[发明专利]用于高压输电线的管状电绝缘体

说明书

供在高压输电中使用的柔性和可弯曲管状电绝缘体(1)。电绝缘体(1)具有由第一导电层(5)、电绝缘层(6)和第二导电层(7)覆盖的导电载体管(4)。第一传导层(5)和绝缘层(6)通过共挤压而共挤压到载体管(4)上，使得绝缘层(6)在径向方向上布置在第一传导层(5)与第二传导层(7)之间，并且使得第一传导层(5)电连接到载体管(4)，其中第一传导层附到电绝缘层，并且其中电绝缘层附到第二传导层。

技术领域

本发明涉及设计用于接纳至少一个电未绝缘电导体段以便形成高压输电线的可弯曲且因此柔性的管状电绝缘体、用于生产此种管状电绝缘体的方法及包括此种管状电绝缘体的高压输电线。高压输电线可能用于在陆地上安装，例如，象地下电缆，或者象如海底电缆。

背景技术

用于长距离输电或配电的技术的发展被要求用于连接例如大型太阳能场、若干所连接的风场或大型水电站及诸如此类的远程可再生发电设施到某个枢纽(hub)。例如，在风场的情况下，若干发电机向枢纽馈送功率，从那里它被引导到岸上以供进一步使用。在现有技术中，容量高于3 GW的电功率传输由于经济原因而通常限于架空线。

容量超过2 GW的当前大容量功率高压传输受限于架空线作为仅有的经济可担负的选择。然而，在高压架空传输线靠近密集居住区通过，或者在其内通过的情况下，它们造成了视觉、电污染和磁污染。由于增长的公众反对，在欧洲和美国大部分地区，建设新的架空高压传输线（AC和DC）变得几乎不可能。公用事业面临着不能获得所要求的通行权许可的问题，例如，要求的通道在密集居住区中太大或者具有极高地价。规章制度中关于高压系统的计划扩展的变化加强了对以地下传输线作为架空线的备选解决方案的兴趣。另外，将来的洲际大容量传输将要求新的海底解决方案。现有地下和海底技术通过电缆技术控制(dominate)，并且由于导体大小、绝缘厚度和运输限制，向上按比例加大是具有挑战的。

由于那个原因，存在对于用于传送电功率的地下和水下功率电缆的上升的需求。例如，US 5043538描述了一种防渗水电缆构造，其包含中央电导体、诸如塑料的绝缘材料的覆盖层、由多个个别导体形成的屏蔽层，其中屏蔽层嵌在半导电材料层中、重叠防潮屏障金属箔材料层及绝缘材料的另外覆盖层中。

不幸地，在高电流的几百千伏的高压应用特别要求的此类功率电缆到更高传输容量的仅仅按比例加大受内部导体大小和电缆绝缘厚度限制，使得此种电缆体积极大且极重，从而使得它在处理中几乎不可使用。如果电场将保持在合理的边界内以便允许正当的处理，则更高的电压要求增大电功率电缆绝缘的厚度。更高的电流通常要求增大电功率电缆的内部电导体的实际导体面积的整体截面，或者要求具有更高电导率的材料用于内部电导体和更厚的电缆绝缘。

此种按比例加大的常规功率电缆的所述庞大和重量限制将引起在A点与B点之间建立功率线所需要的电缆段的增加的数量。增加数量的电缆段要求大量的电缆接合处，这些接合处对于在A点与B点之间建立经济的传输线不但是费力的而且是有害的。

本发明的发明者开发了用于通过高压输电线实现容量高于3 GW的电功率传输的经济的解决方案，与常规功率电缆系统相比，该输电线在A点与B点之间不要求过多的接合处。简要地说，解决方案在于首先独立于电导体段生产管状电绝缘体，其次，将其相互独立运输到实际安装点，并且第三，在实际安装点通过将至少一个电未绝缘电导体段插入到诸如由相同申请人提交的PCT/EP2014/052390中公开的管状电绝缘体中，将其组装成高或中压输电线。PCT/EP2014/052390的全部内容通过引用结合于本文中，具体而言，公开的部分涉及管状电绝缘体和导体段的单独生产及其到安装点的单独运输，在安装点，它们被组装以形成高压输电线（例如，盘绕在卷筒上用于运输）。换而言之，电绝缘构件与实际导体构件的分离克服了诸如重量或大小的运输限制，允许更高的导体截面和最终更高的传输容量，而不损害整体段长度。

这允许导体的增大的截面面积，并且因此允许能够达到每线路3GW（在双极操作中为6 GW）或甚至更高的高能传输容量。