[发明专利]一种耐高压引线结构

说明书

本发明公开一种耐高压引线结构，包括引线电缆本体、保护电阻、绕包绝缘层和应力锥；引线电缆本体包括电缆导体和电缆绝缘屏蔽层；引线电缆本体设有分断处，所述保护电阻于所述分段处串接两侧电缆导体；保护电阻及其两侧设定长度范围内的引线电缆本体外周设有绕包绝缘层，绕包绝缘层的两端部设有应力锥。耐压峰值高，耐压范围大，绝缘性能较好，能够适用于各种高压输出线路，或者高压测试电路，耐压能力强，绝缘效果好，可保障电力输送的安全性能以及相关测试的正常运行，从而得到可靠的测量结果。

技术领域

本发明涉及电气电缆耐压绝缘设计技术领域，特别是一种耐高压引线结构。

背景技术

聚合物因其具有优异的电气性能，其电阻率高、介电损耗小，电击穿强度高等，已成为电气工业不可或缺的材料。通常用做电气系统中各部件相互绝缘和对地绝缘，希望材料有尽可能高的体积电阻率。绝缘材料的体积电阻率往往随环境温度和外加电场的变化，比如高压直流电缆绝缘层所使用的交联聚乙烯，其体积电阻率随温度和电场的变化非常明显，有时能达几个数量级的差异，给高压直流电缆绝缘结构设计带来巨大挑战。直流电压下，电缆绝缘层的电场分布取决于交联聚乙烯的体积电阻率，体积电阻率的变化将引起电缆绝缘层电场严重畸变，再加上绝缘材料本身的特性和环境条件的变化对体积电阻也有很大影响，因此精准测量并合理评估绝缘材料的体积电阻率成为了直流电缆绝缘结构设计时必须攻克的技术难题。

高阻计作为测量材料体积电阻率的重要仪器之一，广泛用于测量绝缘材料、电工产品、各种元器件的绝缘电阻，具有测量精度高、性能稳定、操作简单等优点，仪器的最高量程高达1017Ω。但是在实际应用中还存在问题，比如测试电压低，最高输出电压只有1kV，不能满足绝缘材料在实际运行电压下的测试需求。为了研究绝缘材料体积电阻率随电场的变化关系，必须提供一种能够提供较高输出电压以及较宽输出电压范围的测试结构，但这就需要电压输出端与测试结构之间具有能够耐受高压的引线，保障高压下体积电阻率的测试正常进行，从而保障结果的可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐高压引线结构，其能够适用于高电压的输出，特别是直流高压的输出，耐压峰值高，耐压范围大，绝缘性能较好。

本发明采取的技术方案为：一种耐高压引线结构，包括引线电缆本体、保护电阻、绕包绝缘层和应力锥；引线电缆本体包括电缆导体和电缆绝缘屏蔽层；

引线电缆本体设有分断处，所述保护电阻于所述分段处串接两侧电缆导体；

保护电阻及其两侧设定长度范围内的引线电缆本体外周设有绕包绝缘层，绕包绝缘层的两端部设有应力锥。

优选的，所述应力锥锥面为向保护电阻所在位置方向内凹的曲面。

优选的，保护电阻的阻值为R＞U_max/I_max，其中U_max为流经高压引线和保护电阻的最大输出电压，I_max为流行高压引线和保护电阻的最大输出电流。

优选的，所述绕包绝缘层的厚度，满足使得绕包绝缘层表面径向电场强度为引线电缆本体绝缘屏蔽层最大电场强度的一半，即：

其中，中间量

上式中，E为引线电缆本体绝缘屏蔽层中任一点的电场强度；U为电缆绝缘承受电压；a为绝缘屏蔽层内半径；b为绝缘屏蔽层外半径，γ为电场系数；r为当前计算电场强度的点到电缆导体轴心的距离；

则，绕包绝缘层的厚度n为：

n＝c-b。

优选的，以应力锥直径较小端端点为横坐标原点，以电缆导体轴心所在高度为纵坐标原点，所述应力锥的锥面曲线方程为：

其中，锥面上的电场强度分布为：