用于利用浸渍纸或者纸－聚丙烯叠层ppl绝缘的hv电缆的接头的制作方法
【专利摘要】用于利用浸渍纸或者纸－聚丙烯叠层PPL绝缘的HV电缆的接头。一种联接两个高压浸渍绝缘电缆（10a、10b）的方法，每个高压浸渍绝缘电缆都包括：导电芯，由包封在内部半导电层（14a、14b）内的导体（12a、12b）制成；电缆绝缘层（16），利用粘性化合物浸渍，在径向位于导电芯（13）的外部；外部半导电层（18），在径向位于电缆绝缘层（16）的外部；以及至少一个防护层，在径向位于外部半导电层的外部。公开了一种用于拼接两个高压浸渍绝缘电缆的接头和包括至少一个接头的电源线。
【专利说明】用于利用浸渍纸或者纸-聚丙烯叠层PPL绝缘的HV电缆的接头
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于高压(HV)浸溃绝缘电缆的接头，和包括至少一个这种接头的电源线，以及联接HV浸溃绝缘电缆的方法。
[0002]更具体地说，本发明涉及优选地用于陆地(可能地下)应用的直流电(DC)和交流电(AC)传输的HV电缆的接头。
【背景技术】
[0003]在本说明书和权利要求中:
[0004]-“高压”或者HV，指高于35kV的电压，因此，包括有时称为“超高压”(EHV)的范围，用于能够传输高于200kV的电压的电缆；
[0005]-“浸溃绝缘电缆”，指利用粘性化合物浸溃的纸或者纸一聚丙烯叠层(PPL)绝缘的，特别是被设计用于高压传输、陆地和海底的电缆；浸溃化合物的粘性对于直流应用在60°C时通常约为900 - 1500cSt，而对于交流应用在40°C时为4 一 180cSt ；
[0006]-“接头”，指适用于利用机械方法和电方法连接两个电缆的组件；
[0007]一“导电芯”，指由内部半导电层以直接接触方式包围的电导体；
[0008]-术语“径向”和“纵向”用于指分别垂直于和平行于电缆端和接头组件的基准纵轴的方向；表述“径向内部”和“径向外部”用于指相对于上述纵轴沿着径向的位置，而表述“纵向内部”和“纵向内部”用于指沿着平行于上述纵轴并且相对于垂直于所述纵轴的基准面并在其中心部分与接头交叉的位置。
[0009]一沿着轴向的尺寸称为“长度”，而沿着径向的尺寸称为“厚度”；
[0010]一“锥度”用于指具有径向尺寸变化的部分的最大厚度与长度之比；
[0011]-术语“导电”、“绝缘”、“连接”及可能具有热和机械意义的其他术语用于电意义中，除非另有说明。
[0012]关于本说明书和所附权利要求的目的，除非另有说明，利用术语“约”，应当理解为在所有例子中可以修改表示量、数量、百分比等的所有数字。此外，所有范围都包括所公开的最大点和最小点的组合，并且包括可以具体列举在内也可以不具体列举在内的任意中间范围。
[0013]高压电力网络或者传输系统用于例如将电能从发电厂输送到诸如城市、工厂或者其他机构的用户。这种网络可以包括浸溃绝缘电缆。
[0014]浸溃绝缘电缆通常用于承载高压直流电(HVDC)。HVDC电缆主要用于海底应用，因为涉及长跨距长度，这使交流电缆的使用不切实际，因为电容性电流的损耗大。HVDC电缆的陆地应用通常局限于海底连接的陆上部分，因为运输和敷设成本高。
[0015]在浸溃绝缘电缆的陆地跨距中，因为这种电缆的单位长度的大重量(约30至60kg/m)，所以每个电缆部分仅约I公里长，这意味着，相应地经常需要接头。
[0016]根据现有技术的浸溃绝缘电缆的接头部耗时并且操作昂贵，因为它包括重新构造所有电缆层，并且特别是绝缘层。
[0017]例如，U.S.3017，306公开利用浸溃纸绝缘的高压电缆的接头中的绝缘的构造。利用套管机械地和电地连接裸导体；然后，在从要联接的电缆端去除要求长度的金属护套后，从电缆导体上去除一部分绝缘，以在导体上留下具有锥形向下的或者阶梯轮廓的绝缘，并且然后，利用纸带或者纸管将绝缘重构为通常比原始电缆绝缘的直径大的直径。更具体地说，在要联接的每个电缆芯的外螺旋纸层上缠绕辅助纸管，可以对该纸浸油绝缘或者其他适当绝缘并且厚度小。然后，对辅助管之间的空间或者填充辅助纸管，或者填充一系列纸带或者纸管，达到所述辅助纸管的外径，从而获得均匀柱面。在该面上，组装单个预制外纸管。此后，去除纸管的多余部分。通过在其上以致密带材构造形式缠绕丝或者金属编织带，可以在外纸管的外部形成连续电屏蔽，然后，将该缠绕丝或者金属编织带连接到电缆的金属护套。
[0018]主要因为需要在重构了绝缘后产生足够长的通路以便防止可能的放电的传播，所以在电缆绝缘去除期间，小锥度被给予电缆绝缘。通常手工去除绝缘。
[0019]因为绝缘的直径和小锥度，大量绝缘首先被去除然后被重构。每个接头通常都需要一个工作周才能被完成。接头本身可能具有最多8米的长度，这样就产生了遮蔽和成本问题。
[0020]重构绝缘也由手工通过紧密缠绕拉伸纸带卷完成。
[0021]在可控环境下，例如，在可控湿度下执行全部联接操作，至少直到保护绝缘层。汇接盒(hut)或者类似的遮蔽必须关于接头而被增加。
[0022]因此，需要在时间和空间上缩短HV浸溃绝缘电缆的联接操作，并且因此降低成本，同时保持其精度和有效性。
【发明内容】
[0023]本 申请人:面临提供一种精确并且成本效益高的联接技术的技术问题。
[0024]本 申请人:明白即使不按照具有小锥度的轮廓去除电缆绝缘，仍能够在浸溃纸绝缘接头中获得可接受的电场。
[0025]特别是，本 申请人:发现利用下面的措施能够解决上述问题:
[0026]一通过基本上垂直于电缆纵轴切割该层的整个厚度，去除要联接的每个电缆端的浸溃绝缘层；
[0027]一连接两个电缆的导体；
[0028]一利用导电物填充绝缘层的端之间的空间；
[0029]一利用在绝缘层的端上延伸的半导电层覆盖导电物；以及
[0030]一在所述半导电层上涂敷分层浸溃绝缘。
[0031]这样，解除了为了延长通路和避免可能的放电而在原始绝缘层与涂敷绝缘层之间具有“铅笔状”界面的限制。此外，在电缆接头中，获得的电梯度均匀。此外，显著减小电缆联接的时间和空间。
[0032]本发明人发现，提供与原始浸溃绝缘重叠的分层浸溃绝缘能够具有进一步有益效果，即，避免重构为了剥去绝缘和导体而去除的其他电缆层，通常是金属层和聚合物包皮，下面称为“防护层”。[0033]本 申请人:发现，在应用重叠原始绝缘层的分层绝缘的电缆接头中，从功能上说，通过定位含有浸溃粘性化合物的金属壳，能够替换去除的防护层，有利的是，该壳包括体积补偿装置，该体积补偿装置优选地封闭于该壳中。金属壳对电缆接头提供保护并且保留用于浸溃绝缘层的粘性化合物。
[0034]因此，在一个方面中，本发明涉及一种联接两个高压浸溃绝缘电缆的方法，每个高压浸溃绝缘电缆都包括:导电芯，由包封在内部半导电层内的导体制成；电缆绝缘层，利用粘性化合物浸溃，在径向位于导电芯的外部；外部半导电层，在径向位于电缆绝缘层的外部；以及至少一个防护层，在径向位于外部半导电层的外部，该方法包括步骤:
[0035]一通过去除至少一个防护层和外部半导电层，露出每个电缆端的某个长度的所述浸溃绝缘电缆绝缘层，
[0036]一通过实质上垂直于每个电缆的纵轴切下所述浸溃绝缘电缆绝缘层的一部分并且去除内部半导电层，露出每个电缆端的导体的端子长度，
[0037]一机械连接并且电连接所述导体，
[0038]一利用导电插件至少部分地填充由去除浸溃绝缘电缆绝缘层留下的空间，
[0039]一提供中间半导电层，以便包围导电插件，并且对接在与导电插件相邻的电缆绝缘层的部分上，
[0040]一涂敷用粘性化合物浸溃的分层绝缘、纵向重叠每个电缆端的露出长度的浸溃绝缘电缆绝缘层、以及覆盖中间半导电层，
[0041]一电屏蔽导体，以及
[0042]一紧密地含有所述粘性化合物。
[0043]浸溃电缆绝缘层的粘性化合物可以与浸溃分层绝缘的粘性化合物相同，也可以不同，但是两种粘性化合物优选地具有基本上相同的粘性。
[0044]在本说明书以及所附权利要求中，“通过实质上垂直于纵轴切下”指以平坦的或者稍许倾斜的切割面切下，以在每个径向位置形成与垂直于纵轴的面的优选地不大于2°的夹角。
[0045]优选地，在露出端子长度的每个电缆端的导体的所述步骤，离开适合电连接和机械连接要联接的导体的电缆端某个距离，进行用于去除所述浸溃绝缘电缆绝缘层的切下。
[0046]有利的是，执行机械连接和电连接要联接的电缆的导体的步骤，相对于所述导体的外径增大导电连接的外径。这样简化连接过程，避免了要求与连接的导体具有基本上相等外径的焊接区和/或连接套管的毁坏操作。
[0047]利用导电插件至少部分地填充由去除浸溃绝缘电缆绝缘层留下的空间的步骤优选地包括布置具有与浸溃绝缘电缆绝缘层的外经基本上相同外径的金属插件。
[0048]涂敷分层绝缘的步骤优选地包括在中间半导电层的两侧上提供浸溃绝缘卷的步骤，所述第一卷具有与所述中间半导电层基本上相同的外径，以形成平坦柱面。
[0049]有利的是，涂敷分层绝缘的步骤包括在浸溃绝缘的第一卷和中间半导电层上布置至少又一层浸溃绝缘材料的步骤。
[0050]优选地，该方法还包括修整纵向边缘上的分层浸溃绝缘以获得有S形轮廓的平坦表面的步骤。
[0051]有利的是，通过利用与要联接的每个电缆的外部半导电层基本上类似的一层半导电材料(下面称为“外部半导电层”)包封分层绝缘并且从而包封下伏层和部分执行电屏蔽接头的步骤。
[0052]有利的是，本发明的方法还包括提供体积补偿装置的步骤。
[0053]在另一个方面中，本发明涉及一种用于拼接两个高压浸溃绝缘电缆的接头，该高压浸溃绝缘电缆包括:相应导电芯，由包封在内部半导电层内的导体制成；电缆绝缘层，利用粘性化合物浸溃，在径向位于导电芯的外部；外部半导电层，包围电缆绝缘层；以及防护层，在径向位于外部半导电层的外部，该接头具有纵轴并且包括:
[0054]一机械连接并且电连接的导体；
[0055]一浸溃绝缘电缆绝缘层，具有实质上垂直于接头的纵轴切割的面，并且比相应导体短；
[0056]一导电插件，插在浸溃绝缘电缆绝缘层的面之间；
[0057]—中间半导电层，包围导电插件并且对接在与导电插件相邻的电缆绝缘层的部分上；
[0058]一分层绝缘，用粘性化合物浸溃，在纵向重叠浸溃绝缘电缆绝缘层，并且覆盖中间半导电层；
[0059]一外部半导电层，包封浸溃分层绝缘和浸溃绝缘电缆绝缘层；
[0060]—金属壳，封闭外部半导电层并且在外部半导电层上延伸；以及
[0061]一粘性化合物，包含在金属壳中。
[0062]优选地，接头拼接两个高压直流电缆。
[0063]优选地，导电插件包括金属插件。有利的是，所述金属插件由两个半柱状空腔半部制成。
[0064]优选地，金属插件由铝、铜或者其复合物制成。
[0065]有利的是，中间半导电层具有锥度至多为1:10，优选地至多为1:15的边缘。适合中间半导电层的最大锥度取决于许多因素，诸如接头的长度、用于制造这样的层的半导电材料的种类、拼接电缆中产生的电场。
[0066]优选地，中间半导电层由碳纸(carbon paper)卷制成。
[0067]中间半导电层以适合于覆盖该层与导电插件之间的界面的程度重叠电缆绝缘层的部分。这种程度能够些许变化，例如，从5mm到80mm或者更大变化。
[0068]浸溃分层绝缘能够包括至少一个浸溃绝缘材料的包封片的卷，优选地至少两个，更优选地至少3个。
[0069]有利的是，所述至少一个卷具有至多为1:10，优选地至多为1:15的锥度的边缘，诸如结合中间半导电层构造所述的。
[0070]优选地，当分层绝缘卷离开接头的纵轴的径向距离增大时，该分层绝缘卷的锥度增大。
[0071]有利的是，一层浸溃分层绝缘的至少一个卷的边缘在纵向相对于径向相邻层的至少一个卷的边缘偏移。这样提高分层浸溃绝缘的电强度。
[0072]优选地，浸溃分层绝缘的最内层包括位于中间半导电层的两侧上并且具有基本上相同外径的分层绝缘材料的两个卷。
[0073]有利的是,缠绕的拉伸纸(stretch paper )介于纵向相邻卷的边缘之间的空间中。[0074]优选地，本发明的接头包括可操纵地连接到金属壳的体积补偿装置。
[0075]有利的是，体积补偿装置位于所述金属壳中。
[0076]优选地，金属壳由联接的两个半部构成，优选地，基本上处于接头的中间纵向平面上。
[0077]在又另一个方面中，本发明涉及一种包括上面公开的至少一个接头的电源线。
【专利附图】
【附图说明】
[0078]根据下面对本发明的一些典型实施例所做的详细描述，本发明的特征和优点显而易见，仅作为非限制性例子提供该描述，并且参考附图进行该描述，其中:
[0079]图1示出HVDC浸溃绝缘电缆的实施例的结构；
[0080]图2示出根据本发明的接头的实施例；
[0081]图3示出本发明的浸溃分层绝缘的局部；以及
[0082]图4和5示出图2的细部的放大图。
具体实施例
[0083]图1示出典型整体浸溃HVDC电缆10的结构。电缆10由导体12形成，该导体12具有电流传输的尺寸并且由例如铜或者铝制成。例如由碳纸带制成的内部半导电层14包围导体12。导体12和内部半导电层14 一起形成电缆导电芯13。由缠绕用粘性化合物浸溃的带的纸或者纸/聚丙烯叠层(PPL)制成的电缆绝缘层16围绕内部半导电层14被提供。对于这种电缆，在60°C时，浸溃化合物的粘度通常约为900 - 1500cSt (例如，H&R ChemPharmLtd.UK市售的T2015浸溃化合物)。例如由碳纸带制成的外部半导电层18包围电缆绝缘层16，并且外部半导电层18自身又被铅或者铅合金护套20包围。护套20是具有封闭浸溃粘性化合物的功能的连续管；它还具有静电屏蔽导体12的功能。提供内部聚合物包皮22、金属带增强24、以及外部聚合物包皮26用于机械防护。内部和外部聚合物包皮22、26可以由聚丙纟布制成。
[0084]可以将电缆层20、22、24、26通称为“防护层”。
[0085]参考图2 - 5，示出了根据本发明用于联接两个浸溃绝缘电缆10的方法和获得的接头。
[0086]根据下面的进一步描述明白，通过剥去层14 - 26，以对每层留下适当长度的露出部，制备每个电缆端10a、10b的联接区。
[0087]特别是并且与公知技术相反，实质上垂直于电缆端10a、10b的纵轴X切割电缆绝缘层16并且将其剥去预定长度。电缆绝缘层16的切割面16a (图4)可以是平坦的，优选地，稍许锥形的，并且在径向外部位置，与垂直于纵轴X的面形成优选地不大于2。的夹角(与纵轴X形成约88°至92°的夹角)。
[0088]切割能够以离开电缆端10a、10b的表面10c、IOd某个距离处的切缘完成，以便允许导体12a、12b的电连接和机械连接。去除的电缆绝缘层16的长度应当尽可能短，以便都容易去掉绝缘层，并且更重要的是，有助于后续联接步骤。对于每个电缆端，去除的电缆绝缘层16的长度可以比适合进行导体12a、12b的连接的长度长10%。避免锥形铅笔状去除绝缘层。[0089]在这样制备每个电缆端10a、10b的联接区之前或者之后，由两个半部形成的金属盒100 (图2)围绕两个电缆端10a、10b离开联接区临时滑动。
[0090]此后，在其露出长度处，电连接和机械连接导体12a、12b。请参见图4。当导体12a、12b由铜制成时，优选地，通过导电导体或者套管30实现连接。套管30是在纵向中间位置具有内部凸出环形法兰32，以形成两个分别用于接纳对接在法兰32上的露出导体12a、12b的端部中的相应一个端部的管状体。
[0091]请注意，在不用毁坏套管的步骤的情况下通过套管30连接导体12a、12b，这样要求它具有基本上等于导体12a、12b的外径的外径。
[0092]还可以例如通过电弧焊接处理而不采用任何套管并且不再需要后续毁坏套管而将导体12a、12b互相焊接在一起。
[0093]一旦将导体12a、12b连接在一起，金属插件40插在绝缘16的对置切割面16a、16b之间。金属插件40可以由两个半管状半部构成，每个半管状半部都在纵向端具有向内凸出的环状法兰42。这两个半部适合例如利用位于44的销孔连接联接在一起。
[0094]可以围绕套管30布置金属插件40，以包围套管30，留下全部围绕套管30的气隙46。还可以对气隙46填充绝缘体，例如，用于浸溃绝缘层16的粘性化合物。适合本发明的粘性化合物的例子是T2015浸溃化合物(H&R ChemPharm Ltd.，UK)。
[0095]金属插件40与其法兰42对接在延伸到气隙46中的内部半导电层14a、14b上。露出的导体12a、12b也延伸到气隙46中。
[0096]金属插件40适合通过金属链接36，例如插入孔35中并且任选地围绕导体12a、12b中的一个缠绕的金属线，与导体12a、12b电相连。
[0097]金属插件40的外径与电缆端10a、IOb的绝缘层16的外径基本上相同。
[0098]每个法兰42的纵向外表面42b可以与电缆绝缘层16的切割面16a接触，也可以在之间留下小气隙。每个法兰42的纵向外表面42b可以垂直于对称金属插件40的纵轴X，或者可以以与上面关于绝缘层16的切割所公开的非常相同的方式偏离于垂直。
[0099]制备电缆端10a、10b的联接区，使得电缆绝缘层16去除实质上等于金属插件40的长度的一半的长度，并且每个电缆端10a、10b的导体12的露出部具有比套管30的长度的一半稍长(例如，长10%)而比金属插件40的内部长度的一半短的长度。
[0100]金属插件40由与导体12a、12b相同的例如铜或者铝的导电材料制成。根据上面公开的几何结构和特征(金属链接36)，金属插件40与导体12和内部半导电层14处于相同的电压。
[0101]然后，围绕金属插件40并且靠近露出的电缆绝缘层16的端子部形成半导电纸的层50。例如，通过缠绕几圈具有等腰梯形形状的碳纸片，形成中间半导电层50，其中这样选择碳纸片的边缘相对于电缆绝缘层16和金属插件40的外径的斜率，使得随着层50的直径增大，相邻匝的半导电纸越来越短。因此，在其纵向端，中间半导电层50成为52所示的锥形，具有例如厚度与长度比为1:15的“锥度”。
[0102]中间半导电层50的功能是电屏蔽电场梯度。其边缘52的小锥度有助于提供下面参考图3讨论的分层浸溃绝缘的厚度支持的电场梯度。
[0103]中间半导电层50重叠每个电缆绝缘层16的50mm的部分。
[0104]在中间半导电层50的每侧上，在纵向上，浸溃绝缘纸的两个卷60类似地由具有直角梯形状的纸片形成，其中与中间半导电层50相邻的侧是锥形侧。锥形侧的斜率使得浸溃绝缘卷60的纵向端62也具有例如1:15的锥度。由梯形的直角边形成的浸溃绝缘卷60的另一个纵向端64实质上垂直于纵轴X。
[0105]绝缘卷60具有与中间半导电层50相同的厚度。在电缆绝缘层16的露出面上，分别离开中间半导电层60短距离形成绝缘纸卷60，因为卷50和60的锥形形状，该距离随着直径的增大而增大。通过在纵向向后和向前偏移紧密缠绕几匝浸溃拉伸纸带70，填充中间半导电层50与一个绝缘纸卷60之间的每个空间，直到达到卷50与60的外径，因此，已经形成具有实质上均匀的外径的实质上的柱面。
[0106]然后，围绕由中间半导电层50、绝缘纸卷60、以及拉伸纸包层70形成的柱面构造多个重叠绝缘层80。
[0107]参考图3，为了形成该多个重叠绝缘层80，利用浸溃绝缘纸片形成一层以上的纸卷，每层都包括一个或者多个卷。例如卷84、82的一层纸卷的边缘相对于例如卷94、92的径向相邻层的卷的边缘在纵向偏移。与中间半导电层50和绝缘卷60类似，优选地，每个卷84、82、94、92、104由具有等腰梯形状的片形成(卷82、92、102)或者由直角梯形的片形成(卷84、94、104)，并且对同一层的卷之间的空间与包层70类似填充拉伸纸86、96。
[0108]每个卷82、84、94、92、104的(各)锥形纵向边缘可以具有至多1:10的锥度，用于将短路的风险降低到最小。在卷到电缆的纵轴的距离增大时，该锥度可以升高。如果例如中间半导电层50的和绝缘卷60的锥度是1:15，则卷84和82的锥度可以是1:13，并且卷92、94的锥度可以是1:12等等。
[0109]在所示的实施例中，一层分层绝缘包括:中心卷82，该中心卷82由等腰梯形形成、相对于下伏中间半导电层50处于纵向中心；以及两个横向卷84，每个横向卷84都由直角梯形形成。卷82与每个卷84之间的空间被填充拉伸纸86，并且优选地，相对于“下伏”层的拉伸纸70偏移。这种偏移构造有助于利用电方法保持电场梯度。
[0110]在径向布置于上述一层外部的另一层包括:中心卷92，该中心卷92由等腰梯形形成；以及两个横向卷94，每个横向卷94都由直角梯形形成。卷92与每个卷94之间的空间被填充拉伸纸96，并且相对于下伏层的拉伸纸86偏移。
[0111]在径向刚好位于上述层外部的又另一层包括单个卷104，该单个卷104由等腰梯形或者直角梯形形成。
[0112]分层绝缘由多个重叠绝缘层80和绝缘卷60以及浸溃拉伸纸带70构成。
[0113]我们立即发现，与现有技术相比，除了避免铅笔状去除原始电缆绝缘层16，而且涂敷分层绝缘非常迅速，因为它包括由宽浸溃纸片形成卷，并且仅在相邻卷边缘之间的小间隙中使用窄条浸溃拉伸纸。
[0114]正如图2中接头的右侧所示，然后，将分层绝缘的纵向外缘“修整”为适当切缘，从而形成具有使分层绝缘的最大外径与电缆绝缘层16的外径联接的S形状的平滑外表面。
[0115]然后，围绕(并且在径向位于其外部)分层绝缘，并且围绕露出的原始电缆绝缘层16的附近部分布置外部半导电层98，直到在纵向到达并且在某种程度上与电缆的露出外半导电层18重叠。在本接头中，利用外部半导电层98实现外半导电层18的电屏蔽功能。
[0116]离开联接区的以前临时围绕两个电缆端10a、10b滑动的金属壳100在联接区中滑动，并且电地和机械地连接到电缆端10a、IOb中的每个的铅护套20，因此，重构铅护套20和接地的电连续性。
[0117]壳100实质上形成空腔屏蔽，优选地是圆筒状屏蔽，以便在一旦机械地连接到铅护套20时，就形成用于保护分层绝缘并且用于容纳用于浸溃分层绝缘和电缆绝缘层16的粘性化合物的封闭空间。
[0118]金属壳100由分别具有管壁102a、102b的两部分101a、IOlb制成，管壁102a、102b具有的内径大于分层绝缘的外径。在与另一个部分101b、IOla啮合的端部，环形法兰106在径向从每个部分IOlaUOlb中的管壁102a、102b向外凸出。
[0119]还参考图5，其中环形法兰110在径向从管壁102a、102b向内凸出，并且环形法兰112在径向从管状套筒114向外凸出。
[0120]为了安装壳100，首先使两个管壁102a、102b互相分离。然后，每个套筒114被焊接到下伏的露出铅护套20。在使壳部在要联接的电缆端上滑动之前，关于两个对置凸出法兰112中的一个插入下面更详细披露的至少一个体积补偿装置130。然后，两个管壁102a、102b互相相向滑动，直到纵向内部法兰106在互相接触，并且每个纵向外部法兰110接触从套筒114凸出的法兰112。金属壳100还包括用于接地连接的接线片182。
[0121]诸如通过螺栓和螺母连接108，电连接并且机械连接两个壳部IOlaUOlb的径向向外凸出法兰106。密封垫(未不出)优选地设置于法兰106之间。
[0122]同样，诸如通过螺栓和螺母连接116，电连接并且机械连接接触法兰110、112。优选地，密封垫118设置于法兰110、112之间，诸如设置在法兰112的环形槽120中。
[0123]壳100包括两个优选地位于完全对置位置的插塞122、124 ;插塞122和插塞124从柱面102a、102b向外凸出。粘性化合物，优选地与浸溃原始电缆绝缘层16和构成分层绝缘的材料相同的粘性化合物，或者至少具有基本上相同粘性的粘性化合物在压力下从插塞122注入壳100，直到它从插塞124溢出。上面描述的密封垫避免粘性化合物泄漏。
[0124]正如上面所做的简要说明，壳100包括体积补偿装置130，以在电缆工作温度变化时消除粘性化合物的体积变化。
[0125]在图5所示的实施例中，体积补偿装置130包括两壁柱状膜盒130。更具体地说，体积补偿装置130包括:第一环状盘132，诸如利用螺丝134，将该第一环状盘132固定于从壳100的一端(图2中的左端)上的套筒114凸出的法兰112的纵向内表面上；轴向自由运动第二环状盘136 ;以及两个中心膜盒形状的壁138和140，在纵向从第一环状盘132向第二环状盘136延伸。优选地，壁138、140由不锈钢制成。
[0126]优选地，圆筒状垫圈142固定于运动盘136，并且悬臂向着两个膜盒形状的壁138、140之间的另一个盘132凸出，以便限制膜盒130的最短长度。优选地，也提供对接环状壁144，以便类似地限制膜盒130的最大长度。在所示的实施例中，环状壁144在径向从固定于体积补偿装置130的第一环状盘132的套筒146向外凸出，该套筒146围绕壳100的套筒114滑动。
[0127]适当确定由垫圈142和对接壁144允许的膜盒130的行程的大小，以便保持壳100中的体积，并且因此将粘性化合物的压力保持在期望范围内。在联接步骤，粘性化合物的温度应当是例如50 -1OO0C，以降低其粘性，并且使化合物适合流体被注入到壳100界定的空间中。当电缆10未传输任何电流时，备用温度对应于环境温度，并且可以例如低至5°C至10°C甚或更低。在这种低温下，粘性化合物经历体积减小，并且保留纸绝缘的一部分不适当浸溃，可能导致之后破坏绝缘性能。为了确保即使在备用条件下，粘性化合物仍能够浸溃接头的所有纸，不应当允许其压力降低到低于例如3巴，而在注入金属壳100的瞬间的最高允许温度应当是例如15巴。在工作中，当电缆10在传输电流时，温度在浸溃纸绝缘16的情况下可以达到最高55°C，而在浸溃PPL绝缘16的情况下可以高达约85°C。
[0128]根据本发明，根本不重构在接头上去除的相对于铅护套20位于径向外部的电缆层，诸如内部聚丙烯包皮22、金属带增强24、以及外部聚丙烯包皮26。适当热缩护套(未示出)可以从外部聚丙烯包皮26到非常靠近壳100的相邻端的位置设置于壳100的每侧上，甚或单个热缩护套围绕壳100自身从一个电缆端IOa的外部聚丙烯包皮26到另一个电缆端IOb的外部聚丙烯包皮26延伸。
[0129]下面的表1列出根据本发明的电缆接头的典型实施例的优选尺寸范围。提供这些数字仅作为指导，并且允许对现有技术接头设想改进。下面根据具体电缆尺寸和类型以及根据环境条件对数字所做的任何调节都是上述公开的【技术领域】的技术人员的通用知识。
[0130]表1
[0131]
【权利要求】
1.一种联接两个高压浸溃绝缘电缆(10、10a、10b)的方法，每个高压浸溃绝缘电缆都包括:导电芯(13),由包封在内部半导电层(14、14a、14b)内的导体(12、12a、12b)制成；电缆绝缘层(16)，利用粘性化合物浸溃，在径向位于导电芯(13)的外部；外部半导电层(18)，在径向位于所述电缆绝缘层(16)的外部；以及至少一个防护层(20、22、24、26)，在径向位于所述外部半导电层(18)的外部，所述方法包括步骤: 一通过去除至少一个防护层(20、22、24、26)和外部半导电层(18)，露出每个电缆端(IOaUOb)的某个长度的所述浸溃绝缘电缆绝缘层(16 )， 一通过实质上垂直于每个电缆的纵轴(X)切除所述浸溃绝缘电缆绝缘层(16)的一部分并且去除所述内部半导电层(14、14&、1仙)，露出每个电缆端(10&、1013)的所述导体(12、12a、12b)的端子长度， -机械连接并且电连接(30，36)所述导体(12、12a、12b)， -利用导电插件(40)至少部分地填充由所述去除浸溃绝缘电缆绝缘层(16)留下的空间， -提供中间半导电层(50)，以便围绕所述导电插件(40)，并且对接在与所述导电插件(40)相邻的电缆绝缘层(16)的部分上， -涂敷用粘性化合物浸溃的分层绝缘(60、70、80)、纵向重叠每个电缆端(IOaUOb)的所述露出长度的浸溃绝缘电缆绝缘层(16)、并且覆盖所述中间半导电层(60)， -电屏蔽(100)所述导体(`12、12a、12b)，以及 -紧密地含有(100)所述粘性化合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中用导电插件(40)至少部分地填充由所述去除浸溃绝缘电缆绝缘层(16)留下的所述空间的所述步骤包括布置具有与所述浸溃绝缘电缆绝缘层(16 )的所述外径基本上相同外径的金属插件(40 )。
3.根据权利要求1所述的方法，其中涂敷分层绝缘(60、70、80)的步骤包括在所述中间半导电层(50)的两侧上提供浸溃绝缘卷(60)的步骤，所述卷(60)具有与所述中间半导电层(50 )基本上相同的外径，以形成平坦柱面。
4.根据权利要求3所述的方法，其中涂敷分层绝缘(60、70、80)的所述步骤包括在浸溃绝缘的所述卷(60)和所述中间半导电层(50)上布置至少又一层(80)浸溃绝缘材料的步骤。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括在纵向边缘修整分层浸溃绝缘(60、70、80)，以获得S轮廓的平坦表面。
6.根据权利要求1所述的方法，其中通过利用一层半导电材料(98)包封所述分层绝缘(60,70,80)执行电屏蔽接头的步骤。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括提供体积补偿装置(130)的步骤。
8.一种用于拼接两个高压浸溃绝缘电缆(10、10a、10b)的接头，该高压浸溃绝缘电缆包括:相应导电芯(13)，由包封在内部半导电层(14、14a、14b)内的导体(12、12a、12b)制成；电缆绝缘层(16)，利用粘性化合物浸溃，在径向位于所述导电芯(13)的外部；外部半导电层(18)，包围所述电缆绝缘层(16);以及防护层(20、22、24、26)，在径向位于所述外部半导电层(18)的外部，该接头具有纵轴(X)并且包括: -机械连接并且电连接的导体(12、12a、12b、30)；-浸溃绝缘电缆绝缘层(16)，具有实质上垂直于所述接头的所述纵轴切割的面，并且比所述相应导体(12、12a、12b)短； -导电插件(40)，插在所述浸溃绝缘电缆绝缘层(16)的所述面之间； -中间半导电层(50)，围绕所述导电插件(40)并且对接在与所述导电插件(40)相邻的电缆绝缘层(16)的部分上； -分层绝缘(60、70、80)，用粘性化合物浸溃，在纵向重叠所述浸溃绝缘电缆绝缘层(16)，并且覆盖所述中间半导电层(50)； -外部半导电层(98 )，包封所述浸溃分层绝缘(60、70、80 )和所述浸溃绝缘电缆绝缘层(16)； -金属壳(100)，封闭所述外部半导电层(98)并且在所述外部半导电层(18)上延伸；以及 -粘性化合物，包含在所述金属壳(100)中。
9.根据权利要求8所述的接头，其中所述接头拼接两个高压直流电缆(10、10a、10b)。
10.根据权利要求8所述的接头，其中所述导电插件(40)包括金属插件(40)。
11.根据权利要求8所述的接头，其中所述中间半导电层(50)具有锥度至多为1:10的边缘(52)。
12.根据权利要求8所述的接头，其中所述中间半导电层(50)以覆盖该层(16)与所述导电插件(40 )之间的界面的程度重叠电缆绝缘层(16 )的部分。
13.根据权利要求8所述的接头，其中浸溃分层绝缘(60、70、80)包括至少两个浸溃绝缘材料的包封片的卷(60 )。
14.根据权利要求13所述的接头，其中所述浸溃分层绝缘(60、70、80)包括浸溃绝缘材料的包封片的至少3个卷(60、82、84、92、94、104)。
15.根据权利要求14所述的接头，其中一层所述浸溃分层绝缘(60、70、80)的卷(60、82、84、92、94、104)的边缘在纵向相对于径向相邻层的卷(60、82、84、92、94、104)的边缘偏移。
16.根据权利要求8所述的接头，其中缠绕的拉伸纸(70、86、96)介于纵向相邻卷(50、60、82、84、92、94、104)的边缘之间的空间中。
17.根据权利要求8所述的接头，包括位于所述金属壳(100)中的体积补偿装置(130)。
18.—种电源线，包括根据权利要求8所述的至少一个接头。
【文档编号】H02G15/24GK103608990SQ201180068775
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2011年3月1日 优先权日:2011年3月1日
【发明者】P·拉蒂耶, M·拉瓦斯奥 申请人:普睿司曼股份公司