电缆的电绝缘层之间的电气特性的不连续性可能会导致电场的局部增强。 由此，局域在配件与电缆之间的界面处的电场可能导致所讨论的电缆和/或配件被击穿，因此是电力传输网络可靠性的相当大的威胁，其有由停电造成的公知的经济后果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于减轻现有技术的缺点，特别是通过提供一种设备，其包括旨在与电缆配件关联的电缆，或者包括旨在与电缆关联的电缆配件，其允许空间电荷被捕获，并由此显著地限制或甚至避免在所述电缆与所述附件的界面之间的电击穿。 本专利技术的第一个主题是包括至少一根电缆的设备，所述电缆包括由至少一个第一半导体层环绕的细长电导体、环绕所述第一半导体层的电绝缘层，和环绕所述电绝缘层的第二半导体层，其特征在于，所述电缆还包括空间电荷捕获层，所述层由包含至少一种有机聚合物和至少一种线性填料的聚合组合物获得，所述空间电荷捕获层至少部分地替换所述电缆的第二半导体层，因此，空间电荷捕获层与所述电缆的电绝缘层形成物理接触。 更具体地，当电缆与电缆配件关联时，所述配件包括至少一个半导体元件，空间电荷捕获层特别旨在至少部分地与所述配件的半导体元件形成物理接触。 本专利技术的第二个主题是包括电缆配件的设备，所述配件包括至少一个半导体元件并且旨在与至少一根电缆关联，所述电缆包括由至少一个第一半导体层环绕的细长电导体，以及环绕所述第一半导体层的电绝缘层，和环绕所述电绝缘层的第二半导体层，其特征在于，所述配件还包括空间电荷捕获层，所述层是由包含至少一种有机聚合物和至少一种线性填料的聚合组合物获得的，所述空间电荷捕获层旨在至少部分地替换所述电缆的第二半导体层，因此，空间电荷捕获层可能与所述电缆的电绝缘层形成物理接触。 更具体地，空间电荷捕获层可以至少部分地与所述配件的半导体元件形成物理接触。 本专利技术的第三个主题是一种设备，其包括: -至少一根电缆，其包括由至少一个第一半导体层环绕的细长电导体、环绕所述第一半导体层的电绝缘层，和环绕所述电绝缘层的第二半导体层；和 -电缆配件，其包括至少一个半导体元件，所述电缆与所述配件关联， 其特征在于，所述设备还包括空间电荷捕获层，其定位在所述电缆的电绝缘层与所述配件的半导体元件之间，所述空间电荷捕获层是由包含至少一种有机聚合物和至少一种线性填料的聚合组合物获得的。 优选地，所述空间电荷捕获层至少部分地替换电缆的第二半导体层，使得所述空间电荷捕获层至少部分地与所述电缆的电绝缘层形成物理接触，和/或至少部分地与所述配件的半导体元件形成物理接触。 本专利技术的第四个主题是包含至少一根电缆的设备，所述电缆包括由至少一个第一半导体层环绕的细长电导体，以及环绕所述第一半导体层的电绝缘层，和环绕所述电绝缘层的第二半导体层，其特征在于，所述配件还包括空间电荷捕获层，所述空间电荷捕获层是由包含至少一种有机聚合物和至少一种线性填料的聚合组合物获得的。 此空间电荷捕获层优选地在电缆的整个长度上延伸，并且特别地是超出电缆长度的层。 更加具体地，所述空间电荷捕获层旨在与电绝缘层并且与第二半导体层形成物理接触。 在一个具体实施例中，当电缆与电缆配件关联时，所述配件包括至少一个半导体元件，所述空间电荷捕获层旨在与所述配件的半导体元件形成物理接触。 要做到这一点，本领域技术人员将有可能简单地剥开电缆的一部分，并且特别是，为了到达空间电荷捕获层而去除第二半导体层的一部分。 本专利技术的第四主题的电缆可以在形成本专利技术的第一、第二和/或第三主题的设备中使用。 在本专利技术的一个具体实施例中，空间电荷捕获层旨在被定位于所述电缆的电绝缘层与电缆配件的半导体元件之间，所述电缆在其操作构造中关联与所述电缆配件。换句话说，在本专利技术的设备的操作构造中，所述电缆的电绝缘层不与电缆配件中的半导体元件形成物理接触。 在本专利技术中，所述空间电荷捕获层防止电缆的电绝缘层与所述配件的半导体元件形成物理接触。 优选地，所述空间电荷捕获层防止电缆的电绝缘层与所述配件的那些所有半导体构成元件形成物理接触，如果所述空间电荷捕获层不存在，所述电绝缘层将易于与所述半导体元件形成物理接触。 本专利技术有利地能够显著地限制或者甚至防止电击穿，其在电缆与关联于所述电缆的配件之间的界面处是易于引发的，特别是当所述电缆被用于DC电流的传输时。 表述“空间电荷捕获层”应理解为是指包括大量陷阱(trap)的层。在本专利技术中，这些陷阱(如在半导体材料的语境中所理解的)具有位于价带与导带之间的能级。它们允许存在于所述材料中的电荷载流子被捕获，并且可以通常是在导带0.4eV(电子伏特)以下。 表述“线性填料”应理解为是指其在DC电压下的电阻率基本上独立于施加的电场的填料。 术语“半导体”是指根据标准IEC60840测量，优选地在20°C最多具有1000 Ω.m(欧姆-米)的电阻率的，并且优选地在20°C最少具有0.5 Ω.m的电阻率的层或元件。 表述“电绝缘”应理解为指其电导率可优选地为在25°C最多IX 10_9S/m(西门子每米)的层或元件。 当在元件A与B之间有直接接触，没有中间元件被插入在所述元件A与B之间时，元件A和元件B被说成形成“物理接触”。 当电缆被说成关联于或旨在关联于电缆配件时，或电缆配件被说成关联于或旨在关联于电缆时，其更具体地指所述电缆的至少一个端部关联于或旨在关联于所述配件。 当所述设备包括多根电缆时，每根所述电缆包括关联于或旨在关联于所述配件的端部。 优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括至少一根用于DC电流传输的电缆(10a、10b、10c)的设备，所述电缆包括由至少一个第一半导体层(12c)环绕的细长电导体(11a、11b、11c)、环绕所述第一半导体层的电绝缘层(13a、13b、13c)，和环绕所述电绝缘层的第二半导体层(14a、14b、14c)，其特征在于，所述电缆(10a、10b、10c)还包括空间电荷捕获层(15a、15b、15c)，所述层(15a、15b、15c)是通过包含至少一种有机聚合物和至少一种线性填料的聚合组合物获得的，所述空间电荷捕获层(15a、15b、15c)至少部分地替换所述电缆的第二半导体层(14a、14b、14c)，以便空间电荷捕获层与所述电缆的电绝缘层(13a、13b、13c)形成物理接触。

【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：JM索格雷恩，P米雷博，
申请(专利权)人：尼克桑斯公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR