CN101635178A - 耐低温扭转风能发电用屏蔽软电缆及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及耐低温扭转风能发电用屏蔽软电缆及制作方法，所述的屏蔽软电缆包括导体(1)、绝缘层(2)、填充料(3)、包带层(4)、外护套层(6)，其特征在于屏蔽层(5)处于包带层(4)和外护套层(6)之间，所述的屏蔽层为铜丝编织的屏蔽结构；所述的铜丝编织屏蔽层的编织密度应不小于80％；所述的导体为2芯、3芯、4芯、5芯、6芯、12芯、18芯、24芯或36芯。所述的制作方法包括拉丝——绞合——绝缘——成缆——屏蔽——外护套工艺流程。本发明提供的屏蔽软电缆结构创新且使用动力电缆和控制电缆两种电压等级合并成一种电压等级，从而使产品更易选择。

Description

耐低温扭转风能发电用屏蔽软电缆及制作方法

技术领域

本发明涉及一种耐低温扭转风能发电用屏蔽软电缆及制作方法，属于电缆领域。

背景技术

随着传统能源价格的不断上涨，以及环保意识的增强，国家开始大力发展新能源，其中发展最快、最成熟的是风能发电，风电行业的发展对风力发电用电缆提出了需求。由于风能发电的环境恶劣，风机使用年限较长，且电缆随风机不断转动，对电缆的性能要求也很高，传统的电缆显然难以适应。

风能发电用电缆多用在气候条件恶劣的地区，气温寒冷，昼夜温差大，因此应具有良好的耐低温性，能耐-40℃的低温，且耐紫外线、耐气候老化性能优异。风能发电用电缆按使用场合分移动和固定安装用电缆。移动用电缆，需频繁扭转，因此应具有良好的抗扭转性能和弯曲性能。从目前人们的认知，风能使用的电缆应起码满足以下各项技术指标：

1、具有良好的耐低温和耐磨性，以及耐疲劳性、耐气候老化性能、耐微生物性能，对油品、化学品具有极好的耐腐蚀性。普通电缆不具有耐磨性和耐腐蚀性。

2、抗扭转性能和弯曲性能优异：成品电缆在-40℃～50℃的低温环境下，能经受正、反各四转为一次、扭转角度为360°，次数不少于3000次的抗扭转性能试验，要求电缆试验结束后导体不发生断裂、护套表面不产生裂纹。普通电缆不适合在低温情况下扭转。

3、适用环境温度-40℃～+100℃，运行温度为-40℃～+90℃。普通电缆运行温度为0℃～70℃。

4、电缆的敷设温度不低于-30℃，普通电缆的敷设温度为不低于0℃；

5、电缆弯曲半径：固定安装不小于电缆外径的6倍，移动安装不小于电缆外径的8倍。普通电缆的弯曲半径为电缆外径的20倍。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐低温扭转风能发电用的屏蔽软电缆及制作方法。本发明是在传统的风能电缆基础上，设计编织屏蔽层，增加屏蔽功能，使电缆在使用过程具有承载短路电流功能和抗干扰的功能，使电缆抗扭曲、耐低温、耐候性、耐蚀性，在使用过程中更安全可靠。

为此，本发明提供的耐低温扭转风能发电用屏蔽软电缆包括导体、绝缘层、填充料、包带层、屏蔽层和外护套层，分述如下：

1、导体：导体采用优质的无氧铜，铜的纯度达到99.99％。导体根据用户的要求采用镀锡或不镀锡铜导体，导体采用符合GB/T3956规定的第5类或第6类导体结构的要求。导体表面应光洁、无油污、无损伤绝缘的毛刺，以及凸起或断裂的单线。电缆芯数为2芯、3芯、4芯、5芯、6芯、12芯、18芯、24芯及36芯等。

2、绝缘层：绝缘采用耐低温、耐腐蚀、耐油的TPE弹性体或柔性硅烷交联聚烯烃弹性体材料，绝缘的耐低温性能可达-40℃，绝缘层厚度选用适合1kV级及以下耐压等级厚度，符合TICW 1-2009的规定。

3、屏蔽层处于外护套层和包带层之间：屏蔽层为铜丝编织屏蔽结构形式，铜丝编织屏蔽的编织密度应不少于80％，保证电缆具有优良的屏蔽性能，同时具有较好的弯曲性能。

4、外护套：外护套采用耐低温、耐磨、耐老化、耐油、耐腐蚀性能优异的TPU弹性体或TPE弹性体材料，护套层的耐低温性能可达-40℃。护套层厚度选用适合1kV级及以下耐压等级厚度，应符合TICW 1-2009的规定。

5、其他如填充料、包带层则与常用电缆的一致。

本发明提供的耐低温扭转风能发电用屏蔽软电缆工艺流程包括拉丝——绞合——绝缘——成缆——屏蔽——外护套，其特征在于成缆之后制作由铜丝编织而成的屏蔽层，然后再制作外护套，也即屏蔽层5处于包带层和外护套之间。

本发明提供的扭转风能发电用电缆的具有的技术指标：

1、电缆耐压试验：经受交流3.5kV，持续5分钟，不击穿。

2、电缆的屏蔽系数不大于0.6。

3、电缆耐扭曲试验

电缆试样受扭长度为10米，垂直悬挂于室温环境中，正反各扭转4圈(1440°)作为1次，转速为360°/分钟，如此重复3000次，扭后电缆表面不应开裂，且经受3.5kV电压，持续5分钟，电缆不击穿。

4、电缆极限温度下的耐扭转试验

电缆试样自由悬挂，一端固定，另一端与转轮相连，转轮先顺时针扭转4圈(1440°)，然后恢复到起始状态再反转4圈(1440°)作为一个周期，转速为360°/分钟，如此重复10个周期，扭后电缆表面不应开裂，且浸在水中1小时后，经受3.5kV电压，持续5分钟，电缆不击穿。

5、电缆通过单根垂直燃烧试验。

本发明提供的软电缆在结构上的创新点在于：

①结构创新：在传统风能电缆基础上设计屏蔽结构，保证产品具有优良的抗扭曲、耐低温、耐气候老化、耐腐蚀性和屏蔽等性能，使产品应用更广泛更安全；

②动力和控制型号综合设计：产品使用额定电压为0.6/1kV的动力电缆和额定电压为450/750kV的控制电缆两种电压等级合并成一种电压等级的额定电压0.6/1kV，从而使产品更易选择。

附图说明

图1为本发明提供的12芯屏蔽软电缆的结构示意图。

图中：1.导体 2.绝缘层 3.填充料 4.包带层 5.屏蔽层 6.外护套。

具体实施方式

下面通过所述的耐低温扭转风能发电用屏蔽软电缆的结构特征和制作方法的阐述，进一步说明本发明的实质性特点和显著的进步。但本发明决非仅限于实施例的描述。

如图1所示的12芯屏蔽软电缆结构，制作步骤依次为：

导体1：

导体采用GB/T3956规定的第5类或第6类导体结构，可以镀锡或不镀锡两种，导体表面光洁，无毛刺，划痕。

绝缘层2：

绝缘材料采用TPE弹性体绝缘料或柔性硅烷交联聚烯烃弹性体材料，，绝缘厚度符合TICW 1-2009规定要求，保证绝缘线芯具有良好的耐扭转、高强度和电气绝缘性能。在绝缘层之间为填充料3充填。

成缆：

包带4采用聚酯带，双层重叠绕包，搭盖率为20-30％。绕包应紧密、平整、不得脱节、缺层、折迭及打皱。

屏蔽层5：

屏蔽层为铜丝编织屏蔽结构形式，铜丝编织屏蔽的编织密度应不小于80％，编织层不允许整体接续，露出的铜线头应修齐。

外护套6：

外护套层采用阻燃型聚氨酯弹性体护套料，外护套层厚度符合TICW1-2009规定的要求，使电缆具有很强的耐磨性和耐弯曲性能，同时具有较好的耐环境腐蚀性能及阻燃性能。

Claims (10)

1、一种耐低温扭转风能发电用屏蔽软电缆，包括导体(1)、绝缘层(2)、填充料(3)、包带层(4)、外护套层(6)，其特征在于屏蔽层(5)处于包带层(4)和外护套层(6)之间，所述的屏蔽层为铜丝编织的屏蔽结构。

2、按权利要求1所述的屏蔽软电缆，其特征在于铜丝编织屏蔽层的编织密度应不小于80％。

3、按权利要求1所述的屏蔽软电缆，其特征在于所述的导体采用GB/T3956规定的第5类或第6类导体结构。

4、按权利要求1或3所述的屏蔽软电缆，其特征在于所述的导体采用镀锡或不镀锡。

5、按权利要求1或3所述的屏蔽软电缆，其特征在于所述的导体为2芯、3芯、4芯、5芯、6芯、12芯、18芯、24芯或36芯。

6、按权利要求4所述的屏蔽软电缆，其特征在于所述的导体为2芯、3芯、4芯、5芯、6芯、12芯、18芯、24芯或36芯。

7、按权利要求1所述的屏蔽软电缆，其特征在于所述的外护套层或绝缘层厚度符合TICW 1-2009的规定。

8、按权利要求1所述的屏蔽软电缆，其特征在于包带层为双层重叠绕包，搭盖率为20％。

9、制作如权利要求1-4、6-8中任一项所述的耐低温扭转风能发电用屏蔽软电缆的方法，包括拉丝、绞合、绝缘、火花、成缆、外护套工艺，其特征在于成缆之后制作由铜丝编织而成的屏蔽层，然后再制作外护套层。

10、按权利要求9所述的耐低温扭转风能发电用屏蔽软电缆的制作方法，其特征在于：

(1)绝缘层采用TPE弹性体材料或柔性硅烷交联聚烯烃弹性材料；

(2)成缆包带采用聚酯带；

(3)铜丝编织屏蔽层不允许整体接续，露出的铜线头应修齐；

(4)外护套层采用阻燃型聚氨酯弹性体护套料。

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