帶有減緩電應力的電纜終端的專利技術綜述

王 浩

國家知識產權局專利局專利審查協作湖北中心

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帶有減緩電應力的電纜終端的專利技術綜述

王 浩

國家知識產權局專利局專利審查協作湖北中心

摘 要：電力電纜及其附件的安全運行是整個電力系統安全的基本保障，電纜終端作為關鍵的連接裝置，其運行的好壞直接影響到電纜線路的安全運行。本文針對帶有減緩電應力的電纜終端的專利申請進行統計分析，對該領域的發展趨勢進行分析。

關鍵詞：電纜終端；減緩電應力；專利分析

1研究背景

電力電纜及其附件的安全運行是整個電力系統安全的基本保障，電纜終端作為關鍵的連接裝置，其運行的好壞直接影響到電纜線路的安全運行在電纜附件領域中，其技術的突破主要取決于如何利用更好的材料﹑方法來減緩電纜附件的電應力，改善電壓﹑電場的分布，使得電纜附加的結構更加小巧﹑輕便﹑絕緣性能更高［1］。通過對帶減緩電應力的電纜附件專利申請的分析，能夠了解國內外相關專利技術不同時期的技術現狀，并對行業的技術發展趨勢有一定的展望。

2技術發展脈絡

按電纜終端的從終端處控制電場應力分布的結構可以分為四種結構形式：（1）增繞絕緣式或預制式電纜終端。（2）電容控制式電纜終端。（3）非線性半導電材料控制式電纜終端。（4）變介電常數絕緣材料控制式電纜終端。

在60年代，增繞絕緣式或預制終端最先出現。由于增繞絕緣式或預制的體型較為龐大，在80年代，出現了電容控制式終端。近年來隨著電機防暈用的非線性的半導電材料的出現，研制出了新型的含應力管的電纜終端。在90年底代后期電容控制式的出現使得企業采用增繞絕緣或預制的方式和電容控制式兩者結合用于產業中，在2003年以后非線性半導體材料的出現，慢慢取代了增繞絕緣或預制的方式，同是企業也將非線性半導體材料和電容控制式兩者結合用于產業中。

而變介電常數絕緣材料控制式電纜終端結構是一種新型的電纜終端，通過控制終端絕緣層表面電容的大小來控制電場的分布。國內外主要有哈爾濱理工大學﹑中國電力科學研究院﹑ABB公司﹑昭和電纜以及古河電氣公司在研究。

3國內外帶有減緩電應力的電纜附件發展現狀

為了研究帶有減緩電應力的電纜附件的發展情況，筆者利用專利審查S系統中的CNABS﹑CNTXT﹑SIPOABS﹑DWPI等數據庫，通過IPC分類號和關鍵詞聯合檢索的檢索策略，對帶有減緩電應力的電纜附件進行統計分析。

3.1國際專利申請現狀

圖1是對在帶有減緩電應力的電纜附件領域中，各個國家的申請量的數據統計。從餅狀圖中可以看出，排名前五為的分別是日本﹑德國﹑美國﹑英國﹑中國。其中日本在該領域中處于領先地位，其中也可以反映出日本在該產業中的擁有大量的核心專利，這與日本在電力領域中處于領先地位不無關系。由此，也可以反映在國內申請中日本企業較多的原因。

圖1 各國家申請量統計圖

圖2是對各年份申請量的統計圖，從曲線圖可以看出。1960年至2000年的40年間，是帶有減緩電應力的電纜附件在國際迅速發展的時期，這段時間也是以日本和美國為首的發達國家經濟迅速發展的時期。可見，經濟的迅速發展，對電力行業的發展起到了推動作用，從而也推動了相關技術產業的發展。

圖2 各年份申請量統計圖

圖3是中國申請與國際上其他國家申請的數據對比圖。從中可以看出，隨著中國經濟的發展和其他發達國家的經濟形勢的疲軟。我國在帶有減緩電應力的電纜附件領域中已經縮小了與其他國家的差距，并且已經超過了其他國家，但是專利總量還是有著很大的差距。不過隨著我國經濟的發展和對該領域的投入必然會取得主導地位。

圖3 中國與其他國家的申請量對比圖

3.2全球重要申請人

通過對國內外重要申請人的專利申請量統計分析可知排名前3的企業是：昭和電纜﹑日立﹑古河，反映出日本企業在該領域的主導地位。并且前3的企業中掌握了該領域中大量的基礎性專利，并且該領域中主流的技術方法也已經相當成熟。其他申請人要想取得突破性的進展，必須采用新型的技術方法取代傳統的方法。

4小結與展望

根據上述數據統計和分析，可以得出在帶有減緩電應力的電纜終端技術領域，日本和歐美發達國家目前處于主導地位。他們手中掌握著該領域大量的核心技術。我國與他們還有較大的差距。

電纜終端采用非線性半導電材料的結構來改善電纜終端的電場分布代表最近電纜終端發展的趨勢，是我們電線電纜及附件制造行業的相關人員研究和探索的方向，以便進一步提高我國電纜線路運行的安全性和可靠性。加大新技術的投入和研究，我們才能借助我國電力行業迅猛發展的東風，在帶有減緩電應力的電纜終端技術領域超越日本和歐美發達國家，取得主導地位。

參考文獻：

［1］宮瑞磊，高壓電纜終端設計的新進展［J］，絕緣材料，2006（3），53-60.