CN106856115A - 风力发电用耐寒电力电缆 - Google Patents

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胡涛
赵云
卫建良
管永生
陈文新
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Abstract

一种风力发电用耐寒电力电缆，包括缆芯，缆芯外由内至外依次包裹有阻燃带层、聚乙烯内护套层、钢带铠装层以及热塑性弹性体外护套层；缆芯由三根绝缘线芯对称成缆形成，三根绝缘线芯之间填充有聚丙烯绳填充层；绝缘线芯由内至外依次由导体层、导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层、绝缘屏蔽层以及金属屏蔽层组成，导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层与绝缘屏蔽层采用三层共挤形成绝缘线芯；钢带铠装层中，两层钢带螺旋间隙绕包。本发明提供的风力发电用耐寒电力电缆，可以解决在寒冷天气下护套易开裂的问题，在低温下满足耐寒要求。

Description

风力发电用耐寒电力电缆
技术领域
本发明涉及一种电缆，尤其是一种风力发电用耐寒电力电缆。
背景技术
国内交联聚乙烯(XLPE)绝缘电力电缆应用有近三十年几的历史，其良好的电气、机械物理性能，且生产工艺简单、结构轻便、传输容量大、安装敷设及维护保养方便、不受落差限制等优点，在电力系统中得到广泛的应用。
现有技术的缺点/不足为：
10～35kV交联聚乙烯绝缘电力电缆的结构是由其在电压下运行的电气参数所决定的，绝缘线芯由导体、导体屏蔽、绝缘和绝缘屏蔽等组成。由于我国北方冬季气温的长期温度，一般在-30℃～-40℃左右，最冷的极端气温达-45℃～-50℃，针对这一情况，聚氯乙烯护套电缆在如此低温环境的敷设和运行，几乎所有的护套发生开裂现象，造成电缆运行故障。
目前国内风力发电普遍使用10～35kV交联聚乙烯绝缘电力电缆。由于电缆使用聚氯乙烯护套，一般在-20℃的环境温度时，发生电缆护套开裂，严重影响到电缆正常使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种风力发电用耐寒电力电缆，可以解决在寒冷天气下护套易开裂的问题，在低温下满足耐寒要求。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种风力发电用耐寒电力电缆，包括缆芯，
缆芯外由内至外依次包裹有阻燃带层、聚乙烯内护套层、钢带铠装层以及热塑性弹性体外护套层；
缆芯由三根绝缘线芯对称成缆形成，三根绝缘线芯之间填充有聚丙烯绳填充层；
绝缘线芯由内至外依次由导体层、导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层、绝缘屏蔽层以及金属屏蔽层组成，导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层与绝缘屏蔽层采用三层共挤形成绝缘线芯；
钢带铠装层中，两层钢带螺旋间隙绕包。
金属屏蔽层为铜带，重叠率不小于15％。
阻燃带层为重叠绕包的两层低烟无卤带，重叠率为15-20％。
两层钢带螺旋间隙绕包的绕包间隙不大于铜带宽度的50％。
本发明提供的风力发电用耐寒电力电缆，可以解决在寒冷天气下护套易开裂的问题，在低温下满足耐寒要求；
电缆电性能及绝缘偏心度性能检测结果如表1所示。
表1 产品性能的检测结果
电缆耐寒性能试验测试结果如表2所示：
表2 耐寒电缆实测性能指标
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
如图1中，一种风力发电用耐寒电力电缆，包括缆芯，
缆芯外由内至外依次包裹有阻燃带层、聚乙烯内护套层7、钢带铠装层8以及热塑性弹性体外护套层9；
缆芯由三根绝缘线芯对称成缆形成，三根绝缘线芯之间填充有聚丙烯绳填充层6；
绝缘线芯由内至外依次由导体层1、导体屏蔽层2、交联聚乙烯绝缘层3、绝缘屏蔽层4以及金属屏蔽层5组成，导体屏蔽层2、交联聚乙烯绝缘层3与绝缘屏蔽层4采用三层共挤形成绝缘线芯；
钢带铠装层8中，两层钢带螺旋间隙绕包。
金属屏蔽层5为铜带，重叠率不小于15％。
阻燃带层为重叠绕包的两层低烟无卤带，重叠率为15-20％。
两层钢带螺旋间隙绕包的绕包间隙不大于铜带宽度的50％。
本发明的生产过程如下：
1、导体1采用性能符合GB/T3956规定的第2种铜导体。
2、绝缘线芯三层共挤的交联工艺
绝缘三层共挤的交联质量直接影响电缆的电气性能，在生产过程中，采用重力落料及千级净化，注重原材料的净化，屏蔽与绝缘材料挤包紧密性，控制绝缘偏心度和绝缘外径的均匀一致，这样可减少界面效应，提高电缆的电气性能。交联温度(包括挤塑温度和交联硫化温度)、挤出速度是交联质量好坏的关键，通过诺基亚交联度曲线计算和实际生产的调试、总结，记录绝缘厚度和生产速度与交联硫化温度的合理关系，绘制准确的交联曲线关系图，确定合理的交联工艺，指导交联生产。
3、金属屏蔽采用0.10mm的铜带绕包；重叠率应不小于15％。
4、成缆时线芯按顺时针排列，顺序为红、黄、绿，成缆节径比为25～30，成缆方向为右向。
5、缆芯成缆时中心及边缘均应选用非吸湿性的材料填实，电缆不圆度不大于10％。
6阻燃带绕包
成缆芯上重叠绕包二层低烟无卤带，重叠控制在15％～20％。包带绕包应平服、紧密、无皱折、破损，包带接头一定要用胶带粘牢，不得松散，接头处不能露出残端。
7、内护套7挤出
内护套采用聚乙烯材料，挤出应连续、光滑，没有影响厚度的凹坑、擦伤，在有效厚度断面上不应有目力可见的气孔，护套内不得进水。
8、钢带铠装
钢带铠装应螺旋间隙绕包二层，绕包间隙不得大于带宽的50％，内层金属带的间隙应为外层金属带靠近中间的部位所覆盖，绕包方向为左向。
9、热塑性弹性体外护套9挤出
热塑性弹性体挤出时，对原材料进行烘干温度控制在80～100℃，时间为3小时。由于热塑性弹性体扭转模量较大，将螺杆转速进行了调整，物料能顺利挤出，护套外观光滑、断面无气孔。

Claims (4)

1.一种风力发电用耐寒电力电缆，包括缆芯，其特征在于：
缆芯外由内至外依次包裹有阻燃带层、聚乙烯内护套层（7）、钢带铠装层（8）以及热塑性弹性体外护套层（9）；
缆芯由三根绝缘线芯对称成缆形成，三根绝缘线芯之间填充有聚丙烯绳填充层（6）；
绝缘线芯由内至外依次由导体层（1）、导体屏蔽层（2）、交联聚乙烯绝缘层（3）、绝缘屏蔽层（4）以及金属屏蔽层（5）组成，导体屏蔽层（2）、交联聚乙烯绝缘层（3）与绝缘屏蔽层（4）采用三层共挤形成绝缘线芯；
钢带铠装层（8）中，两层钢带螺旋间隙绕包。
2.根据权利要求1所述的风力发电用耐寒电力电缆，其特征在于：金属屏蔽层（5）为铜带，重叠率不小于15%。
3.根据权利要求1所述的风力发电用耐寒电力电缆，其特征在于：阻燃带层为重叠绕包的两层低烟无卤带，重叠率为15-20%。
4.根据权利要求1所述的风力发电用耐寒电力电缆，其特征在于：两层钢带螺旋间隙绕包的绕包间隙不大于铜带宽度的50%。
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