CN103928162A - 风力发电用耐寒耐扭曲高压软电缆及其工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电线电缆领域，具体涉及一种风力发电用耐寒耐扭曲高压软电缆及其工艺。本发明包括导体、绝缘橡胶和橡胶护套，所述的绝缘橡胶包括下述重量份的组份：三元乙丙橡胶；20～30，氯化聚乙烯；12～17，陶土；20～23，滑石粉；20～23，耐寒增塑剂；4～7，所述的橡胶护套包括下述重量份的组份：氯化聚乙烯；45～55，滑石粉；5～9，补强剂；18～21，耐寒增塑剂；9～11，所述工艺采用了导体各层全部顺绞的绞制工艺，所述绝缘与护套挤出工艺采用了双层共挤，一次挤出工艺。本发明达到了耐扭、耐寒、耐盐雾、耐油、耐紫外线、柔软、可移动等风力高压特点的要求。
Description
技术领域
本发明属于电线电缆领域，具体涉及一种风力发电用耐寒耐扭曲高压软电缆及其工艺。
背景技术
作为新能源领域中技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式，风力发电的发展速度令人瞩目。作为风力发电设备配套的风力发电用电缆正在成为巨大市场潜力的电缆新品种。目前，我国对风能电缆的研发才刚刚起步，主要电压等级有三种：450/750V、0.6/1kV、1.8/3kV。相应的国家标准尚未正式发布。大量此类电缆产品需要进口。由于风力发电的环境恶劣，风机使用年限较长，且电缆随风机不断旋转，对电缆的性能要求较高，故我国风能电缆一直依赖进口，且价格昂贵，研发并投用国产风能电缆是迫在眉睫。
随着风力发电机组的迅速发展，能够满足风电特殊环境要求的耐扭、耐寒、耐盐雾、耐油、耐紫外线、柔软、可移动等特点的3kV风力发电电缆将成为现在及未来几年的技术攻克的难点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，在于提供一种风力发电用耐寒、耐扭曲、耐盐雾、耐油、耐紫外线、耐低温、柔软、可移动等特点的3kV高压软电缆。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明风力发电用耐寒耐扭曲高压软电缆，包括导体、绝缘橡胶和橡胶护套，所述的绝缘橡胶包括下述重量份的组份：
三元乙丙橡胶；20～30，氯化聚乙烯；12～17，陶土；20～23，滑石粉；20～23，耐寒增塑剂；4～7，橡胶油；1～2，促进剂；1～2，硫化剂；1～2，石蜡；0.5～1，稳定剂；1～2，抗氧剂；0.5～1.5，防老剂；0.2～0.5，活化剂；2～4，偶联剂；0.1～0.5，
所述的橡胶护套包括下述重量份的组份：
氯化聚乙烯；45～55，滑石粉；5～9，补强剂；18～21，耐寒增塑剂；9～11，促进剂；1.5～2.5，硫化剂；1.5～2.0，石蜡；0.8～1.3，活化剂；4～6，抗氧剂；0.4～0.8，防老剂；0.1～0.4，阻燃剂；1～3，稳定剂； 1～3。
作为对本技术的进一步限定，所述风力发电用耐寒耐扭曲高压软电缆绝缘橡胶的优选重量份配比为：
三元乙丙橡胶；23～29，氯化聚乙烯；14～16，陶土；21～22，滑石粉；21～22，耐寒增塑剂；5.5～6.0，橡胶油；1.5～1.8，促进剂；1.0～1.5，硫化剂；1.0～1.3，石蜡；0.7～0.9，稳定剂；1.1～1.4，抗氧剂；0.8～1.0，防老剂；0.2～0.4，活化剂；2.8～3.5，偶联剂；0.2～0.3，
所述风力发电用耐寒耐扭曲高压软电缆橡胶护套优选重量份配比为：
氯化聚乙烯；47～52，滑石粉；6～8，补强剂；19～20，耐寒增塑剂；9.5～10.5，促进剂；1.8～2.2，硫化剂；1.6～1.9，石蜡；0.9～1.2，活化剂；4.5～5.5，抗氧剂；0.5～0.7，防老剂；0.1～0.3，阻燃剂；1.5～2.5，稳定剂； 1.5～2.5。
作为对本技术的进一步限定，所述风力发电用耐寒耐扭曲高压软电缆绝缘橡胶的最优重量份配比为：
三元乙丙橡胶；25，氯化聚乙烯；15，陶土；21.6，滑石粉；21.6，耐寒增塑剂；5.83，橡胶油；1.67，促进剂；1.33，硫化剂；1.17，石蜡；0.83，稳定剂；1.25，抗氧剂；0.92，防老剂；0.34，活化剂；3.09，偶联剂；0.25，
风力发电用耐寒耐扭曲高压软电缆橡胶护套的最优重量份配比为：
氯化聚乙烯；49，滑石粉；7，补强剂；19.5，耐寒增塑剂；10，促进剂；2，硫化剂；1.7，石蜡；1.1，活化剂；5，抗氧剂；0.6，防老剂；0.2，阻燃剂；2，稳定剂； 2。
本发明的技术解决方案还针对上述风力发电用耐寒耐扭曲高压软电缆提供了新型加工工艺，包括导体绞制工艺, 绝缘与护套挤出工艺,所述导体绞制工艺采用了导体各层全部顺绞的绞制工艺，从内到外每层都按同一个绞向绞制导体。所述绝缘与护套挤出工艺采用了双层共挤，一次挤出工艺。
本发明的有益效果是：
1）绝缘橡胶抗张强度、抗撕强度高，耐老化、耐臭氧、耐寒性能优良；橡胶护套抗张强度、抗撕裂、抗开裂强度高，耐磨、耐油、耐寒性能优良。采用上述绝缘橡胶配方和护套橡胶配方生产出的风能电缆满足了风电特殊环境要求的耐扭、耐寒、耐盐雾、耐油、耐紫外线、柔软、可移动等特点的要求。
2）采用了新的绞制工艺，即从内到外每个层都按同一个绞向绞制导体。解决了风能电缆在10000个周期的耐扭曲试验中，导体容易被扭断的问题。
3）绝缘与护套挤出工艺可以使绝缘与护套紧密结合在一起，护套可以最大限度的保护绝缘，提高电缆在低温下抗扭曲开裂、抗弯曲开裂性能，同时还简化了加工流程，极大地节约了水、电、人工等费用，降低了生产成本。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，以便本领域的相关人员更了解本发明。
实施例1
风力发电用耐寒耐扭曲高压软电缆绝缘橡胶的重量份配比为：三元乙丙橡胶；30，氯化聚乙烯；17，陶土；23，滑石粉；23，耐寒增塑剂；7，橡胶油；2，促进剂；2，硫化剂；2，石蜡；1，稳定剂；2，抗氧剂；1.5，防老剂；0.5，活化剂；4，偶联剂；0.5，
所述的橡胶护套包括下述重量份的组份：
氯化聚乙烯；55，滑石粉；9，补强剂；21，耐寒增塑剂；11，促进剂；2.5，硫化剂；2.0，石蜡；1.3，活化剂；6，抗氧剂；0.8，防老剂；0.4，阻燃剂；3，稳定剂；3。
本发明的技术解决方案还针对上述风力发电用耐寒耐扭曲高压软电缆提供了新型加工工艺，包括导体绞制工艺, 绝缘与护套挤出工艺,所述导体绞制工艺采用了导体各层全部顺绞的绞制工艺，从内到外每层都按同一个绞向绞制导体。所述绝缘与护套挤出工艺采用了双层共挤，一次挤出工艺。
实施例2
风力发电用耐寒耐扭曲高压软电缆绝缘橡胶的重量份配比为：三元乙丙橡胶；20，氯化聚乙烯；12，陶土；20，滑石粉；20，耐寒增塑剂；4，橡胶油；1，促进剂；1，硫化剂；1，石蜡；0.5，稳定剂；1，抗氧剂；0.5，防老剂；0.2，活化剂；2，偶联剂；0.1，
所述的橡胶护套包括下述重量份的组份：
氯化聚乙烯；45，滑石粉；5，补强剂；18，耐寒增塑剂；9，促进剂；1.5，硫化剂；1.5，石蜡；0.8，活化剂；4，抗氧剂；0.4，防老剂；0.1，阻燃剂；1，稳定剂； 1。
本发明的技术解决方案还针对上述风力发电用耐寒耐扭曲高压软电缆提供了新型加工工艺，包括导体绞制工艺, 绝缘与护套挤出工艺,所述导体绞制工艺采用了导体各层全部顺绞的绞制工艺，从内到外每层都按同一个绞向绞制导体。所述绝缘与护套挤出工艺采用了双层共挤，一次挤出工艺。
实施例3
风力发电用耐寒耐扭曲高压软电缆绝缘橡胶的重量份配比为：三元乙丙橡胶；25，氯化聚乙烯；15，陶土；21.6，滑石粉；21.6，耐寒增塑剂；5.83，橡胶油；1.67，促进剂；1.33，硫化剂；1.17，石蜡；0.83，稳定剂；1.25，抗氧剂；0.92，防老剂；0.34，活化剂；3.09，偶联剂；0.25，
所述的橡胶护套包括下述重量份的组份：
氯化聚乙烯；49，滑石粉；7，补强剂；19.5，耐寒增塑剂；10，促进剂；2，硫化剂；1.7，石蜡；1.1，活化剂；5，抗氧剂；0.6，防老剂；0.2，阻燃剂；2，稳定剂； 2。
本发明的技术解决方案还针对上述风力发电用耐寒耐扭曲高压软电缆提供了新型加工工艺，包括导体绞制工艺, 绝缘与护套挤出工艺,所述导体绞制工艺采用了导体各层全部顺绞的绞制工艺，从内到外每层都按同一个绞向绞制导体。所述绝缘与护套挤出工艺采用了双层共挤，一次挤出工艺。
对以上实施方案中电缆经过过严酷的耐寒、耐扭曲试验，实验过程及结果如下：
首先将取好的样品在-40℃环境温度中放置半小时，然后再将电缆顶端固定在扭转试验装置的转轮上，扭转装置应放置在距离下端固定支架高度为7m～9m的高度，样品下端固定在支架上，受扭样品长度为12m。扭转过程为：转轮先顺时针扭转1440o（四周），然后再逆时针扭转四周，使电缆恢复到原始状态，此后再逆时针扭转1440o，然后再顺时扭转相同角度使电缆恢复到初始状态，此为一个周期。要在-40℃环境中做2000个周期，在常温下做10000个周期。
在完成上述试验程序中规定的试验后，试样表面目测应无裂纹及扭曲现象，且将完成扭转的试样（成品电缆）进行2.5U0、15min交流电压试验和导体直流电阻试验，电缆应不击穿且导体直流电阻20℃时符合GB/T 3956 中第5 种铜导体的规定要求。
Claims (4)
1.一种风力发电用耐寒耐扭曲高压软电缆，包括导体、绝缘橡胶和橡胶护套，其特征在于，所述的绝缘橡胶包括下述重量份的组份：
三元乙丙橡胶；20～30，氯化聚乙烯；12～17，陶土；20～23，滑石粉；20～23，耐寒增塑剂；4～7，橡胶油；1～2，促进剂；1～2，硫化剂；1～2，石蜡；0.5～1，稳定剂；1～2，抗氧剂；0.5～1.5，防老剂；0.2～0.5，活化剂；2～4，偶联剂；0.1～0.5，
所述的橡胶护套包括下述重量份的组份：
氯化聚乙烯；45～55，滑石粉；5～9，补强剂；18～21，耐寒增塑剂；9～11，促进剂；1.5～2.5，硫化剂；1.5～2.0，石蜡；0.8～1.3，活化剂；4～6，抗氧剂；0.4～0.8，防老剂；0.1～0.4，阻燃剂；1～3，稳定剂； 1～3。
2.如权利要求1所述的一种风力发电用耐寒耐扭曲高压软电缆，其特征在于，所述的绝缘橡胶包括下述重量份的组份：
三元乙丙橡胶；23～29，氯化聚乙烯；14～16，陶土；21～22，滑石粉；21～22，耐寒增塑剂；5.5～6.0，橡胶油；1.5～1.8，促进剂；1.0～1.5，硫化剂；1.0～1.3，石蜡；0.7～0.9，稳定剂；1.1～1.4，抗氧剂；0.8～1.0，防老剂；0.2～0.4，活化剂；2.8～3.5，偶联剂；0.2～0.3，
所述的橡胶护套包括下述重量份的组份：
氯化聚乙烯；47～52，滑石粉；6～8，补强剂；19～20，耐寒增塑剂；9.5～10.5，促进剂；1.8～2.2，硫化剂；1.6～1.9，石蜡；0.9～1.2，活化剂；4.5～5.5，抗氧剂；0.5～0.7，防老剂；0.1～0.3，阻燃剂；1.5～2.5，稳定剂； 1.5～2.5。
3.如权利要求1所述的一种风力发电用耐寒耐扭曲高压软电缆，其特征在于，所述的绝缘橡胶包括下述重量份的组份：
三元乙丙橡胶；25，氯化聚乙烯；15，陶土；21.6，滑石粉；21.6，耐寒增塑剂；5.83，橡胶油；1.67，促进剂；1.33，硫化剂；1.17，石蜡；0.83，稳定剂；1.25，抗氧剂；0.92，防老剂；0.34，活化剂；3.09，偶联剂；0.25，
所述的橡胶护套包括下述重量份的组份：
氯化聚乙烯；49，滑石粉；7，补强剂；19.5，耐寒增塑剂；10，促进剂；2，硫化剂；1.7，石蜡；1.1，活化剂；5，抗氧剂；0.6，防老剂；0.2，阻燃剂；2，稳定剂； 2。
4.一种如权利要求1或2或3所述的风力发电用耐寒耐扭曲高压软电缆的加工工艺，包括导体绞制工艺, 绝缘与护套挤出工艺,其特征在于，所述导体绞制工艺采用了导体各层全部顺绞的绞制工艺，从内到外每层都按同一个绞向绞制导体，所述绝缘与护套挤出工艺采用了双层共挤，一次挤出工艺。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110504053A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-11-26 | 江苏亨通电力电缆有限公司 | 风力发电机组用中压抗扭动力电缆 |
| WO2022041493A1 (zh) * | 2020-08-31 | 2022-03-03 | 江苏亨通电力电缆有限公司 | 一种耐寒型软电缆及其制备工艺 |
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- 2013-01-10 CN CN201310008235.0A patent/CN103928162A/zh active Pending
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