CN104350655B

CN104350655B - 包括空间电荷捕获层的设备

Info

Publication number: CN104350655B
Application number: CN201380029328.XA
Authority: CN
Inventors: J-M.索格雷恩; P.米雷博
Original assignee: Nexans SA
Current assignee: Nexans SA
Priority date: 2012-06-08
Filing date: 2013-06-07
Publication date: 2018-10-12
Anticipated expiration: 2033-06-07
Also published as: JP2015525554A; EP2859633B1; CN104350655A; EP2859633A1; US20150122546A1; FR2991808A1; US9748758B2; JP6197033B2; KR20150022988A; WO2013182829A1; FR2991808B1

Abstract

本发明涉及一种包括至少一根用于传输DC电流的电缆(10a、10b、10c)的设备，所述电缆包括由至少一个第一半导体层(12c)环绕的细长电导体(11a、11b、11c)、环绕所述第一半导体层的电绝缘层(13a、13b、13c)，和环绕所述电绝缘层的第二半导体层(14a、14b、14c)，其特征在于，所述电缆(10a、10b、10c)还包括空间电荷捕获层(15a、15b、15c)，所述层(15a、15b、15c)是通过包含至少一种有机聚合物和至少一种线性填料的聚合组合物获得的，所述空间电荷捕获层(15a、15b、15c)至少部分地替换所述电缆的第二半导体层(14a、14b、14c)，以便所述空间电荷捕获层与所述电缆的电绝缘层(13a、13b、13c)形成物理接触。

Description

包括空间电荷捕获层的设备

技术领域

本发明涉及一种包括电缆和/或电缆配件，以及空间电荷捕获层(space chargetrapping layer)的设备。

本发明一般地但不排他地适用于电力电缆及其配件的领域，用于直流(DC)电流的传输。

背景技术

电力电缆通常是中压(特别是从6到45-60千伏)或高压(特别是高于60千伏，并且可能范围高达800千伏)的电缆，其特别是用于DC电流(即DC电压)传输。

中压或高压电力电缆通常包括细长的中央电导体，以及连续地并且同轴地围绕此电导体的第一半导体层(或内部层)、电绝缘层、和第二半导体层(或外部层)。这些层基于一种或多种聚合物，并可以交联或不交联。

电力电缆配件的例子包括电力电缆接头和端子，这些配件通常包括一个或多个半导体元件。

由于在电场作用下的空间电荷或多种空间电荷的积累，在所述配件的半导体元件与此类型电缆的电绝缘层之间的电气特性的不连续性可能会导致电场的局部增强。

由此，局域在配件与电缆之间的界面处的电场可能导致所讨论的电缆和/或配件被击穿，因此是电力传输网络可靠性的相当大的威胁，其有由停电造成的公知的经济后果。

发明内容

本发明的目的在于减轻现有技术的缺点，特别是通过提供一种设备，其包括旨在与电缆配件关联的电缆，或者包括旨在与电缆关联的电缆配件，其允许空间电荷被捕获，并由此显著地限制或甚至避免在所述电缆与所述附件的界面之间的电击穿。

本发明的第一个主题是包括至少一根电缆的设备，所述电缆包括由至少一个第一半导体层环绕的细长电导体、环绕所述第一半导体层的电绝缘层，和环绕所述电绝缘层的第二半导体层，其特征在于，所述电缆还包括空间电荷捕获层，所述层由包含至少一种有机聚合物和至少一种线性填料的聚合组合物获得，所述空间电荷捕获层至少部分地替换所述电缆的第二半导体层，因此，空间电荷捕获层与所述电缆的电绝缘层形成物理接触。

更具体地，当电缆与电缆配件关联时，所述配件包括至少一个半导体元件，空间电荷捕获层特别旨在至少部分地与所述配件的半导体元件形成物理接触。

本发明的第二个主题是包括电缆配件的设备，所述配件包括至少一个半导体元件并且旨在与至少一根电缆关联，所述电缆包括由至少一个第一半导体层环绕的细长电导体，以及环绕所述第一半导体层的电绝缘层，和环绕所述电绝缘层的第二半导体层，其特征在于，所述配件还包括空间电荷捕获层，所述层是由包含至少一种有机聚合物和至少一种线性填料的聚合组合物获得的，所述空间电荷捕获层旨在至少部分地替换所述电缆的第二半导体层，因此，空间电荷捕获层可能与所述电缆的电绝缘层形成物理接触。

更具体地，空间电荷捕获层可以至少部分地与所述配件的半导体元件形成物理接触。

本发明的第三个主题是一种设备，其包括：

-至少一根电缆，其包括由至少一个第一半导体层环绕的细长电导体、环绕所述第一半导体层的电绝缘层，和环绕所述电绝缘层的第二半导体层；和

-电缆配件，其包括至少一个半导体元件，所述电缆与所述配件关联，

其特征在于，所述设备还包括空间电荷捕获层，其定位在所述电缆的电绝缘层与所述配件的半导体元件之间，所述空间电荷捕获层是由包含至少一种有机聚合物和至少一种线性填料的聚合组合物获得的。

优选地，所述空间电荷捕获层至少部分地替换电缆的第二半导体层，使得所述空间电荷捕获层至少部分地与所述电缆的电绝缘层形成物理接触，和/或至少部分地与所述配件的半导体元件形成物理接触。

本发明的第四个主题是包含至少一根电缆的设备，所述电缆包括由至少一个第一半导体层环绕的细长电导体，以及环绕所述第一半导体层的电绝缘层，和环绕所述电绝缘层的第二半导体层，其特征在于，所述配件还包括空间电荷捕获层，所述空间电荷捕获层是由包含至少一种有机聚合物和至少一种线性填料的聚合组合物获得的。

此空间电荷捕获层优选地在电缆的整个长度上延伸，并且特别地是超出电缆长度的层。

更加具体地，所述空间电荷捕获层旨在与电绝缘层并且与第二半导体层形成物理接触。

在一个具体实施例中，当电缆与电缆配件关联时，所述配件包括至少一个半导体元件，所述空间电荷捕获层旨在与所述配件的半导体元件形成物理接触。

要做到这一点，本领域技术人员将有可能简单地剥开电缆的一部分，并且特别是，为了到达空间电荷捕获层而去除第二半导体层的一部分。

本发明的第四主题的电缆可以在形成本发明的第一、第二和/或第三主题的设备中使用。

在本发明的一个具体实施例中，空间电荷捕获层旨在被定位于所述电缆的电绝缘层与电缆配件的半导体元件之间，所述电缆在其操作构造中关联与所述电缆配件。换句话说，在本发明的设备的操作构造中，所述电缆的电绝缘层不与电缆配件中的半导体元件形成物理接触。

在本发明中，所述空间电荷捕获层防止电缆的电绝缘层与所述配件的半导体元件形成物理接触。

优选地，所述空间电荷捕获层防止电缆的电绝缘层与所述配件的那些所有半导体构成元件形成物理接触，如果所述空间电荷捕获层不存在，所述电绝缘层将易于与所述半导体元件形成物理接触。

本发明有利地能够显著地限制或者甚至防止电击穿，其在电缆与关联于所述电缆的配件之间的界面处是易于引发的，特别是当所述电缆被用于DC电流的传输时。

表述“空间电荷捕获层”应理解为是指包括大量陷阱(trap)的层。在本发明中，这些陷阱(如在半导体材料的语境中所理解的)具有位于价带与导带之间的能级。它们允许存在于所述材料中的电荷载流子被捕获，并且可以通常是在导带0.4eV(电子伏特)以下。

表述“线性填料”应理解为是指其在DC电压下的电阻率基本上独立于施加的电场的填料。

术语“半导体”是指根据标准IEC60840测量，优选地在20℃最多具有1000Ω.m(欧姆-米)的电阻率的，并且优选地在20℃最少具有0.5Ω.m的电阻率的层或元件。

表述“电绝缘”应理解为指其电导率可优选地为在25℃最多1×10^-9S/m(西门子每米)的层或元件。

当在元件A与B之间有直接接触，没有中间元件被插入在所述元件A与B之间时，元件A和元件B被说成形成“物理接触”。

当电缆被说成关联于或旨在关联于电缆配件时，或电缆配件被说成关联于或旨在关联于电缆时，其更具体地指所述电缆的至少一个端部关联于或旨在关联于所述配件。

当所述设备包括多根电缆时，每根所述电缆包括关联于或旨在关联于所述配件的端部。

优选地，所述空间电荷捕获层未电连接到所述电缆的最高电势，例如所述电缆的电导体。由此，它特别地不旨在控制电场。

本发明的线性填料可以是有利地具有至少比有机聚合物(多种有机聚合物)的介电常数更高的介电常数ε的一种材料，并且所述材料优选地具有比有机聚合物(多种有机聚合物)的介电常数至少高两倍的介电常数ε。

具体地，有机聚合物的介电常数的值与线性填料的介电常数的值之间的差越大，对空间电荷的捕获会更好。

介电常数ε相对于真空的介电常数定义，并且通常通过方法ASTM D150测定。

根据本发明，线性填料优选地是不很吸湿或根本不吸湿的填料，或换句话说，它可以是吸收(或实际上吸收)很少的水分或根本不吸收水分的填料。由此，线性填充物的吸湿性可以是最小化的。

根据第一特定实施例，所述线性填料可包括纳米颗粒。

作为线性填料，纳米颗粒的存在有利地允许聚合组合物中填料本身之间的聚集作用被显著地限制，或者甚至被避免。

术语“纳米颗粒”应理解为指其至少一个尺寸是纳米级大小的填料，并且优选地指其至少一个尺寸最多是100纳米的填料。

线性填料可以是基本上非球形的填料，诸如可以用扫描电子显微镜观察到的，以便具有尽可能大的比表面积。作为示例，线性填料可以是碳黑，并且优选地是非球形的碳黑(即称作“炉”黑的碳黑)。碳黑特别具有所述的各种性能，即它不是非常吸湿的，它在尺寸上可以是纳米级的并且它可能是非球形的。

根据第二特定实施例，有机聚合物和线性填料可以形成官能化有机聚合物。

替代由有机聚合物和线性填料形成的化合物，所述官能化有机聚合物包括高分子链和至少一个官能团，以使该聚合物的高分子链作为有机聚合物使用，而所述官能团作为线性填料使用。

由此，所述官能团的介电常数ε至少比官能化聚合物的高分子链的介电常数更高，并且优选地所述官能团的介电常数ε比官能化聚合物的高分子链的介电常数至少高两倍。

作为示例，替代有机聚合物和线性填料，所述官能化有机聚合物可以是乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物(EVA)，或者是乙烯和丙烯酸丁酯的共聚物(EBA)。在EVA中，乙烯基乙酸酯官能扮演线性填料的角色，而在EBA中，丙烯酸丁酯官能扮演线性填料的角色。

根据第三特定实施例，线性填料可以包括与本发明的聚合组合物的有机聚合物不同的聚合物。因此，所述组合物包括所述有机聚合物和另一种作为线性填料的聚合物。

作为示例，所述线性填料可以是氢化丁腈橡胶(HNBR)。

因为它们显著地限制，甚至防止，离子杂质在空间电荷捕获层中的存在，第一和第二特定实施例是特别有利的。由此，一旦所述设备处于其操作构造中，电击穿的问题被以最佳的方式限制。

根据本发明，根据标准IEC60840测量，空间电荷捕获层在20℃可有利地具有至少10¹³Ω.m的电阻率，并且优选地在20℃具有至少10¹⁸Ω.m的电阻率。

聚合组合物按重量计可以包含至多10％的线性填料，优选地按重量计包含至多2％的线性填料，并且特别优选地按重量计包含至多1％的线性填料。

空间电荷捕获层为它的部分(for its part)可以具有与电缆的电绝缘层相同的聚合物性质，以使得能够保证所述空间电荷捕获层与电缆的电绝缘层之间的最佳粘合。

空间电荷捕获层的聚合物性质更具体地是由组成聚合组合物的有机聚合物(多种有机聚合物)限定的，所述有机聚合物允许获得空间电荷捕获层。

作为示例，所述空间电荷捕获层可以是(未交联)的热塑性层、(交联的)热固性层、或弹性体层。它也可以是极性的或非极性的。

由此，它的聚合物性质可以有利地依赖于电缆的电绝缘层的聚合物性质而选择，即：当电缆的电绝缘层是热塑性层时，所述空间电荷捕获层为热塑性层；当它是热固性层时，所述空间电荷捕获层为热固性层；而当它是弹性体层时，所述空间电荷捕获层是弹性体层。

在本发明中，有机聚合物可以优选地是烯烃类均聚物或共聚物类型的聚烯烃。

取决于电缆的电绝缘层的聚合物性质，将优选地使用乙烯聚合物(乙烯均聚物或共聚物)或丙烯聚合物(丙烯均聚物或共聚物)。

作为乙烯聚合物的例子，可以提及线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物(EVA)、乙烯和丙烯酸丁酯的共聚物(EBA)，丙烯酸甲酯(EMA)和丙烯酸乙酯(EEA)、乙烯和α-烯烃的共聚物、聚丁烯共聚物(PEB)，乙烯和丙烯的共聚物(EPR)，诸如乙烯丙烯二烯的三元共聚物(EPDM)的例子，以及它们的共混物。

本发明的聚合组合物对组合物中100份重量的聚合物(多种聚合物)可以包括多于50.0份重量的有机聚合物，优选地对所述组合物中100份重量的聚合物(多种聚合物)包括至少70.0份重量的有机聚合物，特别优选地对所述组合物中100份重量的聚合物(多种聚合物)包括至少90.0份重量的有机聚合物。

特别有利的是，所述聚合组合物的组分聚合物(多种组分聚合物)仅是一种或多种有机聚合物，并且优选地仅是一种或多种聚烯烃。

根据本发明的聚合组合物还可以包括至少一种保护剂，诸如抗氧化剂。

那些本领域技术人员公知的其它添加剂和/或其它填料也可以被添加到本发明的聚合组合物中，诸如防焦剂；便利于处理的制剂，诸如润滑剂或蜡类；增容剂；和/或偶联剂。

本发明的聚合组合物可以使用本领域技术人员公知的技术而交联。例如，聚合组合物将有可能进一步包括诸如自由基发生器(generator of free radicals)的交联剂，例如有机过氧化物。

当使用有机过氧化物时，在所述线性填料存在的情况下，允许所述有机过氧化物的功效增加的试剂被优选地加入到所述聚合组合物。这样的试剂对本领域技术人员是公知的，并且它可以是例如氰尿酸三烯丙酯的问题。

在本发明的电缆的一个特定实施例中，第一半导体层、电绝缘层和第二半导体层形成三层绝缘。换句话说，电绝缘层与所述第一半导体层形成直接物理接触，而第二半导体层与所述电绝缘层形成直接物理接触。

本发明的电缆可以包括环绕所述第二半导体层的其他元件，这些其他元件对于本领域技术人员是公知的。

本发明的电缆配件更特别地环绕所述电缆的至少一个所述端部，所述端部关联与所述配件，或其旨在关联与所述配件。

当所述设备包括根据本发明的多个电缆时，每个所述电缆包括关联与或旨在关联与所述配件的端部。由此，所述电缆配件特别地环绕每个所述电缆的所述端部。

作为示例，本发明的电缆配件可以是接头或端子，这两种类型的配件对本领域技术人员是公知的。

电缆接头允许两个电缆被连接在一起，所述接头环绕这两个电缆。更具体地，每个电缆旨在被连接的端部位于所述接头之内。

在每个电缆的所述端部，从所述第一半导体层、电绝缘层和第二半导体层之中，所述电缆的第二半导体层被至少部分地剥离，使得至少部分地位于接头内的所述电绝缘层没有被电缆的第二半导体层覆盖。

所述连接处包括环绕每根电缆旨在被连接的端部的一个或多个半导体元件。当所述设备在电压下时，这个或这些半导体元件公知用于控制电场的几何形状。

电缆端子环绕电缆。更具体地，电缆的端部位于在所述端子之内。

在电缆的所述端部，从所述第一半导体层、电绝缘层和第二半导体层之中，所述电缆的第二半导体层被至少部分地剥离，使得至少部分地位于端子内的所述电绝缘层没有被电缆的第二半导体层覆盖。

所述端子包括环绕电缆的半导体元件。当所述设备在电压下时，此半导体元件公知用于控制电场的几何形状。

在本发明的一个特别参照本发明的第一、第二和/或第三主题的特定实施例中，空间电荷捕获层环绕所述电缆的电绝缘层。它优选地采用至少部分地绕电缆的电绝缘层卷绕的层的形式。此卷绕层可以具有覆盖所述电缆的第二半导体层的部分，或由所述电缆的第二半导体层覆盖的部分。

在另一个特定实施例中，空间电荷捕获层也可以被定位在配件上。它可以在用来模制所述配件的模制设备的内部心轴上制备。然后，通常模制在所述心轴上的配件由此被修改。最后，所述心轴被除去。

根据本发明，与电缆的电绝缘层形成物理接触的空间电荷捕获层的厚度在所述设备的长度上可以是基本恒定的。作为示例，它可以具有至少为0.5mm的厚度。

更具体地，当捕获层包括还至少部分地覆盖电缆的第二半导体层的一个或多个部分时，所述部分可具有比与电缆的电绝缘层形成物理接触的空间电荷捕获层的厚度低的厚度。

附图说明

考虑下列例子并且参照附图，本发明的其它特征和优点将变得明显的，所述例子和附图作为完全非限制性的示例而给出。

图1示出根据本发明的设备的示意图，其包括以纵截面的形式的接头，这个接头环绕两根电缆的端部。

图2a示出根据本发明的第一变型例的设备的示意图，其包括以纵截面形式的端子，这个端子环绕单根电缆的端部。

图2b示出根据本发明的第二变型例的设备的示意图，其包括以纵截面形式的端子，这个端子环绕单根电缆的端部。

图3示出根据本发明的设备的示意图，其包括有空间电荷捕获层的电缆，该空间电荷捕获层在所述电缆的整个长度上延伸。

为清楚起见，相同的元件已经以相同的参考标号指定。同样地，只有对本发明的理解所必需的元件已经被示意性并且未按比例地示出。

具体实施方式

图1示出了装置101，其包括：

-第一电缆10a，其包括由第一半导体层(未示出)环绕的电导体11a、环绕所述第一半导体层的电绝缘层13a，和环绕所述电绝缘层的第二半导体层14a；和

-第二电缆10b，其包括至少由一个第一半导体层(未示出)环绕的电导体11b，环绕所述第一半导体层的电绝缘层13b，和环绕所述电绝缘层的第二半导体层14b。

此设备101还包括环绕所述电缆10a和10b的接头20。更具体地，所述电缆10a和10b分别地包括旨在由接头20环绕的端部10'a和10'b。

接头20的主体包括第一半导体元件21和第二半导体元件22，所述元件由电绝缘元件23分离，所述半导体元件21、22和所述电绝缘元件23环绕电缆10a和10b的端部10'a和10'b。

此接头20允许第一电缆10a被电连接到第二电缆10b，特别是依靠电连接器24。

在每根电缆10a、10b的所述端部10'a、10'b处，第二半导体层14a、14b被至少部分地剥离，以使至少部分地位于接头20内的电绝缘层13a、13b未被电缆的第二半导体层14a、14b覆盖。

至少部分地替换所述电缆的第二半导体层14a，第一电缆的端部10'a还包括根据本发明的卷绕空间电荷捕获层15a(在图1中以纵向横截面示出)，并且其环绕电绝缘层13a，从而使空间电荷捕获层15a与所述电缆的电绝缘层13a形成物理接触，并与接头20的半导体元件21和22形成物理接触。所述空间电荷捕获层15a还与配件的所述电绝缘层23形成物理接触。

至少部分地替换所述电缆的第二半导体层14b，第二电缆的端部10'b还包括根据本发明的卷绕空间电荷捕获层15b(在图1中以纵向横截面示出)，并且其环绕电绝缘层13b，从而使空间电荷捕获层15b与所述电缆的电绝缘层13b形成物理接触，并与接头20的半导体元件21和22形成物理接触。所述空间电荷捕获层15b还与配件的所述电绝缘元件23形成物理接触。

所述层15a、15a还至少部分地覆盖所述第二半导体层14a、14b。

图2a示出了包括单个电缆10c的设备102，所述电缆包括由第一半导体层12c环绕的电导体11c，和环绕所述第一半导体层的电绝缘层13c，以及环绕所述电绝缘层的第二半导体层14c。

此设备102还包括环绕所述电缆10c的端子30。更具体地，电缆10c包括旨在由端子30环绕的端部10'c。

端子30的主体包括半导体元件31和电绝缘元件32，所述半导体元件31和所述电绝缘元件32环绕电缆10c的端部10'c。

在电缆10c的所述端部10'c处，第二半导体层14c被至少部分地剥离，使得至少部分地定位在端子30内部的电绝缘层13c未被所述电缆的第二半导体层14c覆盖。

至少部分地替换所述电缆的第二半导体层14c，所述电缆的端部10'c还包括根据本发明的卷绕空间电荷捕获层15c(在图2中以纵向横截面示出)，并且其环绕电绝缘层13c，从而使空间电荷捕获层15c与所述电缆的电绝缘层13c形成物理接触，并与端子30的半导体元件31形成物理接触。所述空间电荷捕获层15a还与所述电绝缘元件32形成物理接触，并且可以延伸超出该电绝缘元件32。

所述层15c还至少部分地覆盖所述第二半导体层14c。

图2b示出了设备102，除了空间电荷捕获层15c的位置是不同的之外，其与在图2a中示出的设备是相同的。具体地，所述层15c不覆盖第二半导体层14c，而是部分地被第二半导体层14c覆盖。因此，它被部分地定位在电绝缘层13c与第二半导体层14c之间。

在图1、2a和2b中，不同的空间电荷捕获层15a、15b、15c分别地定位在电缆的电绝缘层13a、13b、13c与电缆配件的半导体元件22、31之间，所述配件与电缆关联。

图3示出了包括电缆10d的设备。此电缆包括细长中央电导体11d，其被第一半导体层、电绝缘层、空间电荷捕获层和第二半导体层连续地并且同轴地环绕，根据本发明的空间电荷捕获层由在电缆的整个长度上挤压的层组成。所述空间电荷捕获层与电绝缘层和第二半导体层形成物理接触。

这种电缆的四个层是利用本领域技术人员公知的技术挤压的。

作为示例，如果电缆10a、10b、10c和10d的电绝缘层是基于低密度聚乙烯的交联聚合物层，空间电荷捕获层15a、15b、15c和15d由聚合组合物获得，所述聚合组合物其包括：

-97％重量的有机聚合物，即由INEOS根据参考文献BPD2000出售的低密度乙烯聚合物(LDPE)，其具有等于2.3的介电常数ε；

-1％重量的线性填料，即由CABOT根据参考文献VULCAN XC72出售的非球形炭黑，其具有等于10⁵的介电常数ε；

-1％重量的有机过氧化物；

-0.8％重量的氰尿酸三烯丙酯；和

-0.2％重量的抗氧化剂。

对于图1、2a和2b中的设备，这种聚合组合物的1mm厚的条带是使用本领域技术人员公知的技术挤压的。一旦所述电缆的至少一个旨在与配件关联的端部已被剥开(参见，第二半导体层被部分地剥离以便到达电绝缘层)，所述条带围绕电缆的电绝缘层卷绕，使得电缆的电绝缘层不能与配件的半导体元件(多个半导体元件)形成物理接触，所述电缆的端部旨在被定位于所述配件中。它然后被使用本领域技术人员公知的技术热交联。由此形成的电缆的端部被定位在所讨论的配件之内。

对于在图3中的设备，此聚合组合物以约1mm的厚度被围绕电绝缘层挤出，以便在电缆的整个长度上形成空间电荷捕获层。电缆的第二半导体层然后被围绕此空间电荷捕获层挤出。使用本领域技术人员公知的技术，所述空间电荷捕获层可以在第二半导体层被挤出之前或之后被热交联。在一个变型实施例中，电缆的四个构成层中的至少两个可围绕电缆的电导体共同挤出。

所述第二半导体层和空间电荷捕获层分别在电缆端部中的一个处被部分地剥离，以便允许所述电缆被定位在所讨论的配件之内。

Claims

1.一种包括至少一根用于DC 电流传输的电缆（10a、10b、10c）的设备，所述电缆包括由至少一个第一半导体层（12c）环绕的细长电导体（11a、11b、11c）、环绕所述第一半导体层的电绝缘层（13a、13b、13c），和环绕所述电绝缘层的第二半导体层（14a、14b、14c），其特征在于，所述电缆（10a、10b、10c）还包括空间电荷捕获层（15a、15b、15c），所述空间电荷捕获层（15a、15b、15c）是由包含至少一种有机聚合物和至少一种线性填料的聚合组合物构成的，所述空间电荷捕获层（15a、15b、15c）至少部分地替换所述电缆的第二半导体层（14a、14b、14c），以便空间电荷捕获层与所述电缆的电绝缘层（13a、13b、13c）形成物理接触，并且在于：所述线性填料是具有至少比所述聚合组合物的有机聚合物的介电常数更高的介电常数ε的材料。

2.根据权利要求1 所述的设备，其特征在于，当所述电缆与电缆配件关联时，所述配件包括至少一个半导体元件（21、22、31），所述空间电荷捕获层（15a、15b、15c）旨在至少部分地与所述配件的半导体元件形成物理接触。

3.一种包括用于电缆配件（20、30）的设备，电缆用于DC 电流的传输，所述电缆配件包括至少一个半导体元件（21、22、31）并且其旨在关联于至少一根电缆（10a、10b、10c），所述电缆包括由至少一个第一半导体层（12c）环绕的电导体（11a、11b、11c），以及环绕所述第一半导体层的电绝缘层（13a、13b、13c），和环绕所述电绝缘层的第二半导体层（14a、14b、14c），其特征在于，所述电缆配件（20、30）还包括空间电荷捕获层（15a、15b、15c），所述空间电荷捕获层（15a、15b、15c）是由包括至少一种有机聚合物和至少一种线性填料的聚合组合物构成的，所述空间电荷捕获层（15a、15b、15c）旨在至少部分地替换所述电缆的第二半导体层（14a、14b、14c），以便所述空间电荷捕获层与所述电缆的电绝缘层（13a、13b、13c）能够形成物理接触，并且在于：所述线性填料是具有至少比所述聚合组合物的有机聚合物的介电常数更高的介电常数ε的材料。

4.根据权利要求3 所述的设备，其特征在于，所述空间电荷捕获层（15a、15b、15c）至少部分地与所述配件的半导体元件（21、22、31）形成物理接触。

5.一种包括至少一根用于DC 电流传输的电缆（10d）的设备，所述电缆包括由至少一个第一半导体层（12d）环绕的细长电导体（11d），以及环绕所述第一半导体层的电绝缘层（13d），和环绕所述电绝缘层的第二半导体层（14d），其特征在于，所述电缆（10d）还包括环绕所述电绝缘层（13d）的空间电荷捕获层（15d），并且空间电荷捕获层被所述第二半导体层（14d）环绕，所述空间电荷捕获层是由包含至少一种有机聚合物和至少一种线性填料的聚合组合物构成的，并且在于：所述线性填料是具有至少比所述聚合组合物的有机聚合物的介电常数更高的介电常数ε的材料。

6.根据权利要求5 所述的设备，其特征在于，所述空间电荷捕获层（15d）在所述电缆（10d）的整个长度上延伸。

7.根据权利要求5 所述的设备，其特征在于，所述空间电荷捕获层（15d）旨在与电绝缘层（13d）并且与第二半导体层（14d）形成物理接触。

8.根据权利要求5 所述的设备，其特征在于，当所述电缆与电缆配件关联时，所述配件包括至少一个半导体元件，所述空间电荷捕获层旨在至少部分地与所述配件的半导体元件形成物理接触。

9.根据权利要求2 或3 或8 所述的设备，其特征在于，所述空间电荷捕获层旨在被定位于所述电缆的电绝缘层与所述电缆配件的半导体元件之间。

10.根据权利要求1 或3 或5 所述的设备，其特征在于，所述线性填料是具有比所述聚合组合物的有机聚合物的介电常数至少高两倍的介电常数ε的材料。

11.根据权利要求1 或3 或5 所述的设备，其特征在于，所述线性填料是吸湿性填料。

12.根据权利要求1 或3 或5 所述的设备，其特征在于，所述线性填料包括纳米颗粒。

13.根据权利要求12 所述的设备，其特征在于，所述线性填料是碳黑。

14.根据权利要求1 或3 或5 所述的设备，其特征在于，所述线性填料包括不同于所述有机聚合物的聚合物。

15.根据权利要求1 或3 或5 所述的设备，其特征在于，所述有机聚合物和所述线性填料形成官能化有机聚合物。

16.根据权利要求1 或3 或5 所述的设备，其特征在于，所述空间电荷捕获层在20℃具有至少10¹³Ω.m 的电阻率。

17.根据权利要求1 或3 或5 所述的设备，其特征在于，所述聚合组合物按重量计包括至多10％的线性填料。

18.根据权利要求1 或3 或5 所述的设备，其特征在于，所述空间电荷捕获层具有与所述电缆的电绝缘层的聚合性质相同的聚合性质。

19.根据权利要求1 或3 或5 所述的设备，其特征在于，所述空间电荷捕获层具有至少0.5mm 的厚度。

20.根据权利要求2 或3 所述的设备，其特征在于，所述电缆配件环绕所述电缆的一个端部。

21.根据权利要求2 或3 所述的设备，其特征在于，所述电缆配件是接头（20）或端子（30）。

22. 根据权利要求1 或3 或5 所述的设备，其中，所述至少一种线性填料在直流电下的电阻率基本不受施加的电场影响。

23. 根据权利要求1 或3 或5 所述的设备，其中，所述空间电荷捕获层在20℃具有至少10¹⁸Ω.m 的电阻率。

24.根据权利要求1 或3 所述的设备，其中，所述第二半导体层和所述空间电荷捕获层直接物理接触。

25. 根据权利要求1 或3 或5 所述的设备，其中，所述空间电荷捕获层包括具有位于价带与导带之间的能级的陷阱。

26. 根据权利要求25 所述的设备，其中，所述空间电荷捕获层的能级比导带低0.4eV。