一种绝缘结构及高压直流电缆制造技术

本发明专利技术公开一种绝缘结构，包括多层环形结构，各层环形结构均包括基体，所述基体采用基础料与交联剂的混合物料加工制成，且各层环形结构的基体所用的混合物料中的交联剂的含量由内层到外层逐渐增加。本发明专利技术还公开一种高压直流电缆，包括导体和保护层，所述保护层包括绝缘层，所述绝缘层设于所述导体外，且所述绝缘层采用以上所述的绝缘结构。本发明专利技术的绝缘结构以及包含该绝缘结构的高压直流电缆，该绝缘结构各个位置的绝缘性能均一，可提高电气绝缘性能，该高压直流电缆不仅可提高高压直流电缆的电气绝缘性能，还可以降低高压直流电缆中绝缘层的内外温差，削弱绝缘层内电场反转等问题，提高高压直流电缆的工作温度。提高高压直流电缆的工作温度。提高高压直流电缆的工作温度。

【技术实现步骤摘要】
一种绝缘结构及高压直流电缆


[0001]本专利技术属于电缆
，具体涉及一种绝缘结构及包含该绝缘结构的高压直流电缆。

技术介绍

[0002]高压直流电缆在制造过程中，由于高压直流电缆的绝缘层内外经历的热加工温度有所不同，使得绝缘层从内侧到外侧的交联度逐渐降低(如图3所示)，并且，高压直流电缆在去除副产物过程中，由于绝缘层从内侧到外侧的交联副产物分解外排速度不同，使得绝缘层中的交联副产物残余量由内侧到外侧逐渐减小(如图5所示)，从而导致绝缘层的绝缘性能不均一，造成高压直流电缆的电气绝缘性能下降的问题。
[0003]此外，在直流电缆设备运行过程中，随着电力负荷的变化，高压直流电缆的绝缘层存在内外温差，电场受温度梯度的影响，会在绝缘层内部发生反转等问题，直接影响电缆的安全、稳定运行，并且，较大的内外温差还会限制其工作温度，导致其无法在高温下运行，而无法高温运行意味着要降容量运行，这不仅会浪费资源，还会限制电压等级的提高，长期以往将会无法满足用户需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种绝缘结构以及包含该绝缘结构的高压直流电缆，该绝缘结构各个位置的绝缘性能均一，可提高电气绝缘性能。
[0005]解决本专利技术技术问题所采用的技术方案如下：
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供一种绝缘结构，其技术方案如下：
[0007]一种绝缘结构，包括多层环形结构，各层环形结构均包括基体，所述基体采用基础料与交联剂的混合物料加工制成，且各层环形结构的基体所用的混合物料中的交联剂的含量由内层到外层逐渐增加。
[0008]优选的是，所述绝缘结构包括三层环形结构，由内到外依次为内层绝缘层、中层绝缘层、以及外层绝缘层。
[0009]优选的是，所述基础料为聚乙烯，所述混合物料为交联聚乙烯材料，所述内层绝缘层采用的交联聚乙烯材料中的交联剂的含量为1.0
‑
1.1wt％；所述中层绝缘层采用的交联聚乙烯材料中的交联剂的含量为1.2
‑
1.3wt％；所述外层绝缘层采用的交联聚乙烯材料中的交联剂的含量为1.4
‑
1.5wt％。
[0010]优选的是，所述内层绝缘层的厚度为所述绝缘结构总厚度的20
‑
25％；所述中层绝缘层的厚度为所述绝缘结构总厚度的45
‑
55％；所述外层绝缘层的厚度为所述绝缘结构总厚度的25
‑
30％。
[0011]优选的是，各层环形结构还包括导热粒子，所述导热粒子均匀分散在各层环形结构的基体中。
[0012]优选的是，各层环形结构中的导热粒子的含量均为0.5
‑
3.0wt％。
[0013]优选的是，所述导热粒子为纳米氮化硼、纳米氧化铝中的一种或多种。
[0014]根据本专利技术的另一个方面，提供一种高压直流电缆，其技术方案如下：
[0015]一种高压直流电缆，包括导体和保护层，所述保护层包括绝缘层，所述绝缘层设于所述导体外，且所述绝缘层采用以上所述的绝缘结构。
[0016]优选的是，所述保护层还包括内半导电屏蔽层和外半导电屏蔽层，所述内半导电屏蔽层设于所述导体与所述绝缘层之间；所述外半导电屏蔽层包裹在所述绝缘层外。
[0017]优选的是，所述保护层还包括半导电缓冲层、金属护层、以及外护套，所述半导电缓冲层包裹在所述外半导电屏蔽层外；所述金属护层包裹在所述半导电缓冲层外；所述外护套包裹在所述金属护层外。
[0018]本专利技术的绝缘结构，特别适合用于高压直流电缆等设备中作为绝缘层，其采用分层设计，且各层环形结构采用的原料中的交联剂的含量由内层向外层逐渐增加，不仅可以降低绝缘结构中各层环形结构的交联度的差异，使各层环形结构从内到外具有均一的交联度，还可以降低绝缘结构中各层环形结构中的交联副产物残余量的差异，使各层环形结构中的交联副产物的残余量一致，从而使绝缘结构中各层环形结构的绝缘性能一致(即绝缘性能均一)，从而提高电气绝缘性能，并且，通过引入导热粒子，可以提高导热性能，减小高压直流电缆的绝缘层的内外温差，从而可以削弱绝缘层内电场反转等问题和提高高压直流电缆的工作温度。
[0019]本专利技术的高压直流电缆，由于采用了上述的绝缘结构作为绝缘层，不仅可提高高压直流电缆的电气绝缘性能，还可以降低高压直流电缆中绝缘层的内外温差，削弱绝缘层内电场反转等问题，提高高压直流电缆的工作温度。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例的高压直流电缆的结构图；
[0021]图2为本专利技术实施例的绝缘结构的交联度测试结果；
[0022]图3为现有高压直流电缆的绝缘层的交联度测试结果；
[0023]图4为本专利技术实施例绝缘结构经过不同去除副产物时间处理后的交联副产物的残余量测试结果；
[0024]图5为现有高压直流电缆的绝缘层经过不同去除副产物时间处理后的交联副产物的残余量测试结果；
[0025]图6为本专利技术实施例绝缘结构的直流击穿强度测试结果；
[0026]图7为现有高压直流电缆的绝缘层的直流击穿强度测试结果；
[0027]图8为本专利技术实施例绝缘结构与现有高压直流电缆的绝缘层的直流击穿强度测试对比图；
[0028]图9为本专利技术实施例绝缘结构与现有高压直流电缆的绝缘层的的导热系数测试对比图。
[0029]图中：1
‑
导体；2
‑
绝缘层；21
‑
内层绝缘层；22
‑
中层绝缘层；23
‑
外层绝缘层；3
‑
内半导电屏蔽层；4
‑
外半导电屏蔽层；5
‑
半导电缓冲层；6
‑
金属护层；7
‑
外护套。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术中的附图，对专利技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的范围。
[0031]在本专利技术的描述中，需要说明的是，属于“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0032]在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0033]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绝缘结构，其特征在于，包括多层环形结构，各层环形结构均包括基体，所述基体采用基础料与交联剂的混合物料加工制成，且各层环形结构的基体所用的混合物料中的交联剂的含量由内层到外层逐渐增加。2.根据权利要求1所述的绝缘结构，其特征在于，所述绝缘结构包括三层环形结构，由内到外依次为内层绝缘层、中层绝缘层、以及外层绝缘层。3.根据权利要求2所述的绝缘结构，其特征在于，所述基础料为聚乙烯，所述混合物料为交联聚乙烯材料，所述内层绝缘层采用的交联聚乙烯材料中的交联剂的含量为1.0
‑
1.1wt％；所述中层绝缘层采用的交联聚乙烯材料中的交联剂的含量为1.2
‑
1.3wt％；所述外层绝缘层采用的交联聚乙烯材料中的交联剂的含量为1.4
‑
1.5wt％。4.根据权利要求2所述的绝缘结构，其特征在于，所述内层绝缘层的厚度为所述绝缘结构总厚度的20
‑
25％；所述中层绝缘层的厚度为所述绝缘结构总厚度的45
‑
55％；所述外层绝缘层的厚度为所述绝缘结构总厚度的25
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙海泳，王红，李国倡，臧德峰，王爽，王淑娟，焦宏所，王絮，徐壮，王猛，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：