CN102568686A - 抗张耐高温辐照交联聚烯烃绝缘光伏电缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开的抗张耐高温辐照交联聚烯烃绝缘光伏电缆，包括铜导体，其还包括抗张元件、耐高温结构层、低烟无卤辐照交联阻燃聚烯烃绝缘层、低烟无卤耐高温隔离层和低烟无卤辐照交联阻燃聚烯烃护套层；铜导体与抗张元件紧密绞合在一起形成一绞合体，耐高温结构层包覆在绞合体上，低烟无卤辐照交联阻燃聚烯烃绝缘层包覆在耐高温结构层上，低烟无卤耐高温隔离层包覆在低烟无卤辐照交联阻燃聚烯烃绝缘层上，低烟无卤辐照交联阻燃聚烯烃护套层挤包在低烟无卤耐高温隔离层上。本发明的电缆工作温度较宽即导体临时过载可达+130℃，工作环境温度-40℃至+110℃(TUV上限+90℃)，同时具有耐高温性能短期温度超过130℃环境要求能力，并具有良好的抗臭氧、紫外线、水蒸气及阻燃性能。

Description

抗张耐高温辐照交联聚烯烃绝缘光伏电缆

技术领域

本发明涉及电力电缆技术领域，特别涉及一种抗张耐高温辐照交联聚烯烃绝缘光伏电缆，用于连接太阳能电池板、蓄电池或其他集电单元如光伏组件和逆变器的布线系统。

背景技术

具有零排放、寿命长、资源永不枯竭等优点的太阳能光伏并网发电产业逐渐成为当今世界最受关注的新兴产业之一。太阳能光伏电缆用于连接太阳能电池板、蓄电池或其他集电单元如光伏组件和逆变器的布线系统。

太阳能系统使用环境恶劣，光伏电缆应具有优良的独特性能。

太阳能技术将成为未来的绿色能源技术之一。如果未能采用太阳能应用的专用电缆，将会影响到整个系统的使用寿命。

实际上，太阳能系统常常会在恶劣环境条件下使用，如高温和紫外线辐射。在欧洲，晴天时将导致太阳能系统的现场温度高达100℃。目前，光伏电缆可采用的各种材料有PVC、橡胶、TPE和高质量交叉链接材料，但遗憾的是，额定温度为90℃的橡胶电缆，还有即便是额定温度为70℃的PVC电缆也常常在户外使用，显然，这将大大影响系统的使用寿命。

就光伏应用而言，户外使用的材料应根据紫外线、臭氧、剧烈温度变化和化学侵蚀情况而定。在该种环境应力下使用低档材料，将导致电缆护套易碎，甚至会分解电缆绝缘层。所有这些情况都会直接增加电缆系统损失，同时发生电缆短路的风险也会增大，从中长期看，发生火灾或人员伤害的可能性也更高。

太阳能电缆是一种电子束交叉链接电缆，额定温度为120℃，在所属设备中可抵御恶劣气候环境和经受机械冲击。根据国际标准IEC216，太阳能电缆，在户外环境下，其使用寿命是橡胶电缆的8倍，是PVC电缆的32倍。这些电缆和部件不仅具有最佳的耐风雨性、耐紫外线和臭氧侵蚀性，而且能承受更大范围的的温度变化(例如：从40℃至125℃)。

为应对高温导致的潜在危险，制造商倾向于使用双层绝缘橡胶护套电缆。但此类电缆的标准版本仅允许用于最高工作温度为60℃的环境下。而在欧洲，屋顶上即可测得出的温度值却高达100℃。

太阳能电缆的额定温度为120℃(可使用20000小时)。这一额定值相当于在90℃的持续温度条件下可使用18年；而当温度低于90℃时，其使用寿命更长。通常，要求太阳能设备的使用寿命应达到20至30年以上。

基于上述种种原因，在太阳能系统中使用专用太阳能电缆和部件是非常有必要的。

实际上，在安装和维护期间，电缆可在屋顶结构的锐边上布线，同时电缆须承受压力、弯折、张力、交叉拉伸载荷及强力冲击。如果电缆护套强度不够，则电缆绝缘层将会受到严重损坏，从而影响整个电缆的使用寿命，或者导致短路、火灾和人员伤害危险等问题的出现。

经辐射交叉链接的材料，具备较高的机械强度。交叉链接工艺改变了聚合物的化学结构，可熔性热塑材料转换为非可熔性弹性体材料，交叉链接辐射显著改善了电缆绝缘材料的热学特性、机械特性和化学特性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术所存在的问题而提供一种抗张耐高温辐照交联聚烯烃绝缘光伏电缆，该光伏电缆用于连接太阳能电池板、蓄电池或其他集电单元如光伏组件和逆变器的布线系统。该抗张耐高温辐照交联聚烯烃绝缘光伏电缆具有抗臭氧，紫外线，水蒸气-无铅，无卤，阻燃，极低的烟释放量，耐油、耐化学腐蚀，导体临时过载可达+130℃，环境温度-40℃至+110℃(TUV上限+90℃)，低温条件下仍能保持极好的柔性，耐切割，撕裂和裂缝延伸，绝缘层和外护套可以一次性剥离，使用寿命超过20年(最高+90℃)。太阳能系统使用环境恶劣，光伏电缆应具有优良的独特性能。

本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

抗张耐高温辐照交联聚烯烃绝缘光伏电缆，包括铜导体，其特征在于，还包括抗张元件、耐高温结构层、低烟无卤辐照交联阻燃聚烯烃绝缘层、低烟无卤耐高温隔离层和低烟无卤辐照交联阻燃聚烯烃护套层；所述铜导体与抗张元件紧密绞合在一起形成一绞合体，所述耐高温结构层包覆在所述绞合体上，所述低烟无卤辐照交联阻燃聚烯烃绝缘层包覆在所述耐高温结构层上，所述低烟无卤耐高温隔离层包覆在所述低烟无卤辐照交联阻燃聚烯烃绝缘层上，所述低烟无卤辐照交联阻燃聚烯烃护套层挤包在所述低烟无卤耐高温隔离层上。

所述抗张元件为无碱玻璃丝耐高温填充绳。

所述耐高温结构层为绕包在所述绞合体上的芳香族聚酰胺和云母粉合成带层。

本发明采用耐高温辐照型绝缘料替代普通电力电缆用的有机绝缘料，以满足电缆耐130℃的高温，抗张元件起承载和受力作用，隔离层起阻燃的作用、外护层具有抗臭氧、紫外线、水蒸气等作用。

本发明的优点是：

1.本发明的抗张耐高温辐照交联聚烯烃绝缘光伏电缆，具有抗臭氧、紫外线、水蒸气等作用；

2.耐高温性能短期温度超过130℃环境要求。

3.电缆具有良好的阻燃性能。

本发明的抗张耐高温辐照交联聚烯烃绝缘光伏电缆具有完美的缆芯同心度，护套厚度均匀，直径较小，抗张力强，耐温等级高，有较大的载流量。本发明具有抗臭氧、抗紫外线和水蒸气性能，其无铅、无卤、阻燃，具有极低的烟释放量；本发明的抗张耐高温辐照交联聚烯烃绝缘光伏电缆耐油、耐化学腐蚀，导体临时过载可达+130℃，使用环境温度-40℃至+110℃(TUV上限+90℃)，其在低温条件下仍能保持极好的柔性，耐切割，撕裂和裂缝延伸，绝缘层和外护套可以一次性剥离，使用寿命超过20年(最高+90℃)。具备与标准的接头、连接系统的兼容性，符合国际标准，抗菌，抗微生物。

附图说明

图1为抗张耐高温辐照交联聚烯烃绝缘光伏电缆结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

参见图1，图1为抗张耐高温辐照交联聚烯烃绝缘光伏电缆结构示意图。

该抗张耐高温辐照交联聚烯烃绝缘光伏电缆，包括铜导体2、抗张元件1、耐高温结构层6、低烟无卤辐照交联阻燃聚烯烃绝缘层3、低烟无卤耐高温隔离层4和低烟无卤辐照交联阻燃聚烯烃护套层5。

抗张元件1为无碱玻璃丝耐高温填充绳，铜导体2与无碱玻璃丝耐高温填充绳紧密绞合在一起形成一绞合体，耐高温结构层6采用芳香族聚酰胺和云母粉合成带，绕包在绞合体上。低烟无卤辐照交联阻燃聚烯烃绝缘层3包覆在耐高温结构层6上，低烟无卤耐高温隔离层4包覆在低烟无卤辐照交联阻燃聚烯烃绝缘层3上，低烟无卤辐照交联阻燃聚烯烃护套层5挤包在低烟无卤耐高温隔离层4上。

本发明将成为替代进口光伏电缆的国产新品种。

Claims (3)

1.抗张耐高温辐照交联聚烯烃绝缘光伏电缆，包括铜导体，其特征在于，还包括抗张元件、耐高温结构层、低烟无卤辐照交联阻燃聚烯烃绝缘层、低烟无卤耐高温隔离层和低烟无卤辐照交联阻燃聚烯烃护套层；所述铜导体与抗张元件紧密绞合在一起形成一绞合体，所述耐高温结构层包覆在所述绞合体上，所述低烟无卤辐照交联阻燃聚烯烃绝缘层包覆在所述耐高温结构层上，所述低烟无卤耐高温隔离层包覆在所述低烟无卤辐照交联阻燃聚烯烃绝缘层上，所述低烟无卤辐照交联阻燃聚烯烃护套层挤包在所述低烟无卤耐高温隔离层上。

2.如权利要求1所述的抗张耐高温辐照交联聚烯烃绝缘光伏电缆，其特征在于，所述抗张元件为无碱玻璃丝耐高温填充绳。

3.如权利要求1所述的抗张耐高温辐照交联聚烯烃绝缘光伏电缆，其特征在于，所述耐高温结构层为绕包在所述绞合体上的芳香族聚酰胺和云母粉合成带层。

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