CN107785114A - 一种用于海上风力发电机舱内高柔性中压电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于海上风力发电机舱内高柔性中压电缆,包括:导电单元、控制单元、光单元、屏蔽层、外护套层;所述导电单元铜导体(1)外依次为绕包层(2)、内屏蔽层(3)、绝缘层(4)、外屏蔽层(5)、金属屏蔽层(6);所述控制单元铜导体(7)外依次为绝缘层(8)、填充层(11)、内护层(9),光单元(10)位于其内;所述填充层(12)位于导电单元与控制单元之间;所述导电单元外有总屏蔽层(13),外护套层(14)。本发明技术方案中,采用新型结构及材料,有较高的柔软度、耐候性、耐盐酸性、耐低温性、优异的屏蔽性能,且集电力传输、信号控制及数据传输于一体,降低了施工成本,更加适用于海上风力发电系统。

Description

一种用于海上风力发电机舱内高柔性中压电缆
技术领域
本发明涉及一种电力和信号传输电缆,具体涉及一种用于海上风力发电机舱内高柔性中压电缆。
背景技术
目前,海上风电在全球得到快速发展。统计数据显示,截至2016 年底,全球海上风电装机容量达到1438.4万千瓦。而随着中国和美国等国的加入,这一产业的发展速度在未来几年有望进一步加快。风电发展“十三五”规划指出到 2020年底,风电累计并网装机容量确保达到 2.1 亿千瓦以上,其中海上风电并网装机达 500 万千瓦以上(新增容量占全国新增 57%),2015-2016年风电累计并网装机容量分别为 1.29 亿千瓦和 1.48 亿千瓦,预计“十三五” 期间平均每年新增并网装机容量增速至少约 9%~10%。这预示着“十三五”期间,海上风电拥有很大市场。
与被限制的陆上风电相比,从2016年开始,海上风电装机实现大幅度增长。去年,中国海上风电新增装机为0.59GW,同比增长64%。根据中国气象局风能资源详查初步成果,我国5至25米水深线以内近海区域、海平面以上50米高度范围内,风电可装机容量约2亿千瓦时。同时,海上风电可发展区域主要集中在我国东部沿海地区,大力发展海上风电,不仅可以满足东部用电需求,陆、海风电相结合,更会加快我国绿色发电的步伐。
由于风力发电设备所安装使用场所的环境都相对恶劣,尤其是海上风力发电系统中所使用的电缆,不仅需要具备的耐高、低温,以及较高的柔性及阻燃性能,同时还需要具备防止海水中的盐分腐蚀、防水解、以及抗菌防酸的性能,由于我国的海岸线较长,环境复杂多样,气候更是复杂多变,因此环境的温度差异较大,为保证风力发电设施的正常运行,对现有的风力发电机舱内电缆的结构及材料进行改进,尤其是需要在其耐低温、高柔性、耐腐蚀性以及其耐候的性能上提高技术要求。由此可见普通风力发电用中压电缆已经不能满足市场需求。
本发明采用新型结构及材料,有较高的柔软度,更加适合于在海上风力发电系统使用,采用双层屏蔽,屏蔽效果更加优异,且电力传输、信号控制及数据传输集于一体,降低了施工成本,同时电缆具有较高的阻燃性、耐候性、耐盐酸性、耐腐蚀、耐低温性能,应用范围更广。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足,提供了一种能更好的适用于海上风力发电机舱内高柔性中压电缆。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种用于海上风力发电机舱内高柔性中压电缆,所述电缆由内至外包括:导电单元、控制单元、光单元、总屏蔽层、外护套层;导电单元由若干根线芯绞合而成,从内至外依次由软铜导体、绕包层、内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层、金属屏蔽层构成;控制单元由若干根线芯绞合而成,从内至外依次由软铜导体、内绝缘层、填充层、内护层构成;光单元位于控制单元中心位置;填充层位于导电单元与控制单元之间;导电单元、控制单元外有屏蔽层,外护套层。
作为优选,所述软铜导体由多股软圆铜线绞合而成,圆铜线也可以为镀锡铜丝。
作为优选,所述绕包层为无纺布,无纺布厚度为0.15±0.01mm。
作为优选,所述内屏蔽层、外屏蔽层都为半导电材料。
作为优选,所述绝缘层为橡塑共聚物。
作为优选,所述金属屏蔽层为软细铜丝或软铜带的一种。
作为优选,所述内绝缘层、内护层都为热塑性弹性体。
作为优选,所述光单元为光纤。
作为优选,所述填充层为玻璃丝。
作为优选,所述总屏蔽层为软细铜丝,铜丝也可以镀锡。
作为优选,所述外护套层为橡塑弹性体。
本发明的创新点:
1、通过设置无纺布绕包层结构,更加有效的防止导体松散引起的电缆绝缘线芯损伤,提高了产品的合格率。
2、通过设置橡塑共聚物及热塑性弹性体内绝缘层、内护层,可在零下60℃的低温环境下仍然保持良好的柔韧性,在低温条件下耐扭转性能优异。
3、通过设置内金属屏蔽层及外总屏蔽层双层屏蔽结构,屏蔽效果更加优异,从而减少外界信号带来的干扰。
4、通过设置玻璃丝填充结构,提高了电缆的阻燃性能。
5、通过设置导电单元、控制单元、光单元三个单元综合结构,一根电缆集电力传输、信号控制及数据传输集于一体,降低了电缆及施工成本,同时也降低了控制单元和光单元在扭转过程中被拉断的几率。
6、通过设置橡塑弹性体外护套层,可在零下60℃的低温环境下仍然保持良好的柔韧性,同时提高了电缆的阻燃性、耐候性、耐盐酸性、耐腐蚀、耐低温等性能,能较好的适应不同的使用环境,应用范围更广。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中:1-软铜导体,2-绕包层,3-内屏蔽层,4-绝缘层,5-外屏蔽层,6-金属屏蔽层,7-软铜导体,8-内绝缘层,9-内护层,10-光单元,11-填充层,12-填充层,13-总屏蔽层,14-外护套层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述,但本发明的实施方式不限于此。
如图1所示的一种用于海上风力发电机舱内高柔性中压电缆,由内至外包括:导电单元、控制单元、光单元、屏蔽层、外护套层;其特征在于:所述导电单元由若干根线芯绞合而成,从内至外依次由多股软圆铜线绞合导体1、无纺布绕包层2、半导电内屏蔽层3、橡塑共聚物绝缘层4、半导电外屏蔽层5、铜丝屏蔽层6构成;所述控制单元由若干根线芯绞合而成,从内至外依次由多股软圆铜线绞合导体7、热塑性弹性体内绝缘层8、玻璃丝填充层11、热塑性弹性体内护层9构成;所述的光纤光单元10位于控制单元中心位置;所述的玻璃丝填充层12位于导电单元与控制单元之间;所述的导电单元外有铜丝总屏蔽层13,橡塑弹性体外护套层14。
所述控制单元绝缘线芯还可以为2~61芯的一种。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、 “实施例”、等,指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说,结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时,所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述,但是,应该理解,本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式,这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说,在本申请公开和权利要求的范围内,可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外,对于本领域技术人员来说,其他的用途也将是明显的。

Claims (10)

1.一种用于海上风力发电机舱内高柔性中压电缆,所述用于海上风力发电机舱内高柔性中压电缆由内至外包括:导电单元、控制单元、光单元、总屏蔽层、外护套层;其特征在于:所述导电单元由若干根线芯绞合而成,从内至外依次由铜导体(1)、绕包层(2)、内屏蔽层(3)、绝缘层(4)、外屏蔽层(5)、金属屏蔽层(6)构成;所述控制单元由若干根线芯绞合而成,从内至外依次由铜导体(7)、内绝缘层(8)、填充层(11)、内护层(9)构成;所述的光单元(10)位于控制单元中心位置;所述的填充层(12)位于导电单元与控制单元之间;所述的导电单元外有总屏蔽层(13),外护套层(14)。
2.根据权利要求1所述的用于海上风力发电机舱内高柔性中压电缆,其特征在于,所述的软铜导体(1)有三根,且每根铜导体(1)的外部都设置有绕包层(2)、内屏蔽层(3)、绝缘层(4)、外屏蔽层(5)、金属屏蔽层(6)。
3.所述铜导体(1)由多股软圆铜线绞合而成;所述绕包层(2)为无纺布,无纺布厚度为0.14±0.01mm;所述内屏蔽层(3)、外屏蔽层(5)为半导电材料;所述绝缘层(4)为橡塑共聚物;所述金属屏蔽层(6)为软细铜丝或软铜带的一种。
4.根据权利要求1所述的用于海上风力发电机舱内高柔性中压电缆,其特征在于,所述的软铜导体(7)有多根,且每根软铜导体(7)的外部都设置有内绝缘层(8)。
5.所述铜导体(7)由多股软圆铜线绞合而成;所述内绝缘层(8)为热塑性弹性体。
6.根据权利要求1所述的用于海上风力发电机舱内高柔性中压电缆,其特征在于,所述的内护层(9)为热塑性弹性体。
7.根据权利要求1所述的用于海上风力发电机舱内高柔性中压电缆,其特征在于,所述的光单元(10)为光纤。
8.根据权利要求1所述的用于海上风力发电机舱内高柔性中压电缆,其特征在于,所述的填充层(11)、填充层(12)为玻璃丝。
9.根据权利要求1所述的用于海上风力发电机舱内高柔性中压电缆,其特征在于,所述的总屏蔽层(13)为软细铜丝屏蔽。
10.根据权利要求1所述的用于海上风力发电机舱内高柔性中压电缆,其特征在于,所述的外护套层(14)为橡塑弹性体。
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