[发明专利]城市配网系统用正负极合一光纤复合柔性直流中压电缆

说明书

技术领域

本发明涉及一种柔性直流电缆，尤其涉及一种新型城市配网系统应用的正负极合一光纤复合柔性直流中压电缆。

背景技术

柔性直流输电技术是一种基于电压源换流技术（VSC）的新型直流输电技术，具有在传送相同输电功率时的线路造价低、线路损耗小，系统稳定，有功功率与无功功率控制灵活，运行可靠，方便分期建设和增容扩建等优势，因此在世界范围内受到越来越多的关注。

目前，城市配电网的用电负荷增长十分迅猛，而城市负荷中心电源点建设不足，大量的电能需要远距离传输，导致城市配电网供电能力不足、过负荷、电压低、可靠性差等问题。同时，随着城市化进程的加快，城市配电网发展面临建设滞后，通道紧张及新能源发电的接入等问题，严重威胁着城市电网的安全稳定运行。针对以上问题，柔性直流输电技术有着更为有效的解决方法，与常规的交、直流输电相比，柔性直流输电技术能够瞬时实现有功和无功的独立解耦控制、结构紧凑、占地面积小、且易于构成多端直流系统，能极大地减少系统短路，并能向无源电网供电，是解决大面积区域停电、实现远距离孤立送电的有效途径，还能同时向系统提供有功功率和无功功率的紧急支援，在提高系统的稳定性和电压质量方面具有优势。

利用柔性直流输电这些特点，不仅可以解决目前城市配电网存在的问题，而且更易于满足未来电力的发展趋势。通过全面综合考虑各项指标得到，柔性直流输电为未来配电网供电的最佳方案。柔性直流输电技术是南方电网公司“十二五”科技规划中重点关注技术，目前主要应用于大型风电接入和海上孤岛供电等领域，在新型配网技术方面的应用国内仅有一例，为贵州电网公司在铜仁玉屏大龙工业园区建设的一条±10kV柔性直流输电线路。因此，需要电力系统及各线缆制造商加大柔性直流输电技术在配电网领域应用的关键技术和关键装备的研究，为解决城市配网建设的现在和未来存在的问题提供一种有效的解决手段。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种城市配网系统用正负极合一光纤复合柔性直流中压电缆，其运行安全可靠，能满足相关规范要求。

技术方案：本发明所述的一种城市配网系统用正负极合一光纤复合柔性直流中压电缆，包括回流电缆单元、极性电缆单元以及光纤单元，所述回流电缆单元、极性电缆单元和光纤单元成缆后外层由内向外依次设有填充层、绕包层、塑料内护层、金属铠装层和塑料外护层；所述回流电缆单元包括至少一根回流电缆，所述回流电缆包括内层的回流电缆线芯金属导体以及外层的回流电缆线芯塑料护层，所述极性电缆单元包括至少一根极性电缆，所述极性电缆包括由内到外设置的极性电缆线芯金属导体、极性电缆线芯导体屏蔽层、极性电缆线芯绝缘层、极性电缆线芯绝缘屏蔽层、极性电缆线芯金属屏蔽层以及极性电缆线芯塑料护层，所述光纤单元包括至少一根光纤线缆，所述光纤线缆包括光缆线芯。

进一步的，所述回流电缆线芯金属导体和极性电缆线芯金属导体采用退火铜导体、铝或铝合金导体中的一种。

进一步的，所述回流电缆线芯塑料护层为直接挤包于回流电缆线芯金属导体上的中密度聚乙烯热塑性塑料护层。

进一步的，所述极性电缆线芯导体屏蔽层为直接挤包在极性电缆线芯金属导体上的直流电缆专用半导电材料；所述极性电缆线芯绝缘层为均匀挤包在极性电缆线芯导体屏蔽层上的直流电缆专用交联聚乙烯绝缘材料；所述极性电缆线芯绝缘屏蔽层为直接挤包在极性电缆线芯绝缘层上的直流电缆专用半导电层；所述极性电缆线芯金属屏蔽层为绕包在极性电缆线芯绝缘屏蔽层上的电工铜带；所述极性电缆线芯塑料护层为直接挤包于极性电缆线芯金属屏蔽层上的中密度聚乙烯热塑性塑料护层。

进一步的，所述填充层采用适合电缆运行温度的非吸湿性聚丙烯网状撕裂绳、扇形填充条中的一种。

进一步的，所述绕包层采用单层搭盖绕包而成的绝缘绑扎带。

进一步的，所述塑料内护层采用直接挤包在绕包层上的聚氯乙烯热塑性塑料护层。

进一步的，所述金属铠装层采用间隙绕包在所述内护层上的双层镀锌钢带。

进一步的，所述塑料外护层采用直接挤包在金属铠装层上的聚氯乙烯热塑性塑料护层。

进一步的，所述光缆线芯采用外层挤包热塑性塑料护层的不锈钢管光纤单元。