海上风力用海底电缆的制作方法

专利检索2025-05-06  17


本发明涉及水树特性得到提高的海上风力用海底电缆。具体而言,涉及一种这样的海上风力用海底电缆,其通过有效地抑制因渗透到电缆的芯内部的水分在绝缘层内扩散而形成水树,来提高介电强度,结果能够确保长期使用寿命。


背景技术:

1、就海底电缆而言,为了岛屿地域的电力传输以及大陆之间的通信连接而在很久之前已经铺设,近年来,由于在海上设置风力发电机的海上风力与陆地风力相比,在风况条件、地基确保、噪音问题等方面具有较多的优点,因此,海上风力区域的建设在持续增加,从而人们对海上风力用海底电缆的关心正在逐渐增加。

2、在海上风力区域中,海上风力用海底电缆从设置于海上的风力涡轮机或海上变电站连接至陆地,海上风力用海底电缆按区间固定并铺设在海底的地面或者从海底的地面分离而连接至海上的风力涡轮机或海上变电站。

3、由于海上风力用海底电缆铺设在海底环境中,因此需要确保抑制水分向电缆内部渗透以及扩散的止水性能,铺设在海底的地面的固定区间的海上风力用海底电缆称作export type,由于设置有基于铅皮的金属护套层,因此能够抑制水分的渗透。

4、但是,从海底的地面分离而连接至海上的风力涡轮机或海上变电站的海上风力用海底电缆需要确保因海流或波浪引起的移动或弯曲,因此难以使用妨碍所述移动或弯曲的铅皮金属护套层,将这种海上风力用海底电缆称作inter-array type(埋设-阵列类型)。

5、所述inter-array type的海上风力用海底电缆可以根据带有护套与否而分为drytype(干式)、semi-wet type(半湿式)以及wet type(湿式)。dry type有由铅构成的金属护套层,semi-wet有聚合物(polymer)护套,wet type是没有护套的状态。就基于铅皮的金属护套层构件而言,水分可以渗透到电缆的内部,渗透的水分扩散到芯的绝缘层内,从而形成水树,因此降低介电强度,其结果会减少电缆的寿命。以往,为了抑制水分的渗透和扩散,海上风力用海底电缆用由金属线构成的屏蔽层来替代铅皮金属护套层,但是难以抑制水分渗透到绝缘层内部。

6、因此,现实情况是迫切地需要一种通过有效地抑制渗透到电缆的芯内部的水分在绝缘层内扩散而形成水树来提高介电强度,其结果能够确保长期使用寿命的海上风力用海底电缆。


技术实现思路

1、本发明的目的在于,提供一种通过有效地抑制渗透到电缆的芯内部的水分在绝缘层内扩散而形成水树来提高介电强度,其结果能够确保长期使用寿命的海上风力用海底电缆。

2、为了解决上述课题,本发明提供一种海上风力用海底电缆,所述海上风力用海底电缆包括一个以上的芯,所述一个以上的芯包括导体和包围所述导体的绝缘层,按标准astm d6097测量的所述绝缘层的内部的水树大小为850μm以下。

3、在此,提供一种海上风力用海底电缆,其特征在于,所述绝缘层的交联度为77%以上,结晶度为35%以上。

4、另外,提供一种海上风力用海底电缆,其特征在于,所述绝缘层包含交联聚乙烯(xlpe)。

5、进一步,提供一种海上风力用海底电缆,其特征在于,所述绝缘层的绝缘击穿电压(bdv)为80kv/mm以上。

6、另一方面,提供一种海上风力用海底电缆,其特征在于,所述芯包括导体、包围所述导体的内部半导电层、包围所述内部半导电层的绝缘层、包围所述绝缘层的外部半导电层、包围所述外部半导电层的线屏蔽层以及包围所述线屏蔽层的芯铠装。

7、另外,提供一种海上风力用海底电缆,其特征在于,还包括:内部止水胶带层,在所述外部半导电层和所述线屏蔽层之间包围所述外部半导电层;外部止水胶带层,包围所述线屏蔽层;以及金属护套层,包围所述外部止水胶带层。

8、在此,提供一种海上风力用海底电缆,其特征在于,所述外部止水胶带层包含选自于由包含高吸水性树脂(super absorbent polymer;sap)的粉末、胶带、涂层以及薄膜组成的组中的一种以上。

9、另外,提供一种海上风力用海底电缆,其特征在于,包括复数个芯,在芯之间的中心部和芯外侧区域设置有填充构件。

10、在此,提供一种海上风力用海底电缆,其特征在于,所述填充构件包含聚丙烯材质的纱线(yarn)。

11、此外,提供一种海上风力用海底电缆,其特征在于,设置有用于以圆形收尾复数个芯和填充构件的绑定胶带层,在所述绑定胶带层的外侧还包括将聚丙烯纱线和沥青(bitumen)混合的铠装垫层。

12、在此,提供一种海上风力用海底电缆,其特征在于,在所述铠装垫层的外侧设置有金属铠装层,在所述金属铠装层的外侧还设置有将聚丙烯纱线和沥青(bitumen)混合的防蚀层。

13、本发明的海上风力用海底电缆通过绝缘层的交联度和结晶度的精密控制,将水树大小调节为特定大小以下,由此提高介电强度,其结果表现出能够确保长期使用寿命的优异的效果。



技术特征:

1.一种海上风力用海底电缆,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的海上风力用海底电缆,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的海上风力用海底电缆,其特征在于,

4.根据权利要求1至3中任一项所述的海上风力用海底电缆,其特征在于,

5.根据权利要求1至3中任一项所述的海上风力用海底电缆,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的海上风力用海底电缆,其特征在于,

7.根据权利要求6所述的海上风力用海底电缆,其特征在于,

8.根据权利要求1至3中任一项所述的海上风力用海底电缆,其特征在于,

9.根据权利要求8所述的海上风力用海底电缆,其特征在于,

10.根据权利要求8所述的海上风力用海底电缆,其特征在于,

11.根据权利要求10所述的海上风力用海底电缆,其特征在于,


技术总结
本发明涉及水树特性得到提高的海上风力用海底电缆。具体而言,涉及一种这样的海上风力用海底电缆,其通过有效地抑制渗透到电缆的芯内部的水分在绝缘层内扩散而形成水树,来提高介电强度,结果能够确保长期使用寿命。

技术研发人员:郑贤贞,南基准,金京洙,梁艺瑟
受保护的技术使用者:LS电线有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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