NO310388B1 - Höyspenningskabel og undersjöisk kabelinstallasjon - Google Patents
Höyspenningskabel og undersjöisk kabelinstallasjon Download PDFInfo
- Publication number
- NO310388B1 NO310388B1 NO19980691A NO980691A NO310388B1 NO 310388 B1 NO310388 B1 NO 310388B1 NO 19980691 A NO19980691 A NO 19980691A NO 980691 A NO980691 A NO 980691A NO 310388 B1 NO310388 B1 NO 310388B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- cable
- conductor
- layer
- metal sheath
- return current
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims abstract description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 4
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B9/00—Power cables
- H01B9/02—Power cables with screens or conductive layers, e.g. for avoiding large potential gradients
- H01B9/028—Power cables with screens or conductive layers, e.g. for avoiding large potential gradients with screen grounding means, e.g. drain wires
Landscapes
- Insulated Conductors (AREA)
Abstract
Høyspenningskabel (HVDC) for like-strøm og undersjøisk installasjon for en slik kabel. Kabelen er bygget opp med en sentral leder (1) som danner en kj erne og et hovedisolasjonslag (2) utenpå. Dette lag (2) er omsluttet av en metallkappe (3) f .eks. av bly, såvel som en ytre armering (8) og et eller flere ytre lag (9) for korrosjonsbeskyttelse. Kabelen har en konsentrisk returstrømleder (6) utformet som en indre kopperarmering mellom metallkappen (3) og de ytre beskyttelseslag (9).
Description
Denne oppfinnelse gjelder høyspenningskabler for likestrøm (HVDC) og undersjøisk installasjon av slike kabler. Slike kabler og installasjoner av dem er beskrevet i patentskriftet WO 97/04466.
Videre beskrives i GB 2 295 506 et HVDC-system for energi-overføring mellom to omformerstasjoner, dvs. likespenningsfor-bindelse mellom to vekselspenningssystemer, og hvor en inverter-ingskrets' slukkevinkel brukes for å styre omformerstasjonenes likeretteres ledevinkel i en lukket sløyfe for å holde denne slukkevinkel ved eller over gitte verdier. Hver omformerstasjon har en styreenhet som arbeider i lukket sløyfe og er innrettet for å styre ledevinkelen i avhengighet av parametrene likestrøm, likespenning, egen slukkevinkel og egen ledevinkel. Returlederen i likespenningsoverføringen er jordet midtveis mellom omformer-stasjonene.
DE 1 262 425 gjelder en innretning for "spenningsmessig avlastning" av kabler i HVDC-installasjoner hvor begge kabelender er koplet til et vekselspenningsnett via "glattespoler" og like-rettere - og hvor vekselspenningsnettet for energioverføring til og fra såvel som den tilkoplede likeretter er slik at antallet faser på de to vekselspenningssider ikke har de samme primtall.
Patentskriftet beskriver imidlertid ikke kablene nærmere.
En normal måte å overføre energi på fra et sted til et annet og via en vannmasse så som Nordsjøen mellom Norge og Danmark - er å bruke en HVDC-kabel med en sentral isolert leder og i tillegg bruke sjøvannet for returstrømmen. En slik kabel blir installert mellom vekselspenningskretser som har samme antall faser. Et alternativ er å installere en separat HVDC-kabel for returstrømmen, parallelt med den første kabel, men dette er en kostbar løsning.
Målet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en ny kabel-og installasjonsteknikk for å kunne tilfredsstille kundebehov for pålitelig f jernoverføring av store energimengder mellom to steder som er på hver side av en større vannmasse - og ved rimelige kostnader.
Oppfinnelsens hovedtrekk er satt opp i patentkravene. Med de løsninger som dermed foreligger har man oppnådd å tilfredsstille disse kundebehov, og kabelen kan arbeide i monopolar modus uten eksternt magnetfelt. Installasjonen eliminerer sjøelektroder som ellers kunne forårsake store kostnader og betydelige omgiv-elsesproblemer.
De trekk som er nevnt ovenfor og andre vil fremgå av detalj beskrivelsen nedenfor, idet denne er av typiske utførelser av oppfinnelsen. Beskrivelsen støtter seg til tegningene, hvor fig. 1 skjematisk viser et tverrsnitt gjennom en HVDC-kabel, mens fig. 2 og 3 illustrerer to alternative kabelinstallasjoner.
På fig. 1 viser kabeltverrsnittet en sentral kabelleder 1 med et hovedisolasjonslag 2 utenpå, på sin side innesluttet i en metallkappe 3. Indre og ytre halvledende lag utenpå kabellederen og innenfor metallkappen (av bly) er her ikke vist. Over blykappen 3 er det lagvis anordnet et isolerende mellomlag 4, forsterkninger 5, en indre armering 6, et ytre isolasjonslag 7, en ytre armering
8 og ytre beskyttelseslag 9.
Kabellederen 1 kan være en flerleder av kopper. Hovediso-lasjonslaget 2 kan være oppdelt i flere lag og av omviklet eller ekstrudert type. Metallkappen 3 kan være en kappe av bly eller blylegering på konvensjonell måte. Det isolerende mellomlag 4 er det første lag utenpå metallkappen 3 og kan være av et polymer så som polyetylen (PE). Dette mellomlag kan også være halvledende for å unngå eller redusere potensialforskjeller. Tverrgående forsterkninger 5 av f .eks. bånd av rustfritt stål er lagt utenpå mellomlaget 4. Utenpå forsterkningene ligger en tolags indre armering 6 som kan være av hardtrukne og profilerte koppertråder. Deretter følger et ytre isolasjonslag 7 som kan være av polyetylen, en ytre armering 8 av f.eks. galvaniserte ståltråder, og ytterst flere ytre beskyttelseslag 9 av polypropylengarn og asfalt.
Med en kabel som kan overføre 800 MW ved 500 kV langs en undersjøisk kraftlinje på mer enn 500 km bør innerlederen, nemlig den sentrale kabelleder 1 ha et tverrsnitt på 1600 mm<2>, og returlederen i en slik konvensjonell kabel bør 1900 mm<2>. Kabelen bør fortrinnsvis være gravet ned i sjøbunnen, helst ned til en dybde på 2,5 m.
Fig. 2 illustrerer skjematisk hoveddelene (kabellederen 1, den viste returleder 6, idet den i dette tilfelle dannes av den indre armering og den ytre armering 8) mellom to endestasjoner A og B. Endestasjonene omfatter omformere (ikke vist) for tilkop-ling til sine respektive vekselspenningsnett (ikke vist). Lederen 1 overfører kabelstrømmen fra A til B, og den ytre armering 8 er kontinuerlig jordet over hele overføringsstrekningen. Den kon-sentriske indre armering 6 som tjener som returleder er koplet til jordpotensial via overspenningsbeskyttere (utladningsrør) 10 og 11 i begge kabelender, og returlederen er dessuten jordet midt mellom A og B. Denne jording kan være utført med halvledende materiale.
Jordingen av returlederen må utføres slik at det ikke dannes noen sirkulerende strømmer, og samtidig må omformerne arbeide mot sann jord. De sirkulerende strømmer deles i forhold til motstandene i sine respektive strømsløyfer, og siden sjøvannet kan betraktes å være en meget stor (god) leder vil sløyfemot-standene stort sett bestå av motstanden i ledningene til elek-trodene, selve elektrodemotstanden og eventuell motstand i jorden.
Den installasjon som er vist på fig. 3 tilsvarer den som er vist på fig. 2, men i stedet er returlederen selv jordet i den ene ende (endestasjonen A) og er koplet til jord via en overspenningsavleder (i rørform) 12 i motsatt ende (endestasjon B).
En kabel med returleder av metall vil ved 800 MW belast-ning få omkring 10 kV likespenningsøkning over en overførings-strekning på 540 km. Det er mulig å bruke motstander for å begrense jordstrømmen, men det er uønsket å ha jords trøm i det hele tatt. En annen tilnærmelse er å hindre den sirkulerende strøm ved enkel-punktsbinding. Dersom direkte jording av en av utladningsrørene er nødvendig kan dette være mulig, men den andre rørgruppe i motsatt ende av overføringsstrekningen vil da ha spenningen 10 kV mot jord.
Hvis kabelsystemet er jordet på midten (fig. 2) får hver rørgruppe for utladning tilnærmet 5kV likespenning mot jord, og i dette tilfelle kan man bruke dioder så som Zenerdioder i begge ender for å beskytte ytterisolasjonen mot overspenninger.
Detalj beskrivelsen ovenfor av utførelsesformer av oppfinnelsen gjelder eksempler bare og skal ikke betraktes å være begrensende for beskyttelsesomfanget.
Claims (6)
1. Høyspenningskabel for likestrøm, med en sentral kabelleder (1), et hovedisolasjonslag (2) som er omsluttet av en metallkappe (3), særlig av bly, og en ytre armering (8) med uten-påliggende ytre beskyttelseslag (9) mot korrosjon, KARAKTERISERT VED at en konsentrisk returstrømleder (6) er anordnet mellom metallkappen (3) og de ytre beskyttelseslag (9).
2. Kabel ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at det utenpå metallkappen (3) er anordnet et isolerende (eller halvledende) mellomlag (4), særlig av et polymermateriale, forsterkninger (5) av stålbånd, og minst ett ytre isolasjonslag (7), innenfor den ytre armering (8) og de ytre beskyttelseslag (9 ), og at returstrøm-lederen (6) danner en indre armering av kopper mellom mellomlaget (4) og det ene eller innerste isolasjonslag (7).
3. Kabel ifølge krav 2, KARAKTERISERT VED at mellomlaget (4) og det minst ene ytre isolasjonslag (7) er av polyetylen.
4. Undersjøisk kabel installasjon for en høyspenningskabel (1) i henhold til krav 1-3, KARAKTERISERT VED at den ytre armering (8) er kontinuerlig jordet langs kabelens (1) utstrekning mellom dens ender (A, B).
5. Installasjon ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED at returstrømlederen (6) er direkte jordet på midten og jordet via overspenningsavledere (10, 11) i begge ender (A, B).
6. Installasjon ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED at returstrømlederen (6) er direkte jordet i den ene ende (A) og jordet via en overspenningsavleder (12) i den andre ende (B).
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO19980691A NO310388B1 (no) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | Höyspenningskabel og undersjöisk kabelinstallasjon |
DK99400308T DK0938102T3 (da) | 1998-02-19 | 1999-02-10 | Höjspændings-jævnströmskraftkabel |
EP99400308A EP0938102B1 (en) | 1998-02-19 | 1999-02-10 | High voltage DC power cable |
JP03753199A JP4801236B2 (ja) | 1998-02-19 | 1999-02-16 | 高電圧直流電力ケーブルとそのケーブルの海底ケーブル敷設法 |
AU17407/99A AU755659B2 (en) | 1998-02-19 | 1999-02-19 | High voltage direct current (HVDC) cables and subsea installation of same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO19980691A NO310388B1 (no) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | Höyspenningskabel og undersjöisk kabelinstallasjon |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO980691D0 NO980691D0 (no) | 1998-02-19 |
NO980691L NO980691L (no) | 1999-08-20 |
NO310388B1 true NO310388B1 (no) | 2001-06-25 |
Family
ID=19901689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO19980691A NO310388B1 (no) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | Höyspenningskabel og undersjöisk kabelinstallasjon |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0938102B1 (no) |
JP (1) | JP4801236B2 (no) |
AU (1) | AU755659B2 (no) |
DK (1) | DK0938102T3 (no) |
NO (1) | NO310388B1 (no) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105405497A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-03-16 | 中天科技海缆有限公司 | 城市配网系统用正负极合一光纤复合柔性直流中压电缆 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003046592A1 (en) * | 2001-11-27 | 2003-06-05 | Pirelli & C. S.P.A. | Method for testing an electrical cable, modified electrical cable and process for producing it |
EP1933333A1 (en) * | 2006-12-15 | 2008-06-18 | ABB Technology Ltd | An electric power cable, an off-shore installation provided therewith, and use thereof |
CN101211680B (zh) * | 2006-12-26 | 2010-10-06 | 上海电缆厂有限公司 | 一种光纤复合电力海底充油电缆 |
EP2294684B1 (en) * | 2008-06-09 | 2013-09-04 | ABB Technology AG | A plant for transmiitting electric power |
JP5354259B2 (ja) * | 2008-11-11 | 2013-11-27 | 住友電気工業株式会社 | ソリッドケーブル |
EP2197080A1 (en) * | 2008-12-09 | 2010-06-16 | ABB Research Ltd. | Flexible joint with resistive field grading material for HVDC cables and method for connecting same to HVDC cables |
JP5864228B2 (ja) * | 2011-11-21 | 2016-02-17 | 矢崎総業株式会社 | 高圧導電路及びワイヤハーネス |
JP5986812B2 (ja) | 2011-11-21 | 2016-09-06 | 矢崎総業株式会社 | ワイヤハーネス |
JP5984440B2 (ja) | 2012-03-14 | 2016-09-06 | 矢崎総業株式会社 | 同軸電線の製造方法 |
WO2016191508A1 (en) * | 2015-05-28 | 2016-12-01 | Schlumberger Technology Corporation | Lead alloy tape barrier |
DE102016002881A1 (de) | 2016-03-09 | 2017-09-14 | nkt cables GmbH & Co.KG | Gleichstrom-Kabelanlage mit metallischem Rückleiter |
CA3019710A1 (en) | 2017-10-03 | 2019-04-03 | Schlumberger Canada Limited | Lead alloy barrier tape splice for downhole power cable |
US10535448B2 (en) * | 2017-12-21 | 2020-01-14 | Nexans | Stainless steel screen and non-insulating jacket arrangement for power cables |
CN110060806A (zh) * | 2018-01-17 | 2019-07-26 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种水平导流电缆和深井型垂直接地极 |
CN110828052A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-02-21 | 中天科技海缆有限公司 | 直流海缆 |
CN111326288B (zh) * | 2020-04-01 | 2021-03-30 | 杭州智海人工智能有限公司 | 一种风力发电高压直流海缆 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO449373L (no) * | 1973-11-26 | 1975-06-23 | Standard Tel Kabelfab As | |
JPS5556302A (en) * | 1978-10-04 | 1980-04-25 | Showa Electric Wire & Cable Co | Power cable line |
US4256921A (en) * | 1979-01-22 | 1981-03-17 | George Bahder | Moisture resistant cable |
JPS5637409U (no) * | 1979-08-31 | 1981-04-09 | ||
JPS5924083Y2 (ja) * | 1979-08-31 | 1984-07-17 | 住友電気工業株式会社 | 電力用単心鉛被水底ケ−ブル |
JPS5943616Y2 (ja) * | 1979-09-01 | 1984-12-25 | 住友電気工業株式会社 | 電力用単心鉛被水底ケ−ブル |
JPS58201515A (ja) * | 1982-05-17 | 1983-11-24 | 住友電気工業株式会社 | ケ−ブルの水トリ−による絶縁劣化防止方法 |
JPH0641290Y2 (ja) * | 1985-04-23 | 1994-10-26 | 住友電気工業株式会社 | 単心交流電力用水底ケ−ブル |
JPH0579814U (ja) * | 1992-03-27 | 1993-10-29 | 日立電線株式会社 | 架橋ポリエチレン絶縁鉛被シースケーブル |
JPH05300057A (ja) * | 1992-04-21 | 1993-11-12 | Fujitsu Ltd | 海中分岐装置の給電回路 |
JP3417590B2 (ja) * | 1993-01-18 | 2003-06-16 | 住友電気工業株式会社 | 直流水底電力ケーブル線路 |
JP3822331B2 (ja) * | 1997-10-09 | 2006-09-20 | 株式会社フジクラ | 中性線複合直流電力ケーブル及び直流電力ケーブル線路 |
-
1998
- 1998-02-19 NO NO19980691A patent/NO310388B1/no not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-02-10 DK DK99400308T patent/DK0938102T3/da active
- 1999-02-10 EP EP99400308A patent/EP0938102B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-02-16 JP JP03753199A patent/JP4801236B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-02-19 AU AU17407/99A patent/AU755659B2/en not_active Ceased
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105405497A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-03-16 | 中天科技海缆有限公司 | 城市配网系统用正负极合一光纤复合柔性直流中压电缆 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0938102B1 (en) | 2005-09-14 |
EP0938102A3 (en) | 2000-10-18 |
NO980691D0 (no) | 1998-02-19 |
EP0938102A2 (en) | 1999-08-25 |
NO980691L (no) | 1999-08-20 |
AU755659B2 (en) | 2002-12-19 |
JPH11273466A (ja) | 1999-10-08 |
JP4801236B2 (ja) | 2011-10-26 |
AU1740799A (en) | 1999-09-02 |
DK0938102T3 (da) | 2006-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO310388B1 (no) | Höyspenningskabel og undersjöisk kabelinstallasjon | |
CN102598153B (zh) | 一体化高功率脐带缆 | |
FI72619B (fi) | Foerbaettringar i elektriska kablar och elektriska kabelinstallationer. | |
NO324463B1 (no) | Kraftkabel for direkte, elektrisk oppvarmingssystem | |
NO174488B (no) | Kabel for overfoering av kraft og signaler | |
JP2019046561A (ja) | 電力ケーブル | |
US20220275898A1 (en) | Pipeline electric heating system | |
CN111968780A (zh) | 一种中低压海缆 | |
JP4668003B2 (ja) | 双極直流送電用同軸ケーブル | |
CN206685191U (zh) | 一种带有预制分支结构的铠装电力电缆 | |
CN105429034A (zh) | 含电缆进出线变电站接地装置及安装方法 | |
JP3107302B2 (ja) | 直流ソリッド電力ケーブルおよび直流ソリッド電力ケーブル線路ならびに直流ソリッド電力ケーブル線路の監視方法 | |
EP3564970A1 (en) | Single-core submarine cable | |
CN209357479U (zh) | 一种xlpe绝缘层及其电缆 | |
US1603875A (en) | Power system | |
Kehl et al. | Cross-bonding for MV cable systems: advantages and impact on accessories design | |
Candela et al. | A comparison of special bonding techniques for transmission and distribution cables | |
JP3417590B2 (ja) | 直流水底電力ケーブル線路 | |
US20230178268A1 (en) | HVAC-cable with composite conductor | |
CN220439289U (zh) | 一种联锁铠装电力电缆 | |
KR0116313Y1 (ko) | 고압 배전선로용 케이블 다발 | |
US5147983A (en) | Six phase distribution powerline | |
Kulman | Grounding and cathodic protection of pipes for pipe-type feeders | |
CN205428581U (zh) | 一种抗老化交联聚乙烯绝缘电力电缆 | |
FI71032B (fi) | Foerdelningsskena eller kabel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MK1K | Patent expired |