自带冷却功能的柔性直流电缆制造技术

本发明专利技术涉及一种自带冷却功能的柔性直流电缆，解决了现有技术的不足，技术方案为：包括缆芯、冷却管道和测温光纤单元，所述缆芯包括导体，所述导体外包设有导体屏蔽层，所述导体屏蔽层的外侧包设有绝缘层，绝缘层的外侧包设有绝缘屏蔽层，所述绝缘屏蔽层的外侧包设有半导电缓冲层，所述半导电缓冲层的外侧包设有金属屏蔽层，所述缆芯、冷却管道和测温光纤单元均被包设在所述的包带层内，所述包带层内侧的空隙处填充有电缆填充绳，所述包带层的外侧包设有外护套；所述测温光纤单元与温度监控系统相连接；所述冷却管道与自来水管道相连接，自来水的开关通过电磁阀进行控制，电磁阀的控制信号由温度监控系统提供。

Flexible DC cable with cooling function

【技术实现步骤摘要】
自带冷却功能的柔性直流电缆
本专利技术涉及一种柔性直流电缆，尤其是涉及自带冷却功能的±10kV柔性直流电缆。
技术介绍
长期以来，由于交流发电相对比较简单，不需整流，以及交流输电便于变压，便于采用高压输电以降低损耗，交流输电一直是输电的主要方式。但随着电力系统的发展，输送容量和距离的增加，交流输电中的稳定问题及切断故障下的短路容量等问题日益复杂化，在大功率可控硅、直流输电自动控制等新技术的开发的今天，直流输电技术成为可能并且发展很快，已在世界范围内得到广泛应用。直流输电与交流输电相比，其优点如下：（1）不存在稳定问题。（2）直流输电不仅本身无稳定问题，而且可以提高它两端交流系统的稳定性。（3）直流线路造价低，约为同级电压交流线路的65%，有色金属消耗量小。（4）输送容量大。直流输电可输送的功率约为同等电压交流输电功率的1.5倍。（5）线路损失小。直流输电没有无功电流，线路的电流及功率损耗比交流输电小。（6）直流输电对功率及输电电压增高的适应性强。（7）输电可靠性高。（8）直流输电下潮流的控制比交流容易。（9）直流输电对通讯的干扰小，并网及解列操作比交流简单，可联结不同频率的系统等。±10kV柔性直流电缆用于直流输电线路上。现有普通的±10kV柔性直流电缆在运行过程中，当出现线路过载运行时导体发热将急剧增加，大大超出导体长期允许运行温度（90℃），这加快了电缆绝缘的热老化速度，电缆使用寿命和线路长期稳定运行都将大打折扣，给国民经济和居民生活都将带来不可估量的损失和影响。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是为了克服目前方案现有普通的±10kV柔性直流电缆在运行过程中，当出现线路过载运行时导体发热将急剧增加，大大超出导体长期允许运行温度（90℃），这加快了电缆绝缘的热老化速度，电缆使用寿命和线路长期稳定运行都将大打折扣，给国民经济和居民生活都将带来不可估量的损失和影响的问题，提供了一种自带冷却功能的±10kV柔性直流电缆。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种自带冷却功能的柔性直流电缆，包括缆芯、冷却管道和测温光纤单元，所述缆芯包括导体，所述导体外包设有导体屏蔽层，所述导体屏蔽层的外侧包设有绝缘层，绝缘层的外侧包设有绝缘屏蔽层，所述绝缘屏蔽层的外侧包设有半导电缓冲层，所述半导电缓冲层的外侧包设有金属屏蔽层，所述缆芯、冷却管道和测温光纤单元均被包设在所述的包带层内，所述包带层内侧的空隙处填充有电缆填充绳，所述包带层的外侧包设有外护套；所述测温光纤单元与温度监控系统相连接；所述冷却管道与自来水管道相连接，自来水的开关通过电磁阀进行控制，电磁阀的控制信号由温度监控系统提供。普通±10kV柔性直流电缆的结构为：导体+导体屏蔽+绝缘屏蔽+金属屏蔽+填充+包带+外护套，电缆散热完全就靠空气流动或与土壤接触的方式进行散热。而本申请的自带冷却功能的±10kV柔性直流电缆结构为：导体+导体屏蔽+绝缘屏蔽+金属屏蔽+填充（测温光纤单元+冷却管道）+包带+外护套。在绝缘线芯成缆绞合时植入测温光纤单元和冷却管道，冷却管道成螺旋形缠绕在绝缘线芯的表面。整个直流电缆线路敷设完成之后，在电缆中的测温光纤单元与温度监控系统相连接；冷却管道与自来水管道相连接，自来水的开关通过电磁阀进行控制，电磁阀的控制信号由温度监控系统提供。在电缆运行过程中，测温光纤单元实时对电缆运行温度进行测量，把电缆绝缘线芯表面温度传输到温度监控系统，系统对接受到的信号通过程序计算然后转换成电缆导体的温度，当导体温度超过90℃时，温度监控系统马上发出信号给电磁阀打开阀门，自来水冲入冷却管道，绝缘线芯表面大部分热量通过热传递的方式被冷却管道中自来水给带走，绝缘线芯表面的温度快速的降低，这样导体超温产生的热量可以快速的通过绝缘层散发掉。当温控系统监测到导体温度低于90℃时，电磁阀就自动关闭阀门，电缆自动冷却过程结束。因此本专利技术具有实现自动冷却电缆，确保电缆绝缘层不会因为导体过载超温而加速老化，造成电缆热击穿的质量事故，能够使直流线路系统更加稳定长期运行的优点。作为优选，每根缆芯均对应有一根冷却管道，每根冷却管道均呈螺旋形缠绕在所述缆芯的表面。作为优选，所述冷却管道的内径大于所述导体内径的1/3。作为优选，所述测温光纤单元与一条所述的缆芯相贴合。作为优选，所述外护套为聚乙烯护套，外护套的外侧包设有涂覆沥青的纤维麻绳。这种形式是增加了电缆的防腐性能，高密度聚乙烯外护套材料，其分子结构紧密，具有非常强的耐腐蚀性，同时涂覆沥青的纤维麻绳也是一种耐腐蚀的材料，电缆绝缘线芯在该两层结构的保护下就可以长期在浸泡海水的环境下依然能过正常运行，为直流电缆线路长期稳定运行提供保障。作为优选，所述外护套为自感温色母粒聚乙烯护套。自感温色母粒聚乙烯护套可以作为辅助，当自动冷却的情况下依然存在超高温度，或者是自冷却出现问题的时候，通过自感温色母粒聚乙烯护套可以避免温度的进一步升高。本专利技术具有如下有益效果：具有实现自动冷却电缆，确保电缆绝缘层不会因为导体过载超温而加速老化，造成电缆热击穿的质量事故，能够使直流线路系统更加稳定长期运行的优点。附图说明图1是本专利技术的一种结构示意图。图中：1、导体，2、导体屏蔽层，3、绝缘层，4、绝缘屏蔽层，5、半导电缓冲层，6、金属屏蔽层，7、电缆填充绳，8、包带层，9、外护套，10、测温光纤单元，11、冷却管道。具体实施方式下面通过具体实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的具体说明。实施例1：一种自带冷却功能的柔性直流电缆（参见附图1），包括缆芯、冷却管道11和测温光纤单元10，所述缆芯包括导体1，所述导体外包设有导体屏蔽层2，所述导体屏蔽层的外侧包设有绝缘层3，绝缘层的外侧包设有绝缘屏蔽层4，所述绝缘屏蔽层的外侧包设有半导电缓冲层5，所述半导电缓冲层的外侧包设有金属屏蔽层6，所述缆芯、冷却管道和测温光纤单元均被包设在所述的包带层8内，所述包带层内侧的空隙处填充有电缆填充绳7，所述包带层的外侧包设有外护套9；所述测温光纤单元与温度监控系统相连接；所述冷却管道与自来水管道相连接，自来水的开关通过电磁阀进行控制，电磁阀的控制信号由温度监控系统提供。每根缆芯均对应有一根冷却管道，每根冷却管道均呈螺旋形缠绕在所述缆芯的表面。所述冷却管道的内径大于所述导体内径的1/3。所述测温光纤单元与一条所述的缆芯相贴合。本实施例在绝缘线芯成缆绞合时植入测温光纤单元和冷却管道，冷却管道成螺旋形缠绕在绝缘线芯的表面。整个直流电缆线路敷设完成之后，在电缆中的测温光纤单元与温度监控系统相连接；冷却管道与自来水管道相连接，自来水的开关通过电磁阀进行控制，电磁阀的控制信号由温度监控系统提供。在电缆运行过程中，测温光纤单元实时对电缆运行温度进行测量，把电缆绝缘线芯表面温度传输到温度监控系统，系统对接受到的信号通过程序计算然后转换成电缆导体的温度，当导体温度超过90℃时，温度监控系统马上发出信号给电磁阀打开阀门，自来水冲入冷却管道，绝缘线芯表面大部分热量通过热传递本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自带冷却功能的柔性直流电缆，其特征是，包括缆芯、冷却管道和测温光纤单元，所述缆芯包括导体，所述导体外包设有导体屏蔽层，所述导体屏蔽层的外侧包设有绝缘层，绝缘层的外侧包设有绝缘屏蔽层，所述绝缘屏蔽层的外侧包设有半导电缓冲层，所述半导电缓冲层的外侧包设有金属屏蔽层，所述缆芯、冷却管道和测温光纤单元均被包设在所述的包带层内，所述包带层内侧的空隙处填充有电缆填充绳，所述包带层的外侧包设有外护套；所述测温光纤单元与温度监控系统相连接；所述冷却管道与自来水管道相连接，自来水的开关通过电磁阀进行控制，电磁阀的控制信号由温度监控系统提供。/n

【技术特征摘要】
1.一种自带冷却功能的柔性直流电缆，其特征是，包括缆芯、冷却管道和测温光纤单元，所述缆芯包括导体，所述导体外包设有导体屏蔽层，所述导体屏蔽层的外侧包设有绝缘层，绝缘层的外侧包设有绝缘屏蔽层，所述绝缘屏蔽层的外侧包设有半导电缓冲层，所述半导电缓冲层的外侧包设有金属屏蔽层，所述缆芯、冷却管道和测温光纤单元均被包设在所述的包带层内，所述包带层内侧的空隙处填充有电缆填充绳，所述包带层的外侧包设有外护套；所述测温光纤单元与温度监控系统相连接；所述冷却管道与自来水管道相连接，自来水的开关通过电磁阀进行控制，电磁阀的控制信号由温度监控系统提供。


2.根据权利要求1所述的自带冷却功能的柔性直流电缆，其特征是，...

【专利技术属性】
技术研发人员：余德平，李金堂，刘焕新，孟益标，梁增显，
申请(专利权)人：浙江万马股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33