CN203858902U - 一种冷却电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种结构简单、使用方便的冷却电缆，该冷却电缆包括分割导体以及依次包覆在分割导体外部的主绝缘层、缓冲阻水层、金属护层和外护层；还包括内管道、外管道和冷却单元；所述内管道内部填充有冷却绝缘介质并设置在分割导体的中部；所述内管道通过外管道与冷却单元连通形成循环回路。本实用新型的冷却电缆结构简单，带有一个可循环流动的冷却系统，使得该冷却电缆能有效持续对自身进行降温或散热，从而有效提高电缆的载流能力。本实用新型的冷却电缆通用性强，还可实现连接在一起的冷却电缆同时进行有效降温和散热，从而提高电缆的降温散热效率。

Description

一种冷却电缆

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，更具体地说，涉及一种具有分割导体、110kV-220kV的冷却电缆。

背景技术

随着国民经济高速发展及全民生活水平的不断提高，电网的负荷量逐年攀升，导致电力电缆的电流也不断增大。由于电缆是由特定材料制成的，电缆使用时必须不能超过一定的温度，否侧电缆材料就改变性能不能起到绝缘的作用。因此，一定截面的电缆在特定环境中的电流的最大值(载流量)是确定的，当超过电缆的载流量时，电缆就会因发热而出现老化，严重时电缆因过热发生击穿故障。

在现有技术中，保持电缆不超过一定温度，提高电缆电流的方法有两种，一是通过增大电缆导体截面的方式来提升电缆的电流，但是受到现有技术水平和生产设备的限制，电缆导体的截面不能无限增大；另外，电缆导体的截面越大，其受到的集肤效应也越严重，从而降低电力电缆的导电性能，使提升电流的能力受到限制。第二种是改变电缆的散热环境来提升电缆的电流，但是电缆路径较长，地下环境复杂，改变电缆周围的散热环境很难实施。

因此，现需提供一种结构简单，能对自身进行有效降温的冷却电缆，相当于在电缆导体内增加一个冷芯，以实现在不改变电缆导体截面面积的情况下也可达到有提高电缆载流量的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种结构简单的冷却电缆，该冷却电缆带有能持续对发热电缆进行有效降温的冷却系统；该冷却电缆特别适用于用电负荷急剧增加的情况下使用，其在不改变电缆导体截面面积的情况下也可达到有效降温和散热的效果，从而有效提高电缆的载流能力，有利于在电力设备中使用及推广。本实用新型的冷却电缆通用性强，还可实现两条或两条以上的冷却电缆连在一起同时进行有效降温和散热，从而提高电缆的降温散热效率。

为了达到上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现：一种冷却电缆，包括分割导体以及依次包覆在分割导体外部的主绝缘层、缓冲阻水层、金属护层和外护层；其特征在于：还包括内管道、外管道和冷却单元；所述内管道内部填充有冷却绝缘介质并设置在分割导体的中部；所述内管道通过外管道与冷却单元连通形成循环回路。

在上述方案中，该冷却电缆带有一个可循环流动的冷却系统，其冷却绝缘介质在内管道通过外管道与冷却单元连通形成的循环回路内进行循环流动，并且冷却绝缘介质通过内管道设置在电缆分割导体的中部，可实现冷却电缆能有效持续地对自身进行降温或散热，还可实现两条或两条以上的冷却电缆连在一起同时进行有效降温和散热，从而有效提高电缆的载流能力和电缆的降温散热效率，有利于电力设备中使用及推广。

更具体地说，所述内管道通过外管道与冷却单元连通形成循环回路是指：内管道一端与一条外管道连通作为冷却绝缘介质的入口，内管道另一端与另一条外管道连通作为冷却绝缘介质的出口；所述冷却绝缘介质的入口和冷却绝缘介质的出口均与冷却单元连接，则内管道与冷却单元连通形成循环回路。该方案使得冷却绝缘介质在内管道、外管道和冷却单元之间循环流动，从而适用于对自身进行有效持续地降温或散热。

本实用新型还包括用于连通两条或两条以上内管道的连接管；所述内管道通过外管道与冷却单元连通形成循环回路是指：两条或两条以上的内管道的一端通过连接管串联连通，串联头端连通一条外管道作为冷却绝缘介质的入口，串联末端连通另一条外管道作为冷却绝缘介质的出口，则两条或两条以上连通的内管道与冷却单元连通形成循环单回路。该方案使得冷却绝缘介质在两条或两条以上的内管道、外管道和冷却单元之间循环流动，从而适用于两条或两条以上的冷却电缆连接在一起同时进行有效持续地降温或散热。

本实用新型还包括用于连通两条或两条以上内管道的连接管；所述内管道通过外管道与冷却单元连通形成循环回路是指：两条以上的内管道的一端通过连接管连通，其中任一条内管道的另一端与一条外管道连通作为冷却绝缘介质的入口，其余内管道的另一端通过连接管与外管道连通作为冷却绝缘介质的出口；所述冷却绝缘介质的入口和冷却绝缘介质的出口均与冷却单元连接，则两条以上连通的内管道与冷却单元连通形成循环回路。该方案使得冷却绝缘介质在两条以上的内管道、外管道和冷却单元之间循环单回路流动，从而适用于两条以上的冷却电缆连接在一起同时进行有效持续地降温或散热。

本实用新型还包括用于连通两条或两条以上内管道的连接管；所述内管道通过外管道与冷却单元连通形成循环回路是指：两条以上的内管道的一端通过连接管连通，其中任一条内管道的另一端与一条外管道连通作为冷却绝缘介质的出口，其余内管道的另一端通过连接管与外管道连通作为冷却绝缘介质的入口；所述冷却绝缘介质的入口和冷却绝缘介质的出口均与冷却单元连接，则两条以上连通的内管道与冷却单元连通形成循环回路。该方案使得冷却绝缘介质在两条以上的内管道、外管道和冷却单元之间循环单回路流动，从而适用于两条以上的冷却电缆连接在一起同时进行有效持续地降温或散热。

所述内管道内部填充有冷却绝缘介质并设置在分割导体的中部是指，分割导体中部设置有腔体，填充有冷却绝缘介质的内管道设置在腔体内；所述内管道沿电缆轴向贯穿分割导体腔体。填充有冷却绝缘介质的内管道直接与电缆分割导体接触，可更好地将电缆的热量带走，提高冷却电缆的冷却性能。内管道沿电缆轴向贯穿分割导体腔体的结构使得填充有冷却绝缘介质的内管道与分割导体的接触面积增大，进一步提高冷却电缆的冷却性能。

所述冷却单元包括用于输送冷却绝缘介质的泵和与泵连接的冷却绝缘介质供给部；所述冷却绝缘介质的入口与泵连接，冷却绝缘介质的出口与冷却绝缘介质供给部连接。本实用新型冷却绝缘介质供给部的冷却绝缘介质通过泵力输送到冷却绝缘介质的入口，冷却绝缘介质经过内管道再从冷却绝缘介质的出口流入到冷却绝缘介质供给部，从而实现冷却绝缘介质的循环流动。

所述内管道与外管道的连接处设置有密封件一，实现内管道与外管道外部密封内部连通。密封件一的设置即可提高冷却电缆的密封性能，使得电缆在降温过程中也可以起到很好的绝缘作用。

所述内管道与连接管的连接处设置有密封件二，实现内管道与连接管外部密封内部连通。密封件二的设置即可提高冷却电缆的密封性能，还可以起到绝缘作用。

所述内管道为导热金属管道。本实用新型的冷却绝缘介质具有良好的绝缘性能。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点与有益效果：

1、本实用新型有效利用了高压电缆分割导体中腔体空间，在该空间置入冷却管，相当于给电缆装了一个冷芯。

2、本实用新型不是从电缆外部考虑散热，而是从电缆发热的源头考虑，直接对电缆导体进行散热，散热效率高。

3、本实用新型的冷却电缆结构简单，带有一个可循环流动的冷却系统；该冷却电缆能有效持续地对自身进行降温或散热，从而有效提高电缆的载流能力。

4、本实用新型的冷却电缆通用性强，还可实现两条或两条以上的冷却电缆连接在一起同时进行有效降温和散热，从而提高电缆的降温散热效率。

附图说明

图1是本实用新型冷却电缆的截面示意图；

图2是实施例一冷却电缆的结构示意图；

图3是实施例二冷却电缆的结构示意图；

图4是实施例三冷却电缆的结构示意图；

图5是实施例四冷却电缆的结构示意图；

其中，1为内管道、2为外管道、3为冷却单元、4为冷却绝缘介质、5为分割导体、6为泵、7为冷却绝缘介质供给部、8为冷却绝缘介质的入口、9为冷却绝缘介质的出口、10为连接管、11为电缆、12为外护层、13为主绝缘层、14为缓冲阻水层、15为金属护层。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细的描述。

实施例一

本实施例以一条冷却电缆对自身进行持续降温或散热为例对下面进行说明。

如图1和图2所示，本实用新型的冷却电缆包括分割导体5以及依次包覆在分割导体5外部的主绝缘层13、缓冲阻水层14、金属护层15和外护层12，该冷却电缆还包括内管道1、外管道2和冷却单元3；其中，分割导体5中部设置有腔体，内管道1内部填充有冷却绝缘介质4并设置在电缆11分割导体5的腔体内。为了增加内管道1与电缆11分割导体5的接触面积，内管道1沿电缆11轴向贯穿分割导体5的腔体。

本实用新型的内管道1为一条铜管，冷却单元3包括用于输送冷却绝缘介质的泵6和与泵6连接的冷却绝缘介质供给部7。

而内管道1通过外管道2与冷却单元3连通形成循环回路是这样实现的：内管道1一端与一条外管道2连通作为冷却绝缘介质的入口8，内管道1另一端与另一条外管道2连通作为冷却绝缘介质的出口9；冷却绝缘介质的入口8与冷却单元3的泵6连接，冷却绝缘介质的出口9与冷却绝缘介质供给部7连接，则内管道1与冷却单元3连通形成循环回路。

为了提高冷却电缆的密封性能，内管道1与外管道2的连接处设置有密封件一，实现内管道1与外管道2外部密封内部连通。密封件一的设置即可提高冷却电缆的密封性能，还可以起到绝缘作用。

本实用新型冷却电缆的工作原理是这样的：冷却绝缘介质供给部7的冷却绝缘介质4通过泵力输送到冷却绝缘介质的入口8，冷却绝缘介质4经过内管道1再从冷却绝缘介质的出口9流入到冷却绝缘介质供给部7，从而实现冷却绝缘介质4在循环回路内进行循环流动，使得该冷却电缆能有效持续地对自身进行降温或散热，进而有效提高电缆11的载流能力。

本实用新型一条冷却电缆可采用整条电缆，或由几根电缆串联拼接而成。本实用新型的冷却电缆结构简单、使用方便，其是这样使用的：

1、在电缆11分割导体5绞制时，在分割导体5的中部腔体内并沿电缆11轴向插入内管道1，该内管道1随分割导体5贯穿整个电缆11长度；

2、在电缆终端制作时，分割导体5剥出后，把内管道1从分割导体5一端引出，并通过密封件一及绝缘管接驳连通，同时做好绝缘处理，绝缘管通过终端绝缘油从电缆终端尾部引出后与外管道2联通，外管道2再与冷却单元3连接。

3、在一条电缆11内含有接头的两根电缆中，两根电缆的中间内管道1在接头处进行连接，保证内管道1导通，并作特殊处理，保证对电缆的安全运行无影响。

实施例二

本实施例以两条冷却电缆连接一起同时进行持续降温或散热为例对下面进行说明。

如图1和图3所示，本实用新型的冷却电缆包括分割导体5以及依次包覆在分割导体5外部的主绝缘层13、缓冲阻水层14、金属护层15和外护层12，该冷却电缆还包括内管道1、外管道2和冷却单元3；其中，分割导体5中部设置有腔体，内管道1内部填充有冷却绝缘介质4并设置在电缆11分割导体5的腔体内。为了增加内管道1与电缆11分割导体5的接触面积，内管道1沿电缆11轴向贯穿分割导体5的腔体。

本实用新型的两条内管道1为两条铜管，冷却单元3包括用于输送冷却绝缘介质的泵6和与泵6连接的冷却绝缘介质供给部7。本实施例还包括用于连通两条内管道1的连接管10。

而两条内管道1通过外管道2与冷却单元3连通形成循环回路是这样实现的：两条内管道1的一端通过连接管10串联连通，串联头端连通一条外管道2作为冷却绝缘介质的入口8，串联末端连通另一条外管道2作为冷却绝缘介质的出口9；冷却绝缘介质的入口8与冷却单元3的泵6连接，冷却绝缘介质的出口9与冷却绝缘介质供给部7连接，则两条内管道1与冷却单元3连通形成循环单回路。

为了提高冷却电缆的密封性能，内管道1与外管道2的连接处设置有密封件一，实现内管道1与外管道2外部密封内部连通；内管道1与连接管10的连接处设置有密封件二，实现内管道1与连接管10外部密封内部连通。密封件一和密封件二的设置即可提高冷却电缆的密封性能，还可以起到绝缘作用。

本实用新型冷却电缆的工作原理是这样的：冷却绝缘介质供给部7的冷却绝缘介质4通过泵力输送到冷却绝缘介质的入口8，冷却绝缘介质4经过内管道1再从冷却绝缘介质的出口9流入到冷却绝缘介质供给部7，从而实现冷却绝缘介质4在循环单回路内进行循环流动，使得两条连在一起的冷却电缆能有效持续地同时对自身进行冷却或散热，进而有效提高电缆11的载流能力和散热效率。

本实用新型的一条冷却电缆可采用整条电缆，或由几根电缆串联拼接而成。本实用新型的冷却电缆结构简单、使用方便，其是这样使用的：

1、在电缆11分割导体5绞制时，在分割导体5的中部腔体内并沿电缆11轴向插入内管道1，该内管道1随分割导体5贯穿整个电缆11长度；

2、两条电缆11的内管道1通过密封件二及绝缘管接驳连通，同时做好绝缘处理，绝缘管通过终端绝缘油从电缆终端尾部引出后与连接管10连通，保证两条内管道1导通，并做绝缘等特殊处理，保证电缆11的安全运行；

3、在电缆终端制作时，分割导体5剥出后，把内管道1从分割导体5一端引出，并通过密封件一及绝缘管接驳连通，同时做好绝缘处理，绝缘管通过终端绝缘油从电缆终端尾部引出后与外管道2联通，外管道2再与冷却单元3连接。

4、在一条电缆11内含有接头的两根电缆中，两根电缆的中间内管道1在接头处进行连接，保证内管道1导通，并作特殊处理，保证对电缆的安全运行无影响。

实施例三

本实施例与实施例二不同之处仅在于：冷却绝缘介质的流动方式不是循环单回路流动，则内管道、外管道、连接管和冷却单元之间的连接方式不同，并且内管道的数量与电缆的数量一致，冷却电缆的其它结构与实施例二一致。本实施例以三条冷却电缆连接一起同时进行持续降温或散热为例对下面进行说明。

如图1和图4所示，三条内管道1通过外管道2与冷却单元3连通形成循环回路是这样实现的：三条内管道1的一端通过连接管10连通，其中任一条内管道1的另一端与一条外管道2连通作为冷却绝缘介质的出口9，其余内管道1的另一端通过连接管10与外管道2连通作为冷却绝缘介质的入口8；冷却绝缘介质的入口8与冷却单元3的泵6连接，冷却绝缘介质的出口9与冷却绝缘介质供给部7连接，则三条内管道1与冷却单元3连通形成循环回路。

本实施例的循环回路还可以是这样实现的：三条内管道的一端通过连接管连通，其中任一条内管道的另一端与一条外管道连通作为冷却绝缘介质的入口，其余内管道的另一端通过连接管与外管道连通作为冷却绝缘介质的出口；冷却绝缘介质的入口与冷却单元的泵连接，冷却绝缘介质的出口与冷却绝缘介质供给部连接，则三条内管道与冷却单元连通形成循环回路。

该方案使得三条连接在一起的冷却电缆能有效持续地同时进行降温或散热，进而有效提高电缆11的载流能力和散热效率。

实施例四

本实施例与实施例二不同之处仅在于：本实施例以六条连接一起的冷却电缆同时进行持续降温或散热为例对下面进行说明。本实施例冷却电缆的内管道的数量与电缆的数量一致，其它结构与实施例二一致。

如图1和图5所示，六条内管道1通过外管道2与冷却单元3连通形成循环回路是这样实现的：六条内管道1的一端通过连接管10串联连通，串联头端连通一条外管道2作为冷却绝缘介质的入口8，串联末端连通另一条外管道2作为冷却绝缘介质的出口9；冷却绝缘介质的入口8与冷却单元3的泵6连接，冷却绝缘介质的出口9与冷却绝缘介质供给部7连接，则六条内管道1与冷却单元3连通形成循环单回路。

该方案使得多条连接一起的电缆能有效持续地同时进行降温或散热，进而有效提高电缆11的载流能力和散热效率。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷却电缆，包括分割导体以及依次包覆在分割导体外部的主绝缘层、缓冲阻水层、金属护层和外护层；其特征在于：还包括内管道、外管道和冷却单元；所述内管道内部填充有冷却绝缘介质并设置在分割导体的中部；所述内管道通过外管道与冷却单元连通形成循环回路。

2.根据权利要求1所述的冷却电缆，其特征在于：所述内管道通过外管道与冷却单元连通形成循环回路是指：内管道一端与一条外管道连通作为冷却绝缘介质的入口，内管道另一端与另一条外管道连通作为冷却绝缘介质的出口；所述冷却绝缘介质的入口和冷却绝缘介质的出口均与冷却单元连接，则内管道与冷却单元连通形成循环回路。

3.根据权利要求1所述的冷却电缆，其特征在于：还包括用于连通两条或两条以上内管道的连接管；所述内管道通过外管道与冷却单元连通形成循环回路是指：两条或两条以上的内管道的一端通过连接管串联连通，串联头端连通一条外管道作为冷却绝缘介质的入口，串联末端连通另一条外管道作为冷却绝缘介质的出口，则两条或两条以上连通的内管道与冷却单元连通形成循环单回路。

4.根据权利要求1所述的冷却电缆，其特征在于：还包括用于连通两条或两条以上内管道的连接管；所述内管道通过外管道与冷却单元连通形成循环回路是指：两条以上的内管道的一端通过连接管连通，其中任一条内管道的另一端与一条外管道连通作为冷却绝缘介质的入口，其余内管道的另一端通过连接管与外管道连通作为冷却绝缘介质的出口；所述冷却绝缘介质的入口和冷却绝缘介质的出口均与冷却单元连接，则两条以上连通的内管道与冷却单元连通形成循环回路。

5.根据权利要求1所述的冷却电缆，其特征在于：还包括用于连通两条或两条以上内管道的连接管；所述内管道通过外管道与冷却单元连通形成循环回路是指：两条以上的内管道的一端通过连接管连通，其中任一条内管道的另一端与一条外管道连通作为冷却绝缘介质的出口，其余内管道的另一端通过连接管与外管道连通作为冷却绝缘介质的入口；所述冷却绝缘介质的入口和冷却绝缘介质的出口均与冷却单元连接，则两条以上连通的内管道与冷却单元连通形成循环回路。

6.根据权利要求1所述的冷却电缆，其特征在于：所述内管道内部填充有冷却绝缘介质并设置在分割导体的中部是指，分割导体中部设置有腔体，填充有冷却绝缘介质的内管道设置在腔体内；所述内管道沿电缆轴向贯穿分割导体腔体。

7.根据权利要求2、3、4或5所述的冷却电缆，其特征在于：所述冷却单元包括用于输送冷却绝缘介质的泵和与泵连接的冷却绝缘介质供给部；所述冷却绝缘介质的入口与泵连接，冷却绝缘介质的出口与冷却绝缘介质供给部连接。

8.根据权利要求1所述的冷却电缆，其特征在于：所述内管道与外管道的连接处设置有密封件一，实现内管道与外管道外部密封内部连通。

9.根据权利要求3、4或5所述的冷却电缆，其特征在于：所述内管道与连接管的连接处设置有密封件二，实现内管道与连接管外部密封内部连通。

10.根据权利要求1所述的冷却电缆，其特征在于：所述内管道为导热金属管道。