CN105244088A - 风力发电用耐扭曲软电缆及生产方法 - Google Patents

风力发电用耐扭曲软电缆及生产方法 Download PDF

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潘茂龙
秦海东
宋怀旭
王秀玉
李彩霞
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Abstract

本发明提供一种风力发电用耐扭曲软电缆及生产方法，具有耐扭、耐寒、耐盐雾、耐油、耐紫外线、电气性能和机械物理性能优异的特点。一种风力发电用耐扭曲软电缆,包括若干根导体、绝缘层、屏蔽层和护套，导体外绕包有隔离层，隔离层外设置绝缘层构成绝缘线芯，绝缘线芯之间设有填充物，若干绝缘线芯构成缆芯，缆芯上由内至外依次设置包带层、屏蔽层和护套。

Description

风力发电用耐扭曲软电缆及生产方法
技术领域
本发明涉及一种电缆，尤其涉及一种风力发电用耐扭曲软电缆及生产方法。
背景技术
中国是一个能源生产大国，同时也是能源消费大国，当前中国能源发展方面面临环境污染严重、能源利用效率低以及可再生能源少等问题。因此，调整能源结构，减少温室气体排放，缓解环境污染，加强能源安全，开发可再生能源，已成为当前解决能源和环境问题的有效手段。风能作为可再生能源重要的一部分，以清洁、无限的特点逐渐成为当今新能源开发的一大热点。无论是陆地还是海上的风能储备都是非常丰富的，仅陆地风能储量约2.53亿千瓦。
我国幅员辽阔，海岸线长，风电资源丰富。国内10米高度层的风能资源总储量为32.26亿千瓦，其中实际可开发利用的约2.53亿千瓦，海上风能资源储量为7.5亿千瓦，总计约10亿千瓦，约相当于50座三峡电站的装机容量。但我国风电产业发展较慢，行业拐点来自2004年后的能源价格上涨以及政策推动。随着煤炭，石油等化石能源价格迅速上涨，《可再生能源法》节能减排政策的颁布实施，风电市场需求迅猛增长。
无论国内还是国外，随着风电行业的飞速发展，风电电缆的市场前景十分广阔。角逐地块风电行业发展得如火如荼，催生了对风力发电用电缆的需求。由于风力发电的环境恶劣，风机使用年限较长，且电缆随风机不断转动，对电缆的性能要求很高。本发明的风力发电用耐扭曲软电缆，能够满足风电的耐扭、耐寒、耐盐雾、耐油、耐紫外线、柔软、可移动等特殊环境要求。
发明内容
本发明提供一种风力发电用耐扭曲软电缆，具有耐扭、耐寒、耐盐雾、耐油、耐紫外线、电气性能和机械物理性能优异的特点。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种风力发电用耐扭曲软电缆,包括若干根导体、绝缘层、屏蔽层和护套，导体外绕包有隔离层，隔离层外设置绝缘层构成绝缘线芯，绝缘线芯之间设有填充物，若干绝缘线芯构成缆芯，缆芯上由内至外依次设置包带层、屏蔽层和护套。
风力发电用耐扭曲软电缆优选地,隔离层为绕包在导体外的聚酯薄膜带。
风力发电用耐扭曲软电缆优选地,绝缘层由耐寒橡胶材料制成。
风力发电用耐扭曲软电缆优选地,护套材料为氯磺化聚乙烯橡胶。
风力发电用耐扭曲软电缆优选地,导体为镀锡铜丝绞合成束。
一种风力发电用耐扭曲软电缆的生产方法，包括如下步骤：选料-导体束绞-隔离层绕包-绝缘层挤出-绝缘层辐射交联-绝缘线芯绞合成缆、空隙填充并绕包包带层-屏蔽层-护套挤包；其中隔离层采用耐温等级为200℃的电气绝缘用聚酯薄膜带，聚酯薄膜带厚度0.04mm，单层重叠绕包在导体表面，重叠率10%-15%。
本发明的有益效果：
1.本发明具有耐扭转、耐低温、耐油、耐紫外线、低烟无卤、阻燃等性能，能适用风力发电的严酷使用环境。
2.导体为镀锡铜丝绞合成束构成，镀锡铜丝在保证导体导电性的同时提高了导体的耐腐蚀性，耐氧化性，延长了导体的使用寿命。
3.绝缘采用耐寒橡胶材料，保证电缆的耐扭转、耐低温等特性。
4.护套采用氯磺化聚乙烯橡胶，保证了该电缆的耐扭转、耐低温、耐油、耐紫外线、柔软、可移动、低烟无卤、阻燃等性能。
附图说明
图1为本发明选定实施例的结构示意图。
1、导体，2、隔离层，3、绝缘层，4、填充物，5、包带层，6、屏蔽层,7、护套。
具体实施方式
首先，应该指出的是，本节描述的仅仅是用于实施本发明的优选实施方式，在不改变本发明的原理的前提下，本领域技术人员能够在这里描述的技术方案做出改型，这些改型也将落入本发明的范围内。
一种风力发电用耐扭曲软电缆,包括若干根导体1、绝缘层3、屏蔽层6和护套7，导体1外绕包有隔离层2，隔离层2外设置绝缘层3构成绝缘线芯，绝缘线芯之间设有填充物4，若干绝缘线芯构成缆芯，缆芯上由内至外依次设置包带层5、屏蔽层6和护套7。
本实施例中，隔离层2为绕包在导体1外的聚酯薄膜带；绝缘层3由耐寒橡胶材料制成；护套7材料为氯磺化聚乙烯橡胶；导体1为镀锡铜丝绞合成束。
一种风力发电用耐扭曲软电缆的生产方法，包括如下步骤：选料-导体1束绞-隔离层2绕包-绝缘层3挤出-绝缘线芯绞合成缆、空隙填充并绕包包带层5-屏蔽层6-护套7挤包；其中隔离层2采用耐温等级为200℃的电气绝缘用聚酯薄膜带，聚酯薄膜带厚度0.04mm，单层重叠绕包在导体1表面，重叠率10%-15%；绝缘线芯应右向绞合成缆芯，缆芯中心采用麻绳填充，缆芯间隙采用橡胶条填充，缆芯外重叠绕包双层聚酯带，搭盖率10％～15％。
下面分步具体说明一下各个步骤：
选料：导体1为镀锡铜丝绞合导体。
隔离层2绕包：在导体1外绕包单层聚酯带，搭盖率10％～15％。
绝缘挤出：绝缘采用耐寒-40℃耐扭转橡胶，绝缘应紧密地挤包在导体1上，且容易剥离而不损伤绝缘。
成缆：电缆绝缘线芯应右向绞合成缆，缆芯中心采用麻绳填充，缆芯间隙采用橡胶条填充，缆芯外重叠绕包双层聚酯带，搭盖率10％～15％。
屏蔽层6：电缆金属屏蔽采用镀锡圆铜线与涤纶丝混编结构，编织密度不小于80％。
护套7挤出：护套7采用耐寒-40℃耐扭转橡胶，护套7应紧密地挤包在缆芯上，且容易剥离而不损伤绝缘。
下面分步具体说明一下各个步骤：
导体束绞：
导体1为镀锡铜丝绞合成束构成，镀锡铜丝在保证导体1导电性的同时提高了导体1的耐腐蚀性，耐氧化性，延长了导体1的使用寿命。
隔离层2绕包：
导体1外绕包聚酯薄膜带作为隔离层2，一是可以对导体1起到捆扎作用，提高导体1的强度，二是防止铜丝扎破绝缘而击穿。
绝缘层3挤出：绝缘采用耐寒-40℃耐扭转橡胶，绝缘应紧密地挤包在导体1上，且容易剥离而不损伤绝缘。
绝缘线芯绞合成缆、空隙填充并绕包包带：电缆绝缘线芯应右向绞合成缆，缆芯中心采用麻绳填充，缆芯间隙采用橡胶条填充，缆芯外重叠绕包双层聚酯带，搭盖率10％～15％。
编织屏蔽：
电缆金属屏蔽采用镀锡圆铜线与涤纶丝混编结构，增强了电缆对外界的抗干扰能力和信号传输的稳定性；使用镀锡铜丝编织屏蔽，增加了电缆的耐腐蚀性，从结构方面提高了电缆的使用寿命。
本发明电缆测试具有以下性能：
1.冲击电压试验：电缆的每根绝缘线芯均接受了峰值为40kV正负极各10次冲击电压而不击穿。
2.扭转试验：电缆按照NB/T31036-2012的要求进行，试验后样品无裂纹及扭曲现象，并经受GB/T3048.8-2007规定的交流电压试验，样品不击穿。
3.低温弯曲试验：电缆按照GB/T2951.14-2008规定，在-40±2℃下进行弯曲试验，护套及绝缘表面无裂痕。
4.人工气候老化试验：电缆按照NB/T31035-2012附录D的要求，进行了人工气候老化试验，试样无明显龟裂。
5.盐雾试验：试验按照GB/T18380.35-2000的要求进行，试验进行336h后，绝缘和护套抗张强度变化率及断裂伸长率变化率为小于30%。
6.电缆燃烧试验：试验按照GB/T2423.18-2000要求进行，测得结果符合规定。
最后所应说明的是：以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种风力发电用耐扭曲软电缆,其特征在于：包括若干根导体、绝缘层、屏蔽层和护套，导体外绕包有隔离层，隔离层外设置绝缘层构成绝缘线芯，绝缘线芯之间设有填充物，若干绝缘线芯构成缆芯，缆芯上由内至外依次设置包带层、屏蔽层和护套。
2.根据权利要求1所述风力发电用耐扭曲软电缆,其特征在于：隔离层为绕包在导体外的聚酯薄膜带。
3.根据权利要求1所述风力发电用耐扭曲软电缆,其特征在于：绝缘层由耐寒橡胶材料制成。
4.根据权利要求1所述风力发电用耐扭曲软电缆,其特征在于：护套材料为氯磺化聚乙烯橡胶。
5.根据权利要求1所述风力发电用耐扭曲软电缆,其特征在于：屏蔽层采用镀锡圆铜线与涤纶丝混编结构。
6.根据权利要求1所述风力发电用耐扭曲软电缆,其特征在于：导体为镀锡铜丝绞合成束。
7.一种权利要求1至5任一项所述风力发电用耐扭曲软电缆的生产方法，包括如下步骤：选料-导体束绞-隔离层绕包-绝缘层挤出-绝缘线芯绞合成缆、空隙填充并绕包包带层-屏蔽层-护套挤包；其中隔离层采用耐温等级为200℃的电气绝缘用聚酯薄膜带，聚酯薄膜带厚度0.04mm，单层重叠绕包在导体表面，重叠率10%-15%；绝缘线芯应右向绞合成缆芯，缆芯中心采用麻绳填充，缆芯间隙采用橡胶条填充，缆芯外重叠绕包双层聚酯带，搭盖率10％～15％。
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