CN103959400A - 包括厚度受控的层压绝缘层的直流(dc)传输系统以及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种直流传输系统(1)以及用于制备的方法，其包括电导体层(2)，覆盖该电导体层的内部半导电层(3)、设置在半导电层上的包括层压聚合物材料并且利用高粘度流体所浸渍的绝缘层，并且包括内部部分(4)、中间部分(5)、外部部分(6)以及覆盖该绝缘层的外部半导电层(7)。内部部分具有第一厚度，中间部分具有第二厚度并且外部部分具有第三厚度，由此第二厚度大于第一厚度且大于第三厚度。每个部分内的层压聚合物材料具有恒定厚度以及聚合物与层压材料的恒定比率，并且其中该部分中的至少一个部分具有小于35％的厚度比率。

Description

包括厚度受控的层压绝缘层的直流(DC)传输系统以及制造方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的直流(DC)传输系统以及一种根据权利要求13的前序部分的用于制备所述系统的方法。

背景技术

用于直流(DC)传输系统的绝缘对于传输系统的可靠性非常重要。该可靠性取决于用于覆盖电导体层的材料。传输系统周围的绝缘材料的几何形状也非常重要。

DC电缆所能够输送的电力的量在过去数十年间已经大幅增加。如Nordberg等人在国际大电网会议(CigréSession)2000，21-302中所描述的，能够由DC电缆所输送的进一步增加的电力量能够以若干种方式来实现。所提到的示例是增加导体尺寸或者可替换地增加电压。后者的好处在于电力损失较少，但是绝缘厚度一般必然有所增加。这将增加电缆的尺寸和重量。一种可替换的解决方案是增加最大所允许导体温度或增加绝缘材料的电介质强度。

已经研发出了诸如US6383634中所描述的凝胶液体的新的绝缘液体以允许导体温度有所增加。

已经研发出了层压绝缘材料以增加绝缘材料的电介质强度。如Hampton R.在IEEE电绝缘杂志(IEEE Electrical Insulation Magazine)第24卷第1期，2008年，第5页中所描述的，针对可靠的DC绝缘材料的规定的重要参数是处于一定压力和温度范围的电阻率、DC断裂性能、针对电性老化和空间电荷发展的敏感度。电阻率取决于DC压力和温度并且取决于绝缘材料的厚度，由此电阻率随着压力和温度增加而减小。陷入绝缘材料内的电荷(空间电荷)对于材料的电压力性能也有所影响。由于这样的空间电荷，断裂强度可以随所应用DC压力的时间而减小。对于DC传输系统的可靠性而言，诸如电缆、电缆接头、母线等的传输系统的几何形状以及温度分布是另外的关键因素。Hampton还解释了同质绝缘层的优势并且提到层压绝缘系统可能成为非同质性的来源，后者进而会影响到绝缘材料的质量。优选地应当防止电流泄露。如果泄露变得过高，则会出现电介质加热。这种状况会导致熔化。

WO2011/073709描述了一种高压直流(HVDC)电缆，其包括层压的聚丙烯(PP)/牛皮纸(Kraft paper)的绝缘层。该绝缘层在整个绝缘层上具有恒定的厚度。该发明涉及该绝缘层在利用在60℃具有至少1000cSt的中等粘度以及至少100000Gurley sec^-1的不渗透性的浸渍流体浸渍期间的分层。这一问题通过在绝缘层压中使用特殊纸张而得以解决。

US7943852描述了一种超导电缆，其能够在DC和交流(AC)电缆中得以使用。该电缆被包裹在填充以冷却剂的热绝缘管中。层压聚合物(PP)/纸张绝缘材料的电阻率能够通过改变密度，或者向纸张增加双氰胺，或者通过改变层压中聚合物与纸张的厚度比率而有所变化。绝缘层在接近于电导体层的内部部分具有低的电阻率而在距电导体层的径向距离有所增加处具有较高的电阻率。在该实例中，牛皮纸位于导体周围，而层压聚合物/纸张则被用作绝缘层其余部分中的绝缘材料。该层压绝缘层包括在径向距离有所增加处具有增加的电阻率的材料而使得该电缆也具有突出的AC电特性。

US6399878描述了一种用于DC电缆的绝缘材料，其可以包括三个不同部分，由此最接近半传导层的内部和外部部分包含具有低电阻率的纸张。中间的绝缘部分包括具有较高电阻率的层压聚合物/纸张材料。该层可以被划分为不同部分，由此不同部分具有不同的聚合物/纸张比率，并且因此该比率在距内部电导体层的径向距离增加处有所下降(图8a、图8b、图13和图14)。中间层的电阻率因此在径向距离增加处有所下降。绝缘材料利用中等粘度的油所浸渍，其具有在60℃从10厘沲起且小于500厘沲(cst)的粘度。

US6207261描述了一种用于DC电缆的层压聚合物/纸张绝缘材料，其利用中等粘度的流体所浸渍。层压的厚度可以通过改变纸张或聚合物的厚度而变化。并没有提到与一个电缆内的层压材料的厚度变化有关的内容。在层压之后，层压被砑光或超砑光。层压中的纸张具有一面平滑且一面粗糙的表面。

EP875907描述了一种在绝缘层的内部和外部处包括纸张的绝缘材料，该纸张材料具有低的电阻率。中间部分包括具有较高电阻率的层压聚合物/纸张材料。纸张的厚度可以有所变化以改变电阻率。该发明的目标是提供一种在整个温度范围内具有处于0.1ρ₀和0.7ρ₀之间的电阻率的绝缘材料，其中ρ₀是正常牛皮纸的电阻率。这可以通过改变材料的质量或者使用诸如胺或氰乙基纸张的添加物来实现。

Hata R.在SEI技术综述(SEI Technical review)，62，2006年6月，第3页中描述了利用聚丙烯(PP)层压纸张进行绝缘的固态DC海底电缆，由此邻近电导体层的绝缘层的内部部分包括纸张，其被形成绝缘材料的中间部分的一层层压PP所覆盖，其随后被覆盖以形成绝缘层外部部分的纸张。

US3987239描述了一种绝缘材料，由此高压系统中的电应力分布通过提供包括位于距电导体层的不同径向距离处的不同部分的绝缘材料而有所改善。该不同部分可以包括相同或不同的绝缘材料。层布置的效果在于从绝缘层的内部部分到外部部分的绝缘材料的电阻率梯度尽可能平缓。US3987239的图9示出了电阻率在绝缘层的内部部分是平缓的并且随后在距电导体层的径向距离增加处有所下降。所使用的塑料材料具有低于22kV/m的E张力。现代的绝缘材料具有高于该数值的E张力。

US4075421描述了一种绝缘纸张，由此绝缘层最内部部分的电阻率与外部部分的电阻率相比更高。

DC传输系统特别是电缆接头和电缆终端的研发的限制因素是绝缘断裂强度。实验已经显示电缆中的断裂位置经常是从半导电层/绝缘层的界面开始。

需要一种绝缘材料而使得电阻率在接近内部和外部半导电层的位置较低。需要绝缘材料中特别是这些位置处有所改进的电阻率控制。通过改进电场应力分布，绝缘材料的断裂压力能够有所改善。

虽然已经针对用于DC传输系统的层压绝缘材料进行了许多改进，但是仍然需要对电性能进行改进，增大传输容量，改进可靠性，降低老化以及绝缘传输系统的制造成本。关于用于整体浸溃不滴流(MIND)传输系统的高压和超高压(UHV)DC和(U)HVDC，需要整个绝缘层上有所改进的电阻率控制，特别是关于利用高粘度流体所浸渍的绝缘材料而言。

发明内容

本发明的目标是提供一种绝缘材料的改进的电阻率控制的DC传输系统。其目标还在于提供一种改进的的电场应力分布的DC传输系统。另一个目标是提供一种具有突出电气性能且增加的传输容量的DC传输系统。该DC传输系统优选地在半导电层/绝缘层界面具有有所降低的电阻率。其目标还在于提供一种可靠的DC传输系统。另一个目标是提供一种对于老化较不敏感的DC传输系统。进一步的目标是提供一种能够在不同工作条件下适配并用于不同传输系统的DC传输系统。其目标还在于提供一种能够以低成本制造的DC传输系统。以上所提到的目标优选地在用于整体浸溃不滴流(MIND)的高压或超高压直流((U)HVDC)系统中实现。所述系统优选地应当可利用在低于65或80℃的工作温度具有高粘度并且在100℃或更高的处理温度具有低粘度的流体所浸渍。

该目标通过最初根据权利要求1的前序部分所限定的DC传输系统而实现，其特征在于内部部分具有第一厚度，中间部分具有第二厚度且外部部分具有第三厚度，由此该第二厚度大于第一厚度且大于第三厚度，并且其中该部分中的每个部分内的层压聚合物材料具有恒定厚度以及聚合物与层压材料的恒定厚度比率，并且其中部分中的至少一个部分具有小于35％的厚度比率。

除其它之外，断裂强度取决于材料的厚度。较薄的材料通常具有较高的断裂强度。通过接近于内部和外部的半导电层布置较薄的绝缘材料层，最可能断裂的位置的断裂强度将会高。绝缘系统的整体电介质属性因此有所改善。传输系统的断裂风险有所下降。新的传输系统因此更为可靠并且比当前所使用的传输系统更为持久。绝缘材料的新型布置对于利用高粘度流体所浸渍的(U)HVDC-MIND传输系统而言是特别有用的。

在一个实施例中，内部部分的第一厚度基本上处于绝缘层的总厚度的2至20％之间，中间部分的第二厚度基本上处于绝缘层的总厚度的10至96％之间，并且外部部分的第三厚度基本上处于绝缘层的总厚度的2至20％之间。

在另一个实施例中，绝缘层的总厚度处于0.5和50mm之间。在另外的实施例中，中间部分包括层压聚合物材料，其中聚合物与层压材料的厚度比率大于35％。

发明人已经发现，通过引入厚度受控的层压塑料或橡胶薄膜作为绝缘材料，DC传输系统中的电场应力在半导电层/绝缘层的(多个)界面处会有所降低。与中间部分的层压绝缘材料相比，根据本发明的层压绝缘材料的厚度布置在内部和外部部分提供了具有较低体电阻率数值和较高断裂强度数值的绝缘材料。不同于在绝缘材料或者其一部分上创建平缓的电阻率梯度，绝缘材料的新的布置在接近于半导电层/绝缘层界面处减小由电阻率所管控的E压力(E-stress)，而由电阻率所管控的E压力在绝缘材料的中间部分更高。

这种新型布置的一个效果为，尤其半导电层/绝缘层界面处的断裂有所较少。这提高DC传输系统的可靠性。预见到新的绝缘材料对于空间电荷或老化较不敏感。

另外，在内部和外部部分使用层压绝缘材料对于绝缘层上的电阻率控制有所改进。其还使得在不同工作条件下针对不同传输系统适配和使用绝缘材料的灵活性有所改进。

在另外的实施例中，DC传输系统从电缆、电缆接头、套管、绝缘母线、汇流条和电缆终端中进行选择。新的绝缘材料比较不易出现断裂并且因此特别适于在电缆接头和电缆终端中使用。

断裂强度还取决于绝缘层中所使用的材料。不同传输系统对于材料可以具有不同要求。例如，聚乙烯或聚丙烯在100μm厚度的断裂强度高于200kV/mm，而交联聚乙烯在9mm厚度的断裂强度会低于65kV/mm。

在一个实施例中，层压绝缘材料包括与纸张层压的塑料材料。在另一个实施例中，塑料材料从聚烯烃系列中进行选择，后者从聚乙烯、线性或非线性的低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、交联聚乙烯，以及聚丙烯、聚氯乙烯、聚酯、芳族聚酸胺和聚酰亚胺或者其混合物中进行选择。在可替换实施例中，塑料材料是高密度聚乙烯。

在一个实施例中，层压绝缘材料包括与纸张进行层压的橡胶材料。在一个实施例中，橡胶材料从硅橡胶、三元乙丙橡胶和乙稀丙烯橡胶或者其混合物中进行选择。

优选地，该绝缘材料包括在于塑料或橡胶材料进行层压之前已经被砑光的纸张。层压纸张可以在两个表面上都是平滑的。

在另一个实施例中，该传输系统利用气体或液体所浸渍。优选地，流体并不是中等粘度的流体。

在可替换实施例中，与中间部分的层压绝缘材料的密度相比，内部部分和外部部分的层压绝缘材料的密度更高。通过增加层压绝缘材料的密度而使得断裂强度有所改善。这种密度布置因此将进一步改善传输系统的可靠性并且防止空间电荷和老化。

该目标还通过最初根据权利要求13的前序部分所限定的一种用于制备传输系统的方法而实现，其特征在于提供被半导电层圆周覆盖的电导体层的第一步骤，将内部部分、中间部分和外部部分的塑料或橡胶材料与纸张进行层压的第二步骤，将所获得的层压材料缠绕在内部半导电层上的第三步骤，由此首先是内部部分、其次是中间部分并且接着为外部部分被缠绕在内部半导电层上，其中内部部分具有第一厚度，中间部分具有第二厚度且外部部分具有第三厚度，由此该第二厚度大于第一厚度且大于第三厚度，并且其中部分中的每个部分内的层压聚合物材料具有恒定厚度以及聚合物与层压材料的恒定厚度比率，并且部分中的至少一个部分具有小于35％的厚度比率，以及可选地，从所获得的产品去除气体的第四步骤，以及随后对绝缘材料进行交联的第五步骤，和利用外部半导电层对绝缘层进行圆周覆盖的最终步骤。

在一个实施例中，该方法包括利用气体或液体浸渍该绝缘材料的另外步骤，该液体在低于80℃时为固态。

在另一个实施例中，该液体从矿物油和/或酯类流体中进行选择，并且该气体从六氟化硫、压缩空气和/或氮气中进行选择。

该新型传输系统易于制备。制造成本很低。

附图说明

现在将利用对各个实施例的描述以及参考结合于此的附图而对本发明进行更为详尽的解释。

图1示出了作为电力电缆的DC传输系统的示意图。

图2示出了利用新型绝缘材料进行绝缘的电缆接头的示意图。

具体实施方式

图1示出了作为电力电缆的直流(DC)传输系统1。其它的传输系统组件可以是如图2所示的电缆接头。传输系统1或系统组件1也可以是套管、绝缘母线、汇流条和电缆终端。一个实施例涉及电缆终端。另外的传输系统或系统组件1可以是具有绝缘的任意电气DC设备。本发明还涉及固态DC传输系统。另一个实施例涉及高压和超高压DC((U)HVDC)传输系统，优选为用于整体浸溃不滴流(MIND)传输系统或系统组件的(U)HVDC系统或系统组件。

如图1所示，电导体层2被内部半导电层3圆周覆盖。绝缘层被设置在半导电层3的外部圆周上。绝缘层包括绝缘材料的部分并且能够划分为内部部分4、中间部分5和外部部分6。内部部分4在半导电层3/绝缘层界面处以第一径向距离r₀而位于半导电层3的附近。内部部分以中间部分5的初始径向距离r_i到最大径向距离r_d而被中间部分5圆周覆盖。中间部分5以最大径向距离r_d到外部径向距离r_r而被外部部分6圆周覆盖。外部半导电层7被设置在绝缘层的外圆周上并且提供了绝缘层/半导电层7的界面。

外部半导电层7可以被铅或金属的护套所覆盖。该护套可以进一步被保护层所覆盖，该保护层也可以具有诸如塑料或橡胶材料的绝缘和机械属性(未示出)。

绝缘材料的内部、中间和外部部分4、5、6可以包括子部分。该绝缘材料是层压材料并且可以包括与纸张进行层压的聚合物材料的扁平薄膜或板。聚合物材料可以是塑料材料或橡胶材料。术语“层压材料”、“层压板”和“层压聚合物材料”是指包括聚合物和纸张的板。

所使用的纸张可以有所不同并且本领域中所使用的任何纸张都是适用的。例如，可以使用纤维素纸张。在一个实施例中，使用牛皮纸。该牛皮纸在绝缘层的不同部分4、5、6之中或之内可以具有不同电阻率。纸张可以在被层压之前进行砑光。正常情况下，纸张具有两个平滑表面，但是本发明并不局限于此。纸张可以具有一个平滑表面和一个粗糙表面。

塑料和橡胶材料可以是本领域中所使用的具有绝缘属性的任意材料。所使用的材料可以根据例如低压、中压或高压系统的传输系统应用而有所不同。塑料材料的示例可以是诸如聚乙烯的聚烯烃系列中的一个，其可以是低密度聚乙烯(线性或非线性)、中等密度聚乙烯、高密度聚乙烯、交联聚乙烯或者是聚丙烯和聚丁烯，但是并不局限于此。在一个实施例中，使用聚乙烯。在另一个实施例中，使用高密度聚乙烯。其它塑料材料可以是聚氯乙烯、聚酯、芳族聚酸胺或聚酰亚胺。可替换地，可以使用塑料材料的混合物。

橡胶材料的示例可以是硅橡胶、三元乙丙橡胶和乙稀丙烯橡胶，但是并不局限于此。可替换地，可以使用橡胶材料的混合物。

本发明的绝缘材料可以包括一种或多于一种的绝缘材料。所使用的材料可以是一种塑料材料或其混合物或者一种橡胶材料或其混合物。所使用的材料还可以是塑料和橡胶材料的混合物。可替换地，可以在绝缘材料的不同部分4、5、6中使用不同材料。材料混合物和不同材料都可以在不同部分4、5、6中使用。虽然内部部分4和外部部分6中的电阻率管控的E压力与中间部分5相比有所不同，但是层压材料薄膜的电阻率在绝缘材料的不同部分4、5、6中可以相同或不同。

三个部分4、5、6中的材料或材料混合物可以具有不同密度，使得绝缘材料的内部部分4和外部部分6中的电阻率管控的E压力与绝缘材料的中间部分5相比更低。内部部分4和外部部分6中的层压绝缘材料的密度与中间部分5中的层压绝缘材料的密度相比更高。不同密度可以通过使用具有不同密度的纸张和/或塑料或橡胶材料来提供。

绝缘材料的中间部分5的电阻率ρ可以大于10¹⁴Ω.m，或者大于10¹⁰Ω.m，并且绝缘材料的内部部分4和外部部分6的电阻率则小于10¹⁴Ω.m或者小于10¹⁰Ω.m。

优选地，传输系统1能够输送数量超过500kV的电压，优选地处于和/或高于800kV。绝缘材料的E压力优选为高于22kV/m。

绝缘层在径向距离r₀处布置在半导电层3/绝缘层的界面处，而使得该材料在半导电层3的附近相对纤薄。由于可以针对不同应用使用不同传输系统1，所以不同系统关于绝缘材料可以具有不同要求。因此，给定厚度和给定厚度差异可以根据传输系统或组件1(例如，电缆或电缆接头)、用于系统的应用、所使用材料等而有所变化。

处于径向距离r₀处的内部部分4的绝缘材料可以是具有处于0.1和500μm或者1和200μm或者20和150μm之间的第一厚度的层压板。内部部分4的厚度可以处于绝缘层的总厚度的1至20％或者5至15％之间，优选为大约10％。内部部分4中的层压板中聚合物与层压材料(聚合物和纸张)的厚度比可以处于1至50％之间，优选为低于35％，或者低于30％。出于清楚的原因，“30％的比率”意味着层压材料的30％包含聚合物。

处于径向距离r_i和r_d之间的中间部分5的绝缘材料可以是具有处于1和1000μm或者25和500μm或者50和200μm之间的第二厚度的层压板。中间部分5的厚度可以处于绝缘层的总厚度的10％至95％或者15％至85％之间，优选为大约80％。中间部分5中的层压板中聚合物与层压材料的厚度比可以处于2％至99％或者50％至90％之间，优选为大于35％或40％或50％。

处于径向距离r_d和r_r之间的外部部分6的绝缘材料可以是具有处于0.1和500μm或者1和200μm或者20和150μm之间的第三厚度的层压板。外部部分6的厚度可以处于绝缘层的总厚度的1％至20％或者5％至15％之间，优选为大约10％。外部部分6中的层压板中聚合物与层压材料的厚度比可以处于1％至50％之间，优选为低于35％，或者低于30％。

不同部分4、5、6的厚度优选地通过改变层压板中聚合物与纸张的比率而发生变化。纸张厚度或者塑料或橡胶材料的厚度可以有所变化。优选地，仅改变层压板中塑料或橡胶材料的厚度。

层压材料的厚度并不在每个部分4、5、6内发生变化，或者至少该厚度并不在每个部分4、5、6的每个子部分内发生变化。换句话说，在每个部分或子部分中，层压板的厚度是恒定的。而且，聚合物与层压材料的比率并不在部分4、5、6或者其子部分内发生变化。换句话说，在每个部分或子部分中，聚合物与层压材料的比率是恒定的。厚度和比率仅可以在部分4、5、6之间或者其子部分之间有所不同。在一个实施例中，内部部分4和外部部分6包括具有相同厚度和/或相同的聚合物与层压材料比率的层压材料。中间部分5中的厚度和/或层压材料的比率优选地大于内部部分4和外部部分6中的厚度和/或层压材料的比率。

例如，内部和外部部分4、6可以包括具有绝缘层的总厚度的1％至10％的厚度以及处于5％和25％之间的聚合物与层压材料的厚度比率的层压材料，而中间部分5可以包括具有绝缘层的总厚度的40％至85％的厚度以及处于40％和85％之间的聚合物与层压材料的厚度比率的层压材料。该示例中所提到的间隙可以被以上所提到的任意数值或者落入以上所提到的间隙之内的任意数值所替代。

在一个实施例中，仅中间部分5可以包括具有不同电阻率的一个或多个子部分5a。这些不同子部分可以被用来进一步改善绝缘层中的电阻率。子部分5a例如可以具有塑料材料或橡胶/纸张的不同比率。子部分5a共同形成第二厚度。每个子部分5a内的厚度和比率是恒定固定且并不在该子部分5a内发生变化。

在另一个实施例中，内部部分4和外部部分6也可以包括一个或多个具有不同电阻率的子部分4a、6a，由此每个子部分4a、6a内的厚度和比率恒定且并不在该子部分4a、6a内发生变化。

绝缘材料可以利用液体或气体所浸渍。液体可以是本领域中使用的任意液体，诸如矿物油和/或酯类流体。气体可以从六氟化硫、压缩空气和/或氮气中进行选择。

优选地，绝缘材料利用高粘度流体所浸渍，其在低于65℃优选低于80℃的工作温度下是固态的。在65℃或80℃，流体的粘度至少大于501或1000或5000或10000厘沲(cts)。对于加工性而言，该流体在高于100℃或高于110℃时具有低粘度。

适当的绝缘流体是T2015(H&R ChemPharm有限公司(英国))，其基于矿物油，具有大约2％重量的高分子重量聚异丁烯作为粘度增加剂。T2015在100℃具有大约1200cst的粘度。适当绝缘流体的其它示例是诸如US6383634中所公开的那些凝胶合成物，该专利因此通过引用结合于此。这些凝胶合成物可以包括油和胶凝剂，并且在变换温度T_t具有温度可逆的液体-凝胶变换，其中该凝胶合成物在低于T_t的温度具有第一粘度并且在高于T_t的温度具有小于第一粘度的第二粘度。该合成物包括高分子化合物的分子，其具有能够与具有小于1000nm的微粒大小的细小电介质微粒一起形成氢键的极段。有关该合成物的另外的细节在所述专利的权利要求1至31中提供。

本发明还涉及一种用于制备以上所描述的传输系统的方法。在一个实施例中，该方法包括提供被半导电层3圆周覆盖的电导体层2的第一步骤。在第二步骤中，将内部部分4、中间部分5和外部部分6的塑料或橡胶材料与纸张进行层压。该纸张在被层压之前而非层压之后已经被砑光。在第三步骤中，将所获得的层压材料缠绕在内部半导电层3上，由此首先是内部部分4、其次是中间部分5接着为外部部分6被缠绕在内部半导电层3上。可替换地，包括三个部分4、5、6的层压层首先被制备为一块并且随后被缠绕在半导电层3上。可选地，在第四步骤从所获得的产品去除气体。该步骤随后可选地为第五步骤，由此对绝缘材料进行交联。在最终步骤中，利用外部半导电层7和护套对绝缘层进行圆周覆盖。

附加步骤可以是利用液体或气体浸渍绝缘材料，优选地为高粘度流体，该高粘度流体在低于65℃为固态，优选地低于80℃时为固态并且具有在工作温度100℃或110℃处具有低粘度。

如这里所使用的术语“电导体层”意味着导体以及导电层和超导层。

本发明并不局限于所公开的实施例，而是可以在以下权利要求的范围内进行变化和修改。

Claims (15)

1.一种直流(DC)传输系统(1)，包括

电导体层(2)，

内部半导电层(3)，所述内部半导电层(3)圆周覆盖所述电导体层(2)，

绝缘层，所述绝缘层设置在所述半导电层(3)的外圆周上，所述绝缘层包括具有总厚度并且利用高粘度流体浸渍的层压聚合物材料，所述高粘度流体在低于65℃时为固态，并且所述绝缘层包括

在所述半导电层(3)/绝缘层的界面处接近所述内部半导电层(3)的内部部分(4)、圆周覆盖所述内部部分(4)的中间部分(5)、圆周覆盖所述中间部分(5)的外部部分(6)，以及

外部半导电层(7)，外部半导电层(7)圆周覆盖所述绝缘层并且提供绝缘层/半导电层(7)界面，

其特征在于所述内部部分(4)具有第一厚度，所述中间部分(5)具有第二厚度且所述外部部分(6)具有第三厚度，由此所述第二厚度大于所述第一厚度且大于所述第三厚度，并且其中所述部分(4，5，6)中的每个部分内的所述层压聚合物材料具有恒定厚度以及聚合物与层压材料的恒定厚度比率，并且其中所述部分(4，5，6)中的至少一个部分具有小于35％的厚度比率。

2.根据权利要求1所述的传输系统(1)，其特征在于所述内部部分(4)的所述第一厚度基本上处于所述绝缘层的所述总厚度的2％至20％之间，所述中间部分(5)的所述第二厚度基本上处于所述绝缘层的所述总厚度的10％至96％之间，并且所述外部部分(6)的所述第三厚度基本上处于所述绝缘层的所述总厚度的2％至20％之间。

3.根据权利要求1或2所述的传输系统(1)，其特征在于所述绝缘层的所述总厚度处于0.5和50mm之间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的传输系统(1)，其特征在于所述中间部分(5)包括层压聚合物材料，其中聚合物与层压材料的所述厚度比率大于35％。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的传输系统(1)，其特征在于所述DC传输系统(1)是从电缆、电缆接头、套管、绝缘母线、汇流条和电缆终端中进行选择。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的传输系统(1)，其特征在于所述层压绝缘材料包括与纸张层压的塑料材料。

7.根据权利要求6的传输系统(1)，其特征在于所述塑料材料从聚烯烃系列中进行选择，所述聚烯烃系列从聚乙烯、线性或非线性的低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、交联聚乙烯，以及聚丙烯、聚氯乙烯、聚酯、芳族聚酰胺和聚酰亚胺或者其混合物中进行选择。

8.根据权利要求6所述的传输系统(1)，其特征在于所述塑料材料是高密度聚乙烯。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的传输系统(1)，其特征在于所述层压绝缘材料包括与纸张进行层压的橡胶材料。

10.根据权利要求9所述的传输系统(1)，其特征在于所述橡胶材料从硅橡胶、三元乙丙橡胶和乙烯丙烯橡胶或者其混合物中进行选择。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的传输系统(1)，其特征在于所述传输系统(1)利用气体或液体浸渍。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的传输系统(1)，其特征在于与所述中间部分(5)的所述层压绝缘材料的密度相比，所述内部部分(4)和所述外部部分(6)中的所述层压绝缘材料的密度更高。

13.一种用于制备传输系统(1)的方法，所述传输系统(1)包括

电导体层(2)，

内部半导电层(3)，所述内部半导电层(3)圆周覆盖所述电导体层(2)，

绝缘层，所述绝缘层被设置在所述半导电层(3)的外圆周上，所述绝缘层包括具有总厚度的层压聚合物材料，并且包括

在所述半导电层(3)/绝缘层界面处接近所述内部半导电层(3)的内部部分(4)、以及圆周覆盖所述内部部分(4)的中间部分(5)，和

圆周覆盖所述中间部分(5)的外部部分(6)，

外部半导电层(7)，所述外部半导电层(7)圆周覆盖所述绝缘层，其特征在于

包括提供被所述半导电层(3)圆周覆盖的所述电导体层(2)的第一步骤，

将所述内部部分(4)、所述中间部分(5)和所述外部部分(6)的塑料或橡胶材料与纸张进行层压的第二步骤，

将所获得的层压材料缠绕在所述内部半导电层(3)上的第三步骤，由此首先是所述内部部分(4)、其次是所述中间部分(5)并且接着为所述外部部分(6)被缠绕在所述内部半导电层(3)上，其中所述内部部分(4)具有第一厚度，所述中间部分(5)具有第二厚度并且所述外部部分(6)具有第三厚度，由此所述第二厚度大于所述第一厚度且大于所述第三厚度，并且其中所述部分(4，5，6)中的每个部分内的所述层压聚合物材料具有恒定厚度以及聚合物与层压材料的恒定厚度比率，并且其中所述部分(4，5，6)中的至少一个部分具有小于35％的厚度比率，以及可选地，

从所获得的产品去除气体的第四步骤，以及随后对所述绝缘材料进行交联的可选的第五步骤，以及

利用所述外部半导电层(7)对所述绝缘层进行圆周覆盖的最终步骤。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于包括利用气体或液体浸渍所述传输系统(1)的另外步骤，所述液体在低于80℃时为固态。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于所述液体从矿物油和/或酯类流体中进行选择，并且所述气体从六氟化硫、压缩空气和/或氮气中进行选择。