一种直流输电电缆集束管道的制作方法

1.本发明属于大规模远距离超、特高压输电领域，更具体地，涉及一种直流输电电缆集束管道。


背景技术：

2.直流输电线路通常采用直流架空线路，在架空线路受到限制的场合才考虑采用电缆线路。“西电东送”场景下，输电走廊有限，且高海拔区空气相对稀薄，所需绝缘距离大，架空线路方式的外绝缘设计和建设难度极大，因此，考虑在特殊地质区域或局部高山峡谷阻隔点，采用电缆方式替代架空线。
3.直流电缆一般为单芯电缆。现有的超高压直流输电电缆的应用场景多为孤岛供电、跨海输电工程。在海底隧道中电缆一般自由摆放。
4.然而，其用于“西电东送”场景下，存在以下缺陷：(1)我国西部以横断山脉为代表的高山峡谷区，山高、谷深，地理条件恶劣，并且是地质灾害高发区，现有输电电缆管道面临严重且频发的地震等地质灾害侵袭；(2)电场和磁场分布会造成较大电磁泄漏。


技术实现要素：

5.针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种直流输电电缆集束管道，其目的在于采用输电电缆集束管道化技术，将多根电缆与管道形成集束，以加强抗震性；同时，这种设计能够优化电场、磁场的分布，以降低电磁泄漏。
6.为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种直流输电电缆集束管道，包括：
7.外层护套管(1)，以及设在所述外层护套管内的2n根直流输电电缆(2)，所有直流输电电缆(2)以外层护套管几何中心线对称分布，1≤n≤4。
8.优选地，所述直流输电电缆为超、特高压直流输电电缆。
9.优选地，所述直流输电电缆由内至外包括同心同轴的：导体(3)、导体屏蔽层(4)、绝缘层(5)、绝缘屏蔽层(6)、铠装层(7)和外被层(8)。
10.优选地，所述输电电缆外侧设有内层护套管(9)。
11.优选地，内层护套管为绝缘屏蔽材料。
12.优选地，内层护套管与外层护套管相切。
13.优选地，所述输电电缆集束管道用于输电隧道建设、公路共线或者铁路隧道共线。
14.有益效果：相对于直流架空线路，采用输电电缆集束管道建设输电隧道，可节省输电走廊空间，也可与现有公路、铁路隧道共线，以降低建设成本，提高运维效率。
15.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：
16.本发明采用偶数根直流输电电缆集束，且所有直流输电电缆以外层护套管几何中心线对称分布，其结构紧凑合理，可实现电场、磁场分布的优化，以显著降低电磁泄漏。
附图说明
17.图1为本发明提供的超、特高压直流输电电缆集束管道化无内层护套管的结构示意图；
18.图2为本发明提供的超、特高压直流输电电缆集束管道化有内层护套管的结构示意图；
19.在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或者结构，其中：
20.1为外层护套管，2为直流输电电缆，3为导体，4为导体屏蔽层，5为绝缘层，6为绝缘屏蔽层，7为铠装层，8为外被层，9为内层护套管。
具体实施方式
21.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
22.本发明提供了一种输电电缆集束管道方案，旨在解决西部清洁电力能源大规模、远距离外送但输电走廊紧缺的问题。
23.如图1所示，本发明输电电缆集束管道包括外层护套管1，以及设在外层护套管内的直流输电电缆2。外层护套管1与直流输电电缆2之间可通过填充垫填充。
24.在本发明的优选实施例中，直流输电电缆2的数量为4根，构成双回线路(一回线路有两根直流电缆)。直流输电电缆2为超、特高压直流输电电缆，直流输电电缆2紧密对称分布在外层护套管1内。直流输电电缆2中包括导体3，导体屏蔽层4，绝缘层5，绝缘屏蔽层6，铠装层7，外被层8。
25.本发明提供了两种结构的输电电缆集束管道，一种不设内层护套管，如图1所示。一种设有内层护套管9，如图2所示，内层护套管采用聚氯乙烯材料。内层护套管9与直流输电电缆2之间可通过填充垫填充。在有内层护套管的结构中，其特点是内层护套管与外层护套管紧密相挨，以节省空间。
26.从上述实施例可以看出，本发明的特点在于：基于现有直流电缆集束化，结构紧凑，有望解决西部清洁电力能源大规模外送输电走廊紧缺问题。并具有优化电场、磁场分布，显著降低电磁泄漏的优势。
27.另外，本发明可以独立建设成输电隧道，也可与现有公路、铁路隧道共线，以降低建设成本，提高运维效率。
28.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种直流输电电缆集束管道，其特征在于，包括：外层护套管(1)，以及设在所述外层护套管内的2n根直流输电电缆(2)，所有直流输电电缆(2)以外层护套管几何中心线对称分布，1≤n≤4。2.如权利要求1所述的直流输电电缆集束管道，其特征在于，所述直流输电电缆为超、特高压直流输电电缆。3.如权利要求2所述的直流输电电缆集束管道，其特征在于，所述直流输电电缆由内至外包括同心同轴的：导体(3)、导体屏蔽层(4)、绝缘层(5)、绝缘屏蔽层(6)、铠装层(7)和外被层(8)。4.如权利要求2所述输电电缆集束管道，其特征在于，所述输电电缆外侧设有内层护套管(9)。5.如权利要求4所述输电电缆集束管道，其特征在于，内层护套管为绝缘屏蔽材料。6.如权利要求4所述输电电缆集束管道，其特征在于，内层护套管与外层护套管相切。7.如权利要求1至6任一项所述输电电缆集束管道，其特征在于，所述输电电缆集束管道用于输电隧道建设、公路共线或者铁路隧道共线。

技术总结
本发明公开了一种直流输电电缆集束管道，属于大规模远距离超、特高压输电领域。包括：外层护套管(1)，以及设在所述外层护套管内的2n根直流输电电缆(2)，所有直流输电电缆(2)以外层护套管几何中心线对称分布，1≤n≤4。本发明采用偶数根直流输电电缆集束，且所有直流输电电缆以外层护套管几何中心线对称分布，其结构紧凑合理，可实现电场、磁场分布的优化，以显著降低电磁泄漏。降低电磁泄漏。降低电磁泄漏。


技术研发人员：陈立学 许璇 袁召 潘垣
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：2021.09.09
技术公布日：2022/1/10