帶有減緩電應(yīng)力的電纜終端的專利技術(shù)綜述

王 浩

國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作湖北中心

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帶有減緩電應(yīng)力的電纜終端的專利技術(shù)綜述

王 浩

國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作湖北中心

摘 要：電力電纜及其附件的安全運(yùn)行是整個(gè)電力系統(tǒng)安全的基本保障，電纜終端作為關(guān)鍵的連接裝置，其運(yùn)行的好壞直接影響到電纜線路的安全運(yùn)行。本文針對(duì)帶有減緩電應(yīng)力的電纜終端的專利申請(qǐng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)該領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：電纜終端；減緩電應(yīng)力；專利分析

1研究背景

電力電纜及其附件的安全運(yùn)行是整個(gè)電力系統(tǒng)安全的基本保障，電纜終端作為關(guān)鍵的連接裝置，其運(yùn)行的好壞直接影響到電纜線路的安全運(yùn)行在電纜附件領(lǐng)域中，其技術(shù)的突破主要取決于如何利用更好的材料﹑方法來(lái)減緩電纜附件的電應(yīng)力，改善電壓﹑電場(chǎng)的分布，使得電纜附加的結(jié)構(gòu)更加小巧﹑輕便﹑絕緣性能更高［1］。通過(guò)對(duì)帶減緩電應(yīng)力的電纜附件專利申請(qǐng)的分析，能夠了解國(guó)內(nèi)外相關(guān)專利技術(shù)不同時(shí)期的技術(shù)現(xiàn)狀，并對(duì)行業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)有一定的展望。

2技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)

按電纜終端的從終端處控制電場(chǎng)應(yīng)力分布的結(jié)構(gòu)可以分為四種結(jié)構(gòu)形式：（1）增繞絕緣式或預(yù)制式電纜終端。（2）電容控制式電纜終端。（3）非線性半導(dǎo)電材料控制式電纜終端。（4）變介電常數(shù)絕緣材料控制式電纜終端。

在60年代，增繞絕緣式或預(yù)制終端最先出現(xiàn)。由于增繞絕緣式或預(yù)制的體型較為龐大，在80年代，出現(xiàn)了電容控制式終端。近年來(lái)隨著電機(jī)防暈用的非線性的半導(dǎo)電材料的出現(xiàn)，研制出了新型的含應(yīng)力管的電纜終端。在90年底代后期電容控制式的出現(xiàn)使得企業(yè)采用增繞絕緣或預(yù)制的方式和電容控制式兩者結(jié)合用于產(chǎn)業(yè)中，在2003年以后非線性半導(dǎo)體材料的出現(xiàn)，慢慢取代了增繞絕緣或預(yù)制的方式，同是企業(yè)也將非線性半導(dǎo)體材料和電容控制式兩者結(jié)合用于產(chǎn)業(yè)中。

而變介電常數(shù)絕緣材料控制式電纜終端結(jié)構(gòu)是一種新型的電纜終端，通過(guò)控制終端絕緣層表面電容的大小來(lái)控制電場(chǎng)的分布。國(guó)內(nèi)外主要有哈爾濱理工大學(xué)﹑中國(guó)電力科學(xué)研究院﹑ABB公司﹑昭和電纜以及古河電氣公司在研究。

3國(guó)內(nèi)外帶有減緩電應(yīng)力的電纜附件發(fā)展現(xiàn)狀

為了研究帶有減緩電應(yīng)力的電纜附件的發(fā)展情況，筆者利用專利審查S系統(tǒng)中的CNABS﹑CNTXT﹑SIPOABS﹑DWPI等數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)IPC分類號(hào)和關(guān)鍵詞聯(lián)合檢索的檢索策略，對(duì)帶有減緩電應(yīng)力的電纜附件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

3.1國(guó)際專利申請(qǐng)現(xiàn)狀

圖1是對(duì)在帶有減緩電應(yīng)力的電纜附件領(lǐng)域中，各個(gè)國(guó)家的申請(qǐng)量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。從餅狀圖中可以看出，排名前五為的分別是日本﹑德國(guó)﹑美國(guó)﹑英國(guó)﹑中國(guó)。其中日本在該領(lǐng)域中處于領(lǐng)先地位，其中也可以反映出日本在該產(chǎn)業(yè)中的擁有大量的核心專利，這與日本在電力領(lǐng)域中處于領(lǐng)先地位不無(wú)關(guān)系。由此，也可以反映在國(guó)內(nèi)申請(qǐng)中日本企業(yè)較多的原因。

圖1 各國(guó)家申請(qǐng)量統(tǒng)計(jì)圖

圖2是對(duì)各年份申請(qǐng)量的統(tǒng)計(jì)圖，從曲線圖可以看出。1960年至2000年的40年間，是帶有減緩電應(yīng)力的電纜附件在國(guó)際迅速發(fā)展的時(shí)期，這段時(shí)間也是以日本和美國(guó)為首的發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的時(shí)期。可見(jiàn)，經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，對(duì)電力行業(yè)的發(fā)展起到了推動(dòng)作用，從而也推動(dòng)了相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

圖2 各年份申請(qǐng)量統(tǒng)計(jì)圖

圖3是中國(guó)申請(qǐng)與國(guó)際上其他國(guó)家申請(qǐng)的數(shù)據(jù)對(duì)比圖。從中可以看出，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和其他發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的疲軟。我國(guó)在帶有減緩電應(yīng)力的電纜附件領(lǐng)域中已經(jīng)縮小了與其他國(guó)家的差距，并且已經(jīng)超過(guò)了其他國(guó)家，但是專利總量還是有著很大的差距。不過(guò)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和對(duì)該領(lǐng)域的投入必然會(huì)取得主導(dǎo)地位。

圖3 中國(guó)與其他國(guó)家的申請(qǐng)量對(duì)比圖

3.2全球重要申請(qǐng)人

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外重要申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)量統(tǒng)計(jì)分析可知排名前3的企業(yè)是：昭和電纜﹑日立﹑古河，反映出日本企業(yè)在該領(lǐng)域的主導(dǎo)地位。并且前3的企業(yè)中掌握了該領(lǐng)域中大量的基礎(chǔ)性專利，并且該領(lǐng)域中主流的技術(shù)方法也已經(jīng)相當(dāng)成熟。其他申請(qǐng)人要想取得突破性的進(jìn)展，必須采用新型的技術(shù)方法取代傳統(tǒng)的方法。

4小結(jié)與展望

根據(jù)上述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，可以得出在帶有減緩電應(yīng)力的電纜終端技術(shù)領(lǐng)域，日本和歐美發(fā)達(dá)國(guó)家目前處于主導(dǎo)地位。他們手中掌握著該領(lǐng)域大量的核心技術(shù)。我國(guó)與他們還有較大的差距。

電纜終端采用非線性半導(dǎo)電材料的結(jié)構(gòu)來(lái)改善電纜終端的電場(chǎng)分布代表最近電纜終端發(fā)展的趨勢(shì)，是我們電線電纜及附件制造行業(yè)的相關(guān)人員研究和探索的方向，以便進(jìn)一步提高我國(guó)電纜線路運(yùn)行的安全性和可靠性。加大新技術(shù)的投入和研究，我們才能借助我國(guó)電力行業(yè)迅猛發(fā)展的東風(fēng)，在帶有減緩電應(yīng)力的電纜終端技術(shù)領(lǐng)域超越日本和歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，取得主導(dǎo)地位。

參考文獻(xiàn)：

［1］宮瑞磊，高壓電纜終端設(shè)計(jì)的新進(jìn)展［J］，絕緣材料，2006（3），53-60.