CN101483086A - 风能和太阳能转换用光伏电缆及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风能和太阳能转换用光伏电缆及其制造方法，要解决的技术问题是使其具有易敷设、环保、抗臭氧和紫外线、防潮耐油、阻燃耐腐、适应温度范围宽以及抗电磁干扰的特点。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种风能和太阳能转换用光伏电缆，包括绝缘线芯，所述绝缘线芯为包覆有辐照交联低烟无卤绝缘层的铜导体，所述绝缘线芯的外层依次同心包裹有玻璃纤维带、金属屏蔽层、阻水带和辐照交联低烟无卤护套。本发明与现有技术相比，电缆的耐温范围可达到+150℃～－45℃，电缆的敷设温度不低于－30℃，而且使用寿命长，各项指标符合RoHS环保标准。
Description
技术领域
本发明涉及一种风能和太阳能转换用光伏电缆及其制造方法。
背景技术
目前随着人类环保意识的增强，世界能源结构也正在发生着巨大的转变，我国的风能、太阳能资源十分丰富，风力发电和太阳能发电市场前景广阔。作为新能源中技术最成熟的、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式，风力发电和太阳能的发展速度令人瞩目。目前中国煤炭和石油等矿产资源逐渐枯竭，风力发电和太阳能是可再生能源领域最为成熟、最具大规模开发和商业开发条件的发电方式之一，同时风能和太阳是一种清洁的、可再生的绿色能源，对于调整能源结构、减轻环境污染、实现可持续发展等有着重要的推动作用。中国现有风电和太阳能发电装机约为80万千瓦，以年均46％的速度上升，到2020年将上升至1.2亿千瓦，占2020年电力装机12亿千瓦的10％，占发电站总量的5％。从国外风力发电和太阳能的发展过程来看，到2050年，我国风电将由2020年预计的12亿千瓦的装机，上升到约18亿千瓦的装机。这对我国的电线电缆市场来说，无疑是一个积极地信号，也是一块诱人的大蛋糕。当前我国电线电缆市场竞争激烈、日趋饱和。因此，积极寻找市场空白，研究开发出具有巨大增长潜力的风电和太阳能发电用电缆是电线电缆制造企业提高市场份额、提升整体竞争力的重要手段。然而现有的光伏电缆生产技术，如公开日为2008年10月29日，申请号为200810045404.7的中国发明专利申请太阳能光伏发电设备用电力电缆制造方法，其制造步骤包括选料—拉丝—导体绞合—隔离层绕包—绝缘层挤出—绝缘层辐照交联处理—外护套挤出—外护套辐照交联处理—成品，其所公开的技术方案中，电缆只有耐气候性、耐紫外线照射性和耐臭氧侵蚀性，最高耐温为+120℃，并且不含多芯电缆，不仅适应性不够全面，而且耐温范围也较窄，难以适应各种环境及环保的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种风能和太阳能转换用光伏电缆及其制造方法，具有易敷设、环保、抗臭氧和紫外线、防潮耐油、阻燃耐腐、适应温度范围宽以及抗电磁干扰的特点。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种风能和太阳能转换用光伏电缆，包括绝缘线芯，所述绝缘线芯为包覆有辐照交联低烟无卤绝缘层的铜导体，所述绝缘线芯的外层依次同心包裹有玻璃纤维带、金属屏蔽层、阻水带和辐照交联低烟无卤护套。
本发明所述铜导体为截面为圆形的软铜导体，所述软铜导体由复数根镀锡铜丝束绞组成。
本发明所述绝缘线芯由复数芯数的包覆辐照交联低烟无卤绝缘层后的铜导体束合成缆后组成。
本发明所述金属屏蔽层为铜丝屏蔽网或铜带屏蔽层，其额定特性阻抗不低于75Ω。
本发明所述绝缘线芯的直径为1.0mm至30.5mm，所述绝缘线芯的芯数为2至5。
本发明所述辐照交联低烟无卤绝缘层的厚度为0.6mm至2.8mm，所述辐照交联低烟无卤护套的厚度为1.4mm至4.5mm。
本发明的制造方法，包括下述步骤：
(1)、采用无氧铜杆拉制铜丝。
(2)、将拉制好的铜丝进行镀锡处理。
(3)、将镀锡后的铜丝用束丝机进行束绞。
(4)、将束绞完成的股线，采用笼绞机或框绞机进行绞制。
(5)、在绞制好的铜导体外层采用挤塑机，挤包一层辐照交联低烟无卤绝缘层。
(6)、将挤塑好的绝缘线芯在电子加速器上进行辐照处理。
(7)、将完成辐照交联后的绝缘线芯采用成缆机，根据需要的芯数进行束合成缆，并采用玻璃纤维带将缆芯扎紧。
(8)、在成缆后的缆芯外层编织铜丝屏蔽网或缠绕铜带屏蔽层。
(9)、在铜丝屏蔽网或铜带屏蔽层的外层缠绕一层阻水带。
(10)、在缠完阻水带的电缆外层挤塑辐照交联低烟无卤护套。
(11)、将挤塑好的成品电缆在电子加速器上进行辐照处理。
本发明所述无氧铜杆的直径为8mm，电阻率不大于0.017241Ω·mm2/m。
本发明所述辐照交联低烟无卤绝缘层中的铅<2ppm、镉<2ppm、汞<2ppm、六价铬<2ppm、聚溴联苯<2ppm、聚溴二苯醚<2ppm，均符合RoHS环保标准规定。
本发明所述电子加速器为ELV-4电子加速器，辐照处理的电子束流为1.8～1.0Mev。
本发明与现有技术相比，电缆的耐温范围可达到+150℃～-45℃，电缆的敷设温度不低于-30℃，而且使用寿命长，各项指标符合RoHS环保标准。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明一种风能和太阳能转换用光伏电缆，包括绝缘线芯，所述绝缘线芯为包覆有辐照交联低烟无卤绝缘层2的铜导体1，所述绝缘线芯的外层依次同心包裹有玻璃纤维带3、金属屏蔽层4、阻水带5和辐照交联低烟无卤护套6。其中，铜导体1为截面为圆形的软铜导体，所述软铜导体由复数根镀锡铜丝束绞组成，绝缘线芯由按生产规格需要的复数芯数的包覆辐照交联低烟无卤绝缘层的铜导体束合成缆后组成，绝缘线芯的直径为1.0mm至30.5mm，绝缘线芯的芯数为2至5。金属屏蔽层4为铜丝屏蔽网或铜带屏蔽层，其额定特性阻抗不低于75Ω。
本发明所述辐照交联低烟无卤绝缘层的厚度为0.6mm至2.8mm，所述辐照交联低烟无卤护套的厚度为1.4mm至4.5mm。
本发明风能和太阳能转换用光伏电缆的制造方法，按如下步骤进行：
(1)、采用直径8mm，电阻率不大于0.017241Ω·mm2/m的无氧铜杆拉制铜丝。
(2)、将拉制好的铜丝进行镀锡处理，以保证铜丝在长时间运行中不发生氧化或被腐蚀。
(3)、将镀锡后的铜丝用束丝机进行束绞。
(4)、将束绞完成的股线，采用笼绞机或框绞机进行导体的绞制，绞制完成的镀锡铜导体的性能应符合GB/T3956-1997标准的规定。
(5)、在绞制好的导体外层采用挤塑机，挤包一层辐照交联低烟无卤绝缘层，辐照交联低烟无卤绝缘层中的汞、铅、镉、六价铬、聚溴联苯、聚溴二苯醚等重金属物质的含量(铅<2ppm、镉<2ppm、汞<2ppm、六价铬<2ppm、聚溴联苯<2ppm、聚溴二苯醚<2ppm)符合RoHS(TheRestriction of the use of certain Hazardous substances in Electrical andElectronic Equipment，即在电子电气设备中使用有害物质的限令)环保标准规定，并具有耐高温耐寒等特点。
(6)、将挤塑好的绝缘线芯在型号为ELV-4的电子加速器(俄罗斯新西伯利亚核物理研究所生产)上通过1.8～1.0Mev(兆电子伏，电势能单位)的电子束流进行辐照处理，将辐照交联低烟无卤绝缘层的线性分子结构改变成空间的网状结构，使其具备良好的防辐照、抗老化、抗撕裂等性能。
(7)、将完成辐照交联后的绝缘线芯采用成缆机，根据需要的芯数进行束合成缆，并采用玻璃纤维带将缆芯扎紧。
(8)、在成缆后的缆芯外层编织铜丝屏蔽网或缠绕铜带屏蔽层，使电缆具备良好的抗电磁干扰的性能，其额定特性阻抗不低于75Ω。
(9)、在编织铜丝屏蔽网或缠绕铜屏蔽带完成后，在其外层缠绕一层阻水带，进行防水处理，使水份和湿气不会进入电缆内部。
(10)、在缠完阻水带的电缆外层挤塑辐照交联低烟无卤护套，辐照交联低烟无卤护套中的汞、铅、镉、六价铬、聚溴联苯、聚溴二苯醚等重金属物质的含量符合RoHS环保标准规定，并具有耐高温耐寒等特点。
(11)、将挤塑好的成品电缆在ELV-8电子加速器上通过2.2～1.6Mev的电子束流进行辐照处理，将辐照交联低烟无卤护套料的线性分子结构改变成空间的网状结构，使其具备良好的防辐照、抗老化、抗撕裂等性能。
本发明的耐温范围可达到+150℃～-45℃，敷设温度不低于-30℃，普通电缆的敷设温度为不低于0℃。电缆增加了环保、防潮、无铅、无卤、阻燃、极低的烟释放量、耐油、耐微生物、耐高低温以及抗电磁干扰等特点，不仅易于敷设，而且使用寿命长，能够有效节约风能和太阳能等清洁能源的输送成本。
Claims (10)
1.一种风能和太阳能转换用光伏电缆，包括绝缘线芯，其特征在于：所述绝缘线芯为包覆有辐照交联低烟无卤绝缘层的铜导体，所述绝缘线芯的外层依次同心包裹有玻璃纤维带、金属屏蔽层、阻水带和辐照交联低烟无卤护套。
2.根据权利要求1所述的风能和太阳能转换用光伏电缆，其特征在于：所述铜导体为截面为圆形的软铜导体，所述软铜导体由复数根镀锡铜丝束绞组成。
3.根据权利要求2所述的风能和太阳能转换用光伏电缆，其特征在于：所述绝缘线芯由复数芯数的包覆辐照交联低烟无卤绝缘层后的铜导体束合成缆后组成。
4.根据权利要求1或3所述的风能和太阳能转换用光伏电缆，其特征在于：所述金属屏蔽层为铜丝屏蔽网或铜带屏蔽层，其额定特性阻抗不低于75Ω。
5.根据权利要求3所述的风能和太阳能转换用光伏电缆，其特征在于：所述绝缘线芯的直径为1.0mm至30.5mm，所述绝缘线芯的芯数为2至5。
6.根据权利要求5所述的风能和太阳能转换用光伏电缆，其特征在于：所述辐照交联低烟无卤绝缘层的厚度为0.6mm至2.8mm，所述辐照交联低烟无卤护套的厚度为1.4mm至4.5mm。
7.一种风能和太阳能转换用光伏电缆的制造方法，包括下述步骤：
(1)、采用无氧铜杆拉制铜丝。
(2)、将拉制好的铜丝进行镀锡处理。
(3)、将镀锡后的铜丝用束丝机进行束绞。
(4)、将束绞完成的股线，采用笼绞机或框绞机进行绞制。
(5)、在绞制好的铜导体外层采用挤塑机，挤包一层辐照交联低烟无卤绝缘层。
(6)、将挤塑好的绝缘线芯在电子加速器上进行辐照处理。
(7)、将完成辐照交联后的绝缘线芯采用成缆机，根据需要的芯数进行束合成缆，并采用玻璃纤维带将缆芯扎紧。
(8)、在成缆后的缆芯外层编织铜丝屏蔽网或缠绕铜带屏蔽层。
(9)、在铜丝屏蔽网或铜带屏蔽层的外层缠绕一层阻水带。
(10)、在缠完阻水带的电缆外层挤塑辐照交联低烟无卤护套。
(11)、将挤塑好的成品电缆在电子加速器上进行辐照处理。
8.根据权利要求7所述的风能和太阳能转换用光伏电缆的制造方法，其特征在于：所述无氧铜杆的直径为8mm，电阻率不大于0.017241Ω·mm2/m。
9.根据权利要求8所述的风能和太阳能转换用光伏电缆的制造方法，其特征在于：所述辐照交联低烟无卤绝缘层中的铅<2ppm、镉<2ppm、汞<2ppm、六价铬<2ppm、聚溴联苯<2ppm、聚溴二苯醚<2ppm，均符合RoHS环保标准规定。
10.根据权利要求9所述的风能和太阳能转换用光伏电缆的制造方法，其特征在于：所述电子加速器为ELV-4电子加速器，辐照处理的电子束流为1.8～1.0Mev。
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