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1、(10)申请公布号 CN 102906954 A (43)申请公布日 2013.01.30 C N 1 0 2 9 0 6 9 5 4 A *CN102906954A* (21)申请号 201080066918.6 (22)申请日 2010.05.21 H02G 15/068(2006.01) (71)申请人 ABB研究有限公司 地址瑞士苏黎世 (72)发明人黎明 M萨尔译 U加夫韦尔 C弗森 M安热 (74)专利代理机构北京市金杜律师事务所 11256 代理人王茂华 (54) 发明名称 高压直流电缆终端装置 (57) 摘要 一种用于终结高压直流电缆的直流电缆终端 装置，该装置包括载流设备(1。
2、02)，其包括该直流 电缆的端子部分(104)，该电缆至少包括电导体 (106)、位于该电导体外部的电绝缘层(108)以 及位于该绝缘层和该电导体外部的导电屏蔽体 (110)。该装置包括外罩(111)，其包括具有内部 外围(114)的管状外壳(112)，该外壳(112)定义 纵轴(x-x)并且由电绝缘并且含聚合体的材料形 成。该载流设备(102)在该外壳的轴向方向中延 伸。该外壳(112)沿该载流设备(102)的轴向延 伸的至少一部分伴随着该外壳(112)的内部外围 (114)与该载流设备(102)之间具有空间(118) 地轴向延伸。该外罩被适配为将该空间(118)与 该外壳外部(120)的大。
3、气分隔，并且用电绝缘流 体(125)填充该空间。该导电屏蔽体(110)终结 在该外壳内部。在该外壳(112)内部提供由电绝 缘并且含聚合体的材料形成的几何场控制主体 (128)，该几何场控制主体(128)位于该载流设 备(102)周围并且沿该载流设备的轴向延伸的至 少一部分轴向延伸。该几何场控制主体(128)邻 接该导电屏蔽体(110)的该终端(109)并且助于 将该导电屏蔽体(110)的该终端(109)与该空间 (118)分隔。该外壳沿该几何场控制主体的该轴 向延伸的至少一部分伴随着该外壳(112)的内部 外围(114)与该几何场控制主体(128)之间具有 间隙(131)地轴向延伸。一种电力。
4、设施包括上述 装置。 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.11.20 (86)PCT申请的申请数据 PCT/EP2010/057043 2010.05.21 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/144250 EN 2011.11.24 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 1 页 1/2页 2 1.一种用于终结高压直流电缆的直流电缆终端装置，所述装置包括： 载流设备(102)，其包括所述直流电缆的端子部分(104)，所述电缆至少包括电导体 (106)、位。
5、于所述电导体(106)外部的圆周电绝缘层(108)以及位于所述电绝缘层(108)和 所述电导体(106)外部的圆周导电屏蔽体(110)， 外罩(111)，其包括具有内部外围(114)的管状外壳(112)，所述外壳(112)定义纵轴 (x-x)并且由电绝缘并且含聚合体的材料形成， 所述载流设备(102)被适配为在所述外壳的轴向方向中延伸， 所述外壳(112)沿所述载流设备的轴向延伸的至少一部分伴随着所述外壳(112)的内 部外围(114)与所述载流设备(102)之间具有空间(118)地轴向延伸， 所述外罩(111)被适配为将所述空间(118)与所述外壳外部(120)的大气分隔，并且 用电绝缘流体。
6、(125)填充所述空间(118)， 所述外壳具有第一末端部分(132)和第二末端部分(134)，其特征在于： 所述导电屏蔽体(110)终结在所述外壳内部， 还在于在所述外壳(112)内部提供由电绝缘并且含聚合体的材料形成的几何场控制 主体(128)， 还在于所述几何场控制主体(128)位于所述载流设备(102)周围并且沿所述载流设备 (102)的轴向延伸的至少一部分轴向延伸， 还在于所述几何场控制主体(128)邻接所述导电屏蔽体(110)的所述终端(109)并且 助于将所述导电屏蔽体的所述终端(109)与所述空间(118)分隔，以及 还在于所述外壳沿所述几何场控制主体的所述轴向延伸的至少一部分。
7、伴随着所述外 壳的内部外围(114)与所述几何场控制主体(128)之间具有间隙(131)地轴向延伸。 2.如权利要求1所述的直流电缆终端装置，其特征在于，所述流体(125)包括电绝缘气 体。 3.如权利要求2所述的直流电缆终端装置，其特征在于，所述电绝缘气体(125)包括 SF 6 、CO 2 和/或N 2 。 4.如权利要求1到3中的任意一个所述的直流电缆终端装置，其特征在于，所述外壳 (112)沿所述几何场控制主体(128)的整个轴向延伸，伴随着所述外壳(112)的内部外围 (114)与所述几何场控制主体(128)之间具有间隙(131)地轴向延伸。 5.如权利要求1到4中的任意一个所述的直。
8、流电缆终端装置，其特征在于，将所述几何 场控制主体(128)装配在所述电缆的所述端子部分(104)的周围。 6.如权利要求1到5中的任意一个所述的直流电缆终端装置，其特征在于，所述几何场 控制主体(128)从所述导电屏蔽体(110)的所述终端(109)在朝向所述外壳(112)的所述 第一末端部分(132)的方向中，沿所述载流设备(102)的所述轴向延伸的至少一部分延伸。 7.如权利要求1到6中的任意一个所述的直流电缆终端装置，其特征在于，所述电缆的 所述端子部分(104)的第一部分(142)具有圆周导电屏蔽体(110)，而所述电缆的端子部分 (104)的剩余部分(144)被去除所述导电屏蔽体(。
9、110)，所述第一部分(142)处于所述外壳 的第二末端部分(132)与所述导电屏蔽体的所述终端(109)之间，并且所述电缆的所述端 子部分的所述剩余部分(144)从所述导电屏蔽体(110)的所述终端(109)延伸到所述外壳 的所述第一末端部分(132)。 权 利 要 求 书CN 102906954 A 2/2页 3 8.如权利要求1到7中的任意一个所述的直流电缆终端装置，其特征在于，将所述电缆 的所述端子部分(104)的所述电导体(106)终结在所述外壳(112)外部(120)。 9.如权利要求1到8中的任意一个所述的直流电缆终端装置，其特征在于，将所述电缆 的所述端子部分(104)的所述电。
10、绝缘层(108)终结在所述外壳(112)外部(120)。 10.如权利要求1到9中的任意一个所述的直流电缆终端装置，其特征在于，由一个聚 合体或多个聚合体制造所述几何场控制主体(128)。 11.如权利要求1到10中的任意一个所述的直流电缆终端装置，其特征在于，由橡胶材 料制造所述几何场控制主体(128)。 12.如权利要求1到11中的任意一个所述的直流电缆终端装置，其特征在于，由三元乙 丙橡胶EPDM材料或交联聚乙烯XLPE材料制造所述几何场控制主体(128)。 13.如权利要求1到12中的任意一个所述的直流电缆终端装置，其特征在于，所述几何 场控制主体(128)朝向所述外壳(112)的所述。
11、第一末端部分(132)逐渐变小。 14.如权利要求1到13中的任意一个所述的直流电缆终端装置，其特征在于，所述几何 场控制主体(128)朝向所述外壳(112)的所述第二末端部分(134)逐渐变小。 15.如权利要求1到14中的任意一个所述的直流电缆终端装置，其特征在于，所述几何 场控制主体(128)在朝向所述外壳(112)的所述第二末端部分(134)的方向中形成末端部 分(160)，所述几何场控制主体(128)的所述末端部分(160)被装配到由导电材料制造的管 状偏转器外壳(162)中。 16.如权利要求15所述的直流电缆终端装置，其特征在于，由所述几何场控制主体 (128)、所述管状偏转器外。
12、壳(162)和所述电缆的所述端子部分(104)的电绝缘层(108)包 围所述导电屏蔽体的所述终端(109)。 17.如权利要求1到16中的任意一个所述的直流电缆终端装置，其特征在于，由所述几 何场控制主体(128)和所述电缆的所述端子部分(104)的所述电绝缘层(108)包围所述导 电屏蔽体(110)的所述终端(109)。 18.如权利要求1到17中的任意一个所述的直流电缆终端装置，其特征在于，所述几何 场控制主体(128)沿所述载流设备(102)的所述轴向延伸的至少一部分具有至少是所述电 缆的所述端子部分(104)的所述绝缘层(108)的径向延伸两倍大的径向延伸。 19.如权利要求1到18中。
13、的任意一个所述的直流电缆终端装置，其特征在于，所述几何 场控制主体(128)沿所述载流设备(102)的所述轴向延伸的至少一部分具有比所述电缆的 所述端子部分(104)的径向延伸更大的径向延伸。 20.如权利要求1到19中的任意一个所述的直流电缆终端装置，其特征在于，所述几 何场控制主体(128)在所述外壳(112)内部沿所述载流设备(102)的轴向延伸的至少1/3 延伸。 21.一种电力设施，包括高压直流电缆并且包括用于终结所述电缆的直流电缆终端装 置，所述高压直流电缆至少包括电导体(106)、位于所述电导体的外部的圆周绝缘层(108) 以及位于所述绝缘层和所述电导体的外部的圆周导电屏蔽体(1。
14、10)，其特征在于，所述装置 包括如权利要求1到20中的任意一个所述的特征。 权 利 要 求 书CN 102906954 A 1/7页 4 高压直流电缆终端装置 技术领域 0001 本发明涉及用于终结高压直流电HVDC线缆的直流电缆终端装置。该装置包括载 流设备，该载流设备包括该直流电缆的端子部分，该电缆至少包括电导体、位于该电导体外 部的圆周电绝缘层以及位于该绝缘层和该电导体外部的圆周导电屏蔽体。该装置包括外 罩，该外罩包括具有内部外围的管状外壳，该外壳定义纵轴并且由电绝缘并且含聚合体材 料制造，并且该载流设备被适配为在该外壳的轴向方向中延伸。该外壳沿该载流设备的该 轴向延伸的至少一部分，随。
15、着它的内部外围与该载流设备之间具有空间地轴向延伸，并且 该外罩被适配为将该空间与该外罩外部的大气分隔。用电绝缘流体填充该空间，并且该外 罩具有第一末端部分和第二末端部分。此外，本发明涉及包括上述类型的装置的电力装置。 背景技术 0002 如今，在高压直流HVDC的技术领域中增加了HVDC应用的额定电压的电平。随着 该发展，需要可以经受更高的电压电平的改进的HVDC电缆终端。 0003 HVDC电缆用于配电网路和输电网络中的电力供应。通常，HVDC电缆包括由例如铜 或铝制造的至少一个内部或中央带电导体、圆周地围绕该电导体的电绝缘层以及圆周地围 绕该绝缘层和该电导体的导电屏蔽体(又被称为外部半导体。
16、)，该导电屏蔽体被保持处于 地电势。可以提供附加层例如所谓的内部半导体以及圆周地围绕该导电屏蔽体的外部电缆 套，该内部半导体是圆周地围绕该电导体并且位于该绝缘层内部的导电层。 0004 当将HVDC电缆电连接到其他电力设备时，终结或切断HVDC电缆。当终结HVDC电 缆时，应该采取措施确保持久并且可靠的电性能并且保护该HVDC电缆的末端与该电缆的 末端被连接到的该电力设备之间的连接。当终结HVDC电缆时，在内部电导体的终端之前终 结或切断该导电屏蔽体和该电绝缘层以及任意其他有可能存在的层，以便暴露该电导体并 且将其连接到该电力设备。 0005 WO2007/147755-A1公开了一种用于终结。
17、HVDC电缆的电缆终端，该终具备用于电 场控制的设备，该设备包括被适配为电连接到带电高压部分并且电连接到地电势的场分级 材料层。 0006 US2009/0071684-A1公开了一种高压电力电缆终。 0007 WO2006/015735-A1公开了一种用于高压电缆的露天电缆密封末端，其包括外壳和 导电连接线，该外壳在其内部外围与该连接线之间具有空间地轴向地延伸，并且用电绝缘 气体例如六氟化硫SF 6 来填充该空间。 0008 发明目的 0009 本发明的目的在于提供一种可以经受高压电平的改进的高压直流HVDC电缆终 端。本发明的另一个目的在于改进HVDC电缆终端的电绝缘属性。本发明的目的还在。
18、于改 进HVDC电缆终端的机械性能。 发明内容 说 明 书CN 102906954 A 2/7页 5 0010 通过提供用于终结高压直流电缆(用于处于例如50kV及以上的电压的DC电缆) 的直流电缆终端装置来实现本发明的上述目的，该装置包括： 0011 载流设备，其包括该直流电缆的端子部分，该电缆至少包括电导体、位于该电导体 外部的圆周电绝缘层以及位于该电绝缘层和该电导体外部的圆周导电屏蔽体， 0012 外罩，其包括具有内部外围的管状外壳，该外壳定义纵轴并且由电绝缘和含聚合 体的材料形成， 0013 该载流设备被适配为在该外壳的轴向方向中延伸， 0014 该外壳沿该载流设备的轴向延伸的至少一部。
19、分伴随着该外壳的内部外围与该载 流设备之间具有空间地轴向延伸， 0015 该外罩被适配为将该空间与该外壳外部的大气分隔，并且用电绝缘流体填充该空 间， 0016 该外壳具有第一末端部分和第二末端部分，其中： 0017 该导电屏蔽体在该外壳内部终结， 0018 在该外壳内部提供由电绝缘和含聚合体的材料形成的几何场控制主体， 0019 该几何场控制主体位于该载流设备周围并且沿该载流设备的轴向延伸的至少一 部分轴向延伸， 0020 该几何场控制主体邻接该导电屏蔽体的该终端且有助于将该导电屏蔽体的该终 与该空间分隔，并且 0021 该外壳沿该几何场控制主体的该轴向延伸的至少一部分伴随着该外壳的内部外 。
20、围与该几何场控制主体之间具有间隙地轴向延伸。 0022 通常，该第一末端部分可以与高压侧(例如架空线)或者该电缆将要被连接到的 电力设备相邻，并且该电缆经由该第二末端部分进入该终端装置。 0023 又被称为外部半导体或屏蔽体的该圆周导电屏蔽体终结在该外壳内部并且形成 圆周边缘(又被称为半导体边缘)形式的终端。本发明的发明人认识到通常保持地电势的 又被称为外部半导体的该圆周导电屏蔽体的终端是主要的问题区域，其中在该区域中发现 最高电场和电场应力。因此，根据本发明，几何场控制主体位于该导电屏蔽体的该终端的周 围。通过将该导电屏蔽体的该终端与延伸到该外壳的第一末端部分的流体填充空间分隔， 第一末端部。
21、分邻接高压侧，获得电场的有效控制和电场应力的降低，并且根据本发明的电 缆终端更加有弹性并且可以用有效的方式适应各种DC终端应用。参考上文，提供了用于高 压的改进的电缆终端，其经受高压电平并且其中改进了电绝缘属性和机械性能。 0024 绝缘流体可以具有例如油或凝胶体的液体、气体或气体混合物等等的形式。 0025 外壳的电绝缘并且含聚合体的材料可以包括一个聚合体或多个聚合体。该材料可 以是复合材料、强化环氧树脂或树脂。该聚合体可以是热塑聚合体例如聚对苯二甲酸丁二 酯(PBT)或聚酯，或者是热硬化聚合体例如热硬化树脂。该外壳可以是环氧强化结构。根 据本发明的装置的一个有利的实施方式，由聚合体或多个聚。
22、合体形成该外壳。该外壳可以 具备硅外层例如以裙或翼的形式。 0026 DC电缆可以包括其他层例如圆周地围绕导电屏蔽体的外电缆套，其对本领域技术 人员是已知的并且因此在下文不更详细地讨论。 0027 根据本发明的装置的一个进一步有利的实施方式，载流设备包括高压直流HVDC 说 明 书CN 102906954 A 3/7页 6 电缆的端子部分。通常，该导电屏蔽体保持地电势。 0028 根据本发明的装置对于终结用于高于200kV电压的DC电缆特别有利。 0029 根据本发明的装置的一个有利的实施方式，该流体包括电绝缘气体。该绝缘气体 可以是气体混合物。绝缘气体例如SF 6 、CO 2 或N 2 易于。
23、现场处置，具有低的重量并且具有有 利的对流冷却效应。通过将该导电屏蔽体的该终端与气体填充的空间分隔，还将导电屏蔽 体终端形式的问题区域与跟高压侧相邻的气体填充空间分隔。因此，减小了该空间的电绝 缘气体中的电击穿的风险，并且提供了改进的电场控制。通过该实施方式，提供改进的HVDC 电缆终端，其中改进了电绝缘属性和机械性能。 0030 根据本发明的装置的另一个有利的实施方式，该电绝缘气体包括SF 6 即六氟化硫、 CO 2 和/或N 2 。通过该实施方式，进一步改进HVDC电缆终端的绝缘特性和电场控制，提供进 一步改进的HVDC电缆终端。该电绝缘气体还可以包括空气例如压缩空气。 0031 根据本发。
24、明的装置的另一个有利的实施方式，该外壳沿该几何场控制主体的整个 轴向，伴随着该外壳的内部外围与该几何场控制主体之间具有间隙地轴向延伸。通过该实 施方式，提供进一步改进的电场控制，因而实现进一步改进的HVDC电缆终端。 0032 根据本发明的装置的另一个有利的实施方式，将该几何场控制主体装配在该电缆 的该端子部分的周围。通过该实施方式，提供进一步改进的电场控制，因而实现进一步改进 的HVDC电缆终端。 0033 根据本发明的装置的另一个有利的实施方式，该几何场控制主体从该导电屏蔽体 的该终端在朝向该外壳的该第一末端部分的方向中，沿该载流设备的该轴向延伸的至少一 部分延伸。通过该实施方式，提供进一。
25、步改进的电场控制，因而实现进一步改进的HVDC电 缆终端。 0034 根据本发明的装置的另一个有利的实施方式，该电缆的该端子部分的第一部分具 有圆周导电屏蔽体，而该电缆的端子部分的剩余部分被去除该导电屏蔽体，该第一部分位 于该外壳的第二末端部分与该导电屏蔽体的该终端之间，并且该电缆的该端子部分的该剩 余部分从该导电屏蔽体的该终端延伸到该外壳的该第一末端部分。通过该实施方式，实现 进一步改进的HVDC电缆终端。 0035 根据本发明的装置的另一个有利的实施方式，将该电缆的该端子部分的该电导体 终结在该外壳外部。通过该实施方式，进一步改进电场控制。 0036 可选择地，该载流设备可以包括位于该外壳。
26、之中的连接主体并且在该连接主体中 终结该电导体，该连接主体被适配为将终结电导体电连接到导电器件。该导电器件又被适 配为从该连接主体轴向延伸到该外壳的该第一末端部分以形成该载流设备的一部分。该连 接主体可以包括用于将该终端电导体连接到该导电器件的连接元件并且可以包括螺丝和 静态导电屏蔽体/屏。该导电器件可以具有例如由铝或铜制造的棒的形式。在该外壳的 例如利用SF 6 来气体填充的该空间中具有裸露导电器件，对于DC电缆终端的热性能是有益 的。 0037 根据本发明的装置的另一个有利的实施方式，将该电缆的该端子部分的该电绝缘 层终结在该外壳外部。通过该实施方式，进一步改进电场控制。 0038 根据本。
27、发明的装置的另一个有利的实施方式，由聚合体或多个聚合体制造该几何 场控制主体。通过该实施方式，提供进一步改进的电场控制，因而实现进一步改进的HVDC 说 明 书CN 102906954 A 4/7页 7 电缆终端。 0039 根据本发明的装置的另一个有利的实施方式，由橡胶材料制造该几何场控制主 体。通过该实施方式，提供改进的电场控制，因而实现改进的HVDC电缆终端。 0040 根据本发明的装置的另一个有利的实施方式，由三元乙丙橡胶EPDM材料或交联 聚乙烯XLPE材料制造该几何场控制主体。通过该实施方式，提供改进的电场控制，因而实 现进一步改进的HVDC电缆终端。但是也可以使用其他合适的材料。。
28、 0041 根据本发明的装置的另一个有利的实施方式，该几何场控制主体包括具有电阻 率的非线性电阻式场分级材料，该电阻率是该电场的函数。通过该实施方式，提供改进的 电场控制，因而实现改进的HVDC电缆终端。场分级材料是被适配为分级或引导电场的材 料。可用于根据本发明的装置的多个实施方式的所谓的场分级材料FGM的多个实例是例如 WO-A1-2008/076058和EP-A1-1 736 998中所述的材料。但是也可以使用其他合适的FGM。 0042 根据本发明的装置的另一个有利的实施方式，该几何场控制主体朝向该外壳的该 第一末端部分逐渐变小。通过该实施方式，提供进一步改进的电场控制，因而实现改进的。
29、 HVDC电缆终端。 0043 根据本发明的装置的另一个有利的实施方式，该几何场控制主体朝向该外壳的该 第二末端部分逐渐变小。通过该实施方式，提供进一步改进的电场控制，因而实现进一步改 进的HVDC电缆终端。 0044 根据本发明的装置的另一个有利的实施方式，该几何场控制主体在朝向该外壳的 该第二末端部分的方向中形成末端部分，该几何场控制主体的该末端部分被装配到由导电 材料制造的管状偏转器外壳中。通过该实施方式，提供改进的电场控制，因而实现改进的 HVDC电缆终端。 0045 根据本发明的装置的另一个有利的实施方式，由该几何场控制主体、该管状偏转 器外壳和该电缆的该端子部分的电绝缘层包围该导电。
30、屏蔽体的该终端。通过该实施方式， 提供改进的电场控制，因而实现进一步改进的HVDC电缆终端。 0046 根据本发明的装置的另一个有利的实施方式，由该几何场控制主体和该电缆的该 端子部分的该电绝缘层包围该导电屏蔽体的该终端。通过该实施方式，提供进一步改进的 电场控制，因而实现进一步改进的HVDC电缆终端。 0047 根据本发明的装置的另一个有利的实施方式，该几何场控制主体沿该载流设备的 该轴向延伸的至少一部分具有至少是该电缆的该端子部分的该绝缘层的径向延伸两倍大 的径向延伸。通过该实施方式，提供改进的电场控制，因而实现改进的HVDC电缆终端。 0048 根据本发明的装置的另一个有利的实施方式，该。
31、几何场控制主体沿该载流设备的 该轴向延伸的至少一部分具有比该电缆的该端子部分的径向延伸更大的径向延伸。通过该 实施方式，提供进一步改进的电场控制，因而实现改进的HVDC电缆终端。 0049 根据本发明的装置的另一个有利的实施方式，该几何场控制主体在该外壳内部沿 该载流设备的轴向延伸的至少1/3延伸。通过该实施方式，提供改进的电场控制，因而实现 改进的HVDC电缆终端。有利地，该几何场控制主体在该外壳内部沿该载流设备的轴向延伸 的至少2/5延伸，提供进一步改进的电场控制。有利地，该几何场控制主体在该外壳内部沿 该载流设备的轴向延伸的至少1/2延伸，提供进一步改进的电场控制。 0050 此外，通过。
32、提供电力设施来实现本发明的上述目的，该电力设施包括高压直流电 说 明 书CN 102906954 A 5/7页 8 缆并且包括用于终结该电缆的直流电缆终端装置，该高压直流电缆至少包括电导体、位于 该电导体的外部的圆周绝缘层以及位于该绝缘层和该电导体的外部的圆周导电屏蔽体，其 中，该装置包括如权利要求1到20中的任意一个所述的特征和/或该装置的任意一个以上 所述实施方式的特征。根据本发明及其实施方式的电力设施的积极的技术效果对应于以上 所述的根据本发明及其实施方式的装置相关联的技术效果。 0051 直流电缆终端装置和电力设施的上述实施方式和特征可以以各种可能的方式分 别地组合，而提供进一步的有利。
33、实施方式。 0052 分别根据本发明的直流电缆终端装置和电力设施的其他有利的实施方式以及利 用本发明的进一步优点从实施方式的详细描述中显现。 附图说明 0053 将出于示例的目的，通过实施方式的方式并且参考附图更详细地描述本发明，其 中： 0054 图1是显示根据本发明的直流电缆终端装置的一个实施方式的纵剖面的示意性 侧视图，示例性地示出了根据本发明的装置的多个方面。 具体实施方式 0055 图1示意性地示出根据本发明的用于终结用于高压(例如10kV和以上，特别是 50kV和以上)的HVDC电缆的直流电缆终端装置的实施方式和方面。参考图1，该装置的实 施方式包括载流设备102或载压设备，其包括。
34、HVDC电缆的端子部分104，该电缆至少包括通 常由合适的金属例如铜或铝制造的中央带电导体106、圆周地围绕电导体106并且位于电 导体106外部的圆周电绝缘层108、以及圆周地围绕绝缘层108和电导体106并且位于绝缘 层108和电导体106外部的也被称为外部半导体的圆周导电屏蔽体110或层/屏。圆周导 电屏蔽体110可以由导电聚合体制造。可以包括其他层的HVDC电缆及其部件的结构对本 领域的技术人员是公知的并且因此在这里不更详细地讨论。HVDC电缆可以包括例如所谓的 内部半导体，其是圆周地围绕该电导体并且位于该绝缘层内部的层/屏。该内部半导体可 以由导电聚合体制造。 0056 此外，该装置。
35、包括外罩111，其包括管状外壳112，该外壳112具有内部外围114。 外壳112定义纵轴x-x并且由电绝缘和含聚合体的材料，例如复合材料形成。该装置基本 上围绕轴x-x旋转对称。外壳112的外围具备例如由硅制造的裙116或唇/翼。该载流设 备102被适配为在外壳112的轴向方向中延伸。该外壳112沿该载流设备102的轴向延伸 的至少一部分，伴随着它的内部外围114与该载流设备102的外围之间具有一空间118地 轴向延伸。外罩111被适配为将空间118与外壳112外部的大气120分隔。用例如SF 6 或 N 2 或它们的混合物的电绝缘气体形式的电绝缘流体125填充空间118。导电屏蔽体110终。
36、 结在外壳112内部。将导电屏蔽体110终结并且形成圆周边缘(又被称为半导体边缘)形 式的终端109。该装置包括几何场控制主体128，该几何场控制主体128由电绝缘和含聚合 体的材料形成并且在在外壳112内在导电屏蔽体110的终端109附近。几何场控制主体 128位于载流设备102周围，更准确而言位于DC电缆的端子部分104周围，并且沿载流设 备102的轴向延伸的至少一部分轴向延伸。几何场控制主体128具有面对空间118的外部 说 明 书CN 102906954 A 6/7页 9 外围和面对载流设备102的内部外围130。几何场控制主体128邻接导电屏蔽体110的终 端109并且可以将导电屏蔽。
37、体110的终端109与空间118分隔或者可以助于将导电屏蔽体 110的终端109与空间118分隔。外壳112沿几何场控制主体128的轴向延伸的至少一部 分或者甚至整个轴向延伸，伴随着它的内部外围114与几何场控制主体128的外围129之 间具有间隙131地轴向延伸。可以通过在载流设备102更准确而言HVDC电缆的端子部分 104上拉伸或者推，将几何场控制主体128装配在电缆的端子部分104周围。可选择地，可 以将几何场控制主体128铸模或浇铸在载流设备102更准确而言HVDC电缆的端子部分104 上。电场控制器件128可以由三元乙丙橡胶EPDM材料或交联聚乙烯XLPE材料制造。几何 场控制主体。
38、128可以由与电缆的端子部分104的绝缘层108相同的材料制造。 0057 外壳112具有与高压侧相邻的第一末端部分132，其中在该第一末端部分132该装 置连接到例如架空线或母线等等。外壳112具有第二末端部分134，其中，HVDC电缆经由第 二末端部分134进入外壳112。外罩111可以包括在外壳112的第二末端部分134处的由 例如金属制造的第一法兰138，以及在外壳112的第一末端部分132处的例如由金属制造的 第二法兰158。电缆经由通过第一法兰138定义的第一开口136进入外壳112。电绝缘层 108和电缆的端子部分104的电导体106经由通过第二法兰158定义的第二开口157离开。
39、 外壳112，并且终结在外壳112的外部，以便电导体106到高压侧的电力设备的连接。用本 领域技术人员已知的方式实现电导体106到电力设备的连接。电缆的端子部分104的第一 部分142具有圆周导电屏蔽体110，而电缆的端子部分104的剩余部分144被去除导电屏 蔽体110，因而暴露绝缘层108。第一部分142可以被称为半导体末端并且剩余部分144可 以被称为剥离电缆。电缆的端子部分104的剩余部分144从导电屏蔽体110的终端109延 伸到外壳112的第一末端部分132。存在导电屏蔽体110的第一部分142处于第二末端部 分134与导电屏蔽体110的终端109之间。几何场控制主体128可以位于。
40、距外壳112的第 一末端部分132第一轴向范围146并且位于距外壳112的第二末端部分134第二轴向范围 148。可选择地，几何场控制主体128可以延伸到外壳112的第一末端部分132。 0058 几何场控制主体128可以从该导电屏蔽体110的该终端109在朝向该外壳112的 第一末端部分132的方向中，沿该载流设备102的该轴向延伸的至少一部分延伸。在可选 择的实施方式中，几何场控制主体128可以从该导电屏蔽体110的该终端109在朝向该外 壳112的第二末端部分134的方向中，沿该载流设备102的该轴向延伸的至少一部分延伸。 几何场控制主体128可以朝向外壳112的第一末端部分132逐渐变。
41、小，并且几何场控制主 体128可以朝向外壳112的第二末端部分134逐渐变小。几何场控制主体128在朝向外壳 112的第二末端部分134的方向中形成末端部分160。将几何场控制主体128的末端部分 160组装到由导电材料制造的圆周管状偏转器外壳162中。 0059 在所示实施方式中，将该导电屏蔽体110的该终端109电连接到偏转器外壳162， 并且由几何场控制主体128、管状偏转器外壳162和电缆的端子部分104的电绝缘层108包 围该导电屏蔽体110的该终端109。在所示实施方式中，沿导电屏蔽体110的轴向延伸的 至少一部分，将管状偏转器外壳162位于导电屏蔽体110的周围和外部。因此，管状。
42、偏转器 外壳162与导电屏蔽体110的一部分重叠。可选择地，该导电屏蔽体110的该终端109可 以位于几何场控制主体的内部外围130与电缆的端子部分104的电绝缘层108之间，并且 因此可以由几何场控制主体128和电缆的端子部分104的电绝缘层108包围该导电屏蔽体 说 明 书CN 102906954 A 7/7页 10 110的该终端109。可选择地，可以与导电屏蔽体110的一部分不重叠地放置管状导向装置 外壳162。 0060 沿载流设备102的轴向延伸的至少一部分，几何场控制主体128可以具有大于电 缆的端子部分104的径向延伸的径向延伸。几何场控制主体128可以在外壳112内部沿载 流设备102的轴向延伸的至少1/2延伸。几何场控制主体128的尺寸可以适应所讨论的具 体HVDC终端并且适应终结DC电缆将要被连接到的电力设备。 0061 本发明不应该被视为限于所示实施方式，相反，本领域的熟练技术人员在不脱离 所附权利要求的范围内可以用多种方式修改并且改变该实施方式。例如可以用多种方式改 变几何场控制主体的形状、外壳的形状和几何场控制主体的相对于外壳大小的大小。 说 明 书CN 102906954 A 10 1/1页 11 图1 说 明 书 附 图CN 102906954 A 11 。