[发明专利]电力电缆适配器以及使用方法

说明书

背景技术

本发明整体涉及电力电缆中的电应力控制，更具体地讲是涉及用 于控制高电场强度区域中的电应力的制品和方法，该高电场强度区域 与电力电缆以及它们的相关附件相关联。

如本文所用，“高压”通常指足够高而导致电缆屏蔽断点处的电 缆绝缘性破坏的电压。不限制本发明的范围，在一些具体实施中，“高 压”通常指50kV或更高的电压，尽管利用低压使用本发明也是有利的。

典型的高压电缆包括中心电导体、环绕该电导体的半导电层(本 文也称为“导体屏蔽”)、覆盖导体屏蔽的电绝缘层，以及该绝缘层 上的半导电层(本文也称为绝缘屏蔽)。在端接这种电缆的过程中， 通常移除或剪切电缆的每个连续层，以暴露下面的层。剪切半导电电 缆屏蔽会引起电缆电场中的不连续性，导致在电缆屏蔽的剪切端处产 生高电应力。高电应力可引起放电发生，继而易于引起电缆的绝缘层 损坏。

电缆绝缘层的厚度取决于电缆电压等级，较高的电压电缆具有较 厚的绝缘层。通常，如果绝缘材料质量较高(即纯度较高)，则绝缘 层的厚度可减小。例如，在美国69kV级电缆的绝缘厚度为大约650密 耳。在欧洲类似的电缆，72kV级电缆，具有从400密耳到470密耳范 围的绝缘厚度。绝缘厚度减小提供了诸多有益效果，例如电缆尺寸减 小、重量减轻，以及因所使用的绝缘材料的量减少而带来的成本减少。

尽管绝缘层厚度减小提供了有益效果，但是绝缘厚度减小也会促 使诸如电缆终端之类的电缆附件在电缆屏蔽断点处要经受更高的电应 力。如果处理地不恰当，则额外的电应力可导致电缆和/或电缆附件出 现故障。在某些情况下，通过替换经设计用于更高电压等级电缆的电 缆附件(如将额压为138kV的电缆附件与具有减小绝缘厚度的110kV 电缆一同使用)来适应额外的电应力。尽管这样的附件替换能起作用， 但是更高额压的附件的成本差额通常很明显。因此，需要一种装置， 该装置允许具有减小绝缘厚度的电缆与相同电压等级的现有电缆附件 一同使用。

发明内容

在一个方面，本文描述的发明提供了一种用于控制电力电缆中的 电应力的适配器，该类电力电缆包括内部导体、环绕该电导体的导体 屏蔽、覆盖导体屏蔽的减小厚度的电绝缘材料，以及环绕绝缘材料的 半导电屏蔽。在一个实施例中，该适配器包括具有第一末端和第二末 端的纵向绝缘构件；以及与该绝缘构件的第一末端接触接合的半导电 构件；其中，该绝缘构件被构造用于覆盖减小厚度的电绝缘材料的暴 露部分，该减小厚度的电绝缘材料环绕电缆导体，并且其中该半导电 构件被构造用于覆盖电缆半导电屏蔽的暴露部分。

在另一方面，本文描述的发明提供了一种用于电力电缆的终端系 统，该类电力电缆包括内部导体、环绕该电导体的导体屏蔽、覆盖导 体屏蔽的减小厚度的电绝缘材料，以及绝缘材料上的半导电屏蔽。在 一个实施例中，该终端包括：构造用于安装在具有至少第一绝缘厚度 的电缆上的终端；以及构造用于安装在具有第二绝缘厚度的电缆上的 适配器，第二绝缘厚度小于第一绝缘厚度，该适配器包括被构造用于 覆盖电缆绝缘材料的暴露部分的绝缘构件、与该绝缘构件接触接合的 半导电构件以及电缆半导电屏蔽。

在另一方面，本文描述的发明提供了一种减小电力电缆附件中的 电应力的方法。在一个实施例中，该方法包括：制备电力电缆，该类 电力电缆包括内部导体、环绕该电导体的导体屏蔽、覆盖导体屏蔽的 减小厚度的电绝缘层，以及在绝缘层之上的半导电屏蔽，该类电力电 缆通过移除一预定长度的半导电屏蔽以暴露电缆绝缘层的一部分，并 移除该更短预定长度的电缆绝缘层暴露部分和导体屏蔽以暴露电缆导 体而制备；将适配器安装在制得的电缆上，以增加制得电缆的总有效 绝缘厚度；以及将电缆附件安装在该适配器上。

附图说明

结合以下附图可更好地理解本发明的实施例。附图中的元件未必 相对于彼此按比例绘制。类似的附图标记指示对应的类似部件。

图1是准备安装根据本发明的应力控制适配器的电力电缆的视图。

图2A是根据本发明的应力控制适配器的一个实施例的横截面视 图。

图2B是设置在根据本发明的支承芯上的图2A的应力控制适配器 的横截面视图。

图2C是应用到根据本发明的电力电缆的图2A的应力控制适配器 的横截面视图。

图3A是根据本发明的应力控制适配器的另一个实施例的横截面 视图。