CN109637725A - 一种海洋风电用耐盐腐耐扭转控制电缆及其制造方法 - Google Patents

一种海洋风电用耐盐腐耐扭转控制电缆及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了电缆技术领域的一种海洋风电用耐盐腐耐扭转控制电缆，包括从内至外由铜导体、半导体内屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层和半导体外屏蔽层构成的动力线芯，动力线芯的外壁缠绕有金属屏蔽层，金属屏蔽层的外壁缠绕固化有内玻璃纤维树脂层，内玻璃纤维树脂层的外壁包裹有填充层，填充层的外壁缠绕固化有外玻璃纤维缠绕树脂层，本装置结构简单，使用方便，有效提高电缆抗扭转强度，提高电缆防腐蚀能力，提高电缆使用寿命。

Description

一种海洋风电用耐盐腐耐扭转控制电缆及其制造方法
技术领域
本发明公开了一种海洋风电用耐盐腐耐扭转控制电缆及其制造方法，具体为电缆技术领域。
背景技术
伴随着陆用风电利用的成熟，国家开始推进海洋风电利用，但目前尚无能够完全满足海洋风电使用工况专用于海洋风电用电缆与之配套，而多是将原用于陆用风电的电缆配套用于海洋风电，或采用具备海洋风电用电缆所需的某种性能的电缆。但陆用风电用电缆性能并未考虑海洋风电的特殊环境，尤其是不具备长期经受海洋多盐、酸、碱腐蚀、油污腐蚀以及耐海水潮湿浸渍性能。在海风发电扭转时很容易发生故障，缩短使用寿命，造成工程成本增长甚至搁置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海洋风电用耐盐腐耐扭转控制电缆及其制造方法，以解决上述背景技术中提出的现有的海洋风电用电缆耐扭转能力差，不耐腐蚀的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种海洋风电用耐盐腐耐扭转控制电缆，包括从内至外由铜导体、半导体内屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层和半导体外屏蔽层构成的动力线芯，所述动力线芯的外壁缠绕有金属屏蔽层，所述金属屏蔽层的外壁缠绕固化有内玻璃纤维树脂层，所述内玻璃纤维树脂层的外壁包裹有填充层，所述填充层的外壁缠绕固化有外玻璃纤维缠绕树脂层。
优选的，所述内玻璃纤维缠绕树脂层和外玻璃纤维缠绕树脂层中的玻璃纤维均采用无碱玻璃纤维。
优选的，所述内玻璃纤维缠绕树脂层和外玻璃纤维缠绕树脂层中的玻璃纤维含量大于70%
优选的，所述填充层采用聚丙烯绳、玻璃纤维绳或石棉绳中的一种。
步骤一：制作动力线芯：将软铜丝绞合成铜导体后用半导体内屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层和半导体外屏蔽层通过挤压模具三层共挤，得动力线芯；
步骤二：金属屏蔽：将铜带通过缠绕机缠绕步骤二中动力线芯的外壁；
步骤三：浸胶：玻璃纤维从纱架引出，经过张力控制机后进入浸胶槽进行浸胶；
步骤四：均胶：浸胶后的玻璃纤维引入胶辊组，通过胶辊组对玻璃纤维进行均胶；
步骤五：一次预热：将步骤二中带有金属屏蔽层的动力线芯送入加热仓中进行预热；
步骤六：内层玻璃纤维缠绕：将均胶后的玻璃纤维通过缠绕机缠绕在金属屏蔽层的外壁；
步骤七：一次固化：将带有内玻璃纤维缠绕树脂层的动力线芯通过加热箱进行固化；
步骤八：填充：将填充条通过缠绕机缠绕在步骤六中带有内玻璃纤维缠绕树脂层的动力线芯上；
步骤九：二次预热：将步骤八中带有填充层的动力线芯送入加热仓中进行预热；
步骤十：外层玻璃纤维缠绕：将均胶后的玻璃纤维通过缠绕机缠绕在金属填充层的外壁；
步骤十一：二次固化：将带有外玻璃纤维缠绕树脂层的动力线芯通过加热箱进行固化。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1）本装置在单组动力线芯的外壁进行玻璃纤维缠绕固化，提高单组动力线芯的抗扭转、防潮和耐腐蚀能力；
2）本装置在电缆填充层的外壁设置玻璃纤维缠绕固化层替代现有铠装层和护套层，降低电缆整体直径和重量，提高电缆整体强度，降低外玻璃纤维纤维缠绕树脂层内部动力线芯的承受压力，本装置结构简单，使用方便，有效提高电缆抗扭转强度，提高电缆防腐蚀能力，提高电缆使用寿命。
附图说明
图1为本电缆剖视示意图。
图中：1动力线芯、2金属屏蔽层、3内玻璃纤维缠树脂层、4填充层、5外玻璃纤维缠绕树脂层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种海洋风电用耐盐腐耐扭转控制电缆，包括从内至外由铜导体、半导体内屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层和半导体外屏蔽层构成的动力线芯1，动力线芯1的外壁缠绕有金属屏蔽层2，金属屏蔽层2的外壁缠绕固化有内玻璃纤维树脂层3，内玻璃纤维树脂层3的外壁包裹有填充层4，填充层4的外壁缠绕固化有外玻璃纤维缠绕树脂层5。
其中，内玻璃纤维缠绕树脂层3和外玻璃纤维缠绕树脂层5中的玻璃纤维均采用无碱玻璃纤维，无碱玻璃纤维化学稳定性、电绝缘性能和强度较高，内玻璃纤维缠绕树脂层3和外玻璃纤维缠绕树脂层5中的玻璃纤维含量大于70%，避免内玻璃纤维树脂层3和外玻璃纤维缠绕树脂层5因玻璃纤维含量较低，导致强度较差，填充层4采用聚丙烯绳、玻璃纤维绳或石棉绳中的一种。
步骤一：制作动力线芯：将软铜丝绞合成铜导体后用半导体内屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层和半导体外屏蔽层通过挤压模具三层共挤，得动力线芯1；
步骤二：金属屏蔽：将铜带通过缠绕机缠绕步骤二中动力线芯的外壁；
步骤三：浸胶：玻璃纤维从纱架引出，经过张力控制机后进入浸胶槽进行浸胶；
步骤四：均胶：浸胶后的玻璃纤维引入胶辊组，通过胶辊组对玻璃纤维进行均胶；
步骤五：一次预热：将步骤二中带有金属屏蔽层2的动力线芯1送入加热仓中进行预热；
步骤六：内层玻璃纤维缠绕：将均胶后的玻璃纤维通过缠绕机缠绕在金属屏蔽层2的外壁；
步骤七：一次固化：将带有内玻璃纤维缠绕树脂层3的动力线芯1通过加热箱进行固化；
步骤八：填充：将填充条通过缠绕机缠绕在步骤六中带有内玻璃纤维缠绕树脂层3的动力线芯1上；
步骤九：二次预热：将步骤八中带有填充层4的动力线芯1送入加热仓中进行预热；
步骤十：外层玻璃纤维缠绕：将均胶后的玻璃纤维通过缠绕机缠绕在金属填充层4的外壁；
步骤十一：二次固化：将带有外玻璃纤维缠绕树脂层5的动力线芯1通过加热箱进行固化。
实施例
步骤一：制作动力线芯：将直径为2.62mm的19组软铜丝绞合成直径为11.5mm的铜导体后用0.8mm的半导体内屏蔽层、3.4mm的交联聚乙烯绝缘层和0.7mm的半导体外屏蔽层通过挤压模具三层共挤，得动力线芯1；
步骤二：金属屏蔽：将铜带通过缠绕机缠绕步骤二中动力线芯的外壁，直至金属屏蔽层2的外径达到为21.6mm；
步骤三：浸胶：玻璃纤维从纱架引出，经过张力控制机后进入浸胶槽进行浸胶；
步骤四：均胶：浸胶后的玻璃纤维引入胶辊组，通过胶辊组对玻璃纤维进行均胶；
步骤五：一次预热：将步骤二中带有金属屏蔽层2的动力线芯1送入加热仓中进行预热，预热温度为55摄氏度；
步骤六：内层玻璃纤维缠绕：将均胶后的玻璃纤维通过缠绕机以55度的缠绕角缠绕在金属屏蔽层2的外壁，内玻璃纤维缠绕树脂层3的厚度为10mm；
步骤七：一次固化：将带有内玻璃纤维缠绕树脂层3的动力线芯1通过加热箱进行抽真空固化；
步骤八：填充：将填充条通过缠绕机缠绕在步骤六中带有内玻璃纤维缠绕树脂层3的动力线芯1上，填充层4外径为36.6mm；
步骤九：二次预热：将步骤八中带有填充层4的动力线芯1送入加热仓中进行预热，预热温度为55摄氏度；
步骤十：外层玻璃纤维缠绕：将均胶后的玻璃纤维通过缠绕机以55度的缠绕角缠绕在金属填充层4的外壁，外玻璃纤维缠绕树脂层5的厚度为20mm；
步骤十一：二次固化：将带有外玻璃纤维缠绕树脂层5的动力线芯1通过加热箱进行抽真空固化。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种海洋风电用耐盐腐耐扭转控制电缆，包括从内至外由铜导体、半导体内屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层和半导体外屏蔽层构成的动力线芯（1），其特征在于：所述动力线芯（1）的外壁缠绕有金属屏蔽层（2），所述金属屏蔽层（2）的外壁缠绕固化有内玻璃纤维树脂层（3），所述内玻璃纤维树脂层（3）的外壁包裹有填充层（4），所述填充层（4）的外壁缠绕固化有外玻璃纤维缠绕树脂层（5）。
2.根据权利要求1所述的一种海洋风电用耐盐腐耐扭转控制电缆，其特征在于：所述内玻璃纤维缠绕树脂层（3）和外玻璃纤维缠绕树脂层（5）中的玻璃纤维均采用无碱玻璃纤维。
3.根据权利要求1所述的一种海洋风电用耐盐腐耐扭转控制电缆，其特征在于：所述内玻璃纤维缠绕树脂层（3）和外玻璃纤维缠绕树脂层（5）中的玻璃纤维含量大于70%。
4.根据权利要求1所述的一种海洋风电用耐盐腐耐扭转控制电缆，其特征在于：所述填充层（4）采用聚丙烯绳、玻璃纤维绳或石棉绳中的一种。
5.一种如权利要求1-4中任一项所述的一种海洋风电用耐盐腐耐扭转控制电缆的生产方法，其特征在于：该生产方法的步骤如下：
步骤一：制作动力线芯：将软铜丝绞合成铜导体后用半导体内屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层和半导体外屏蔽层通过挤压模具三层共挤，得动力线芯（1）；
步骤二：金属屏蔽：将铜带通过缠绕机缠绕步骤二中动力线芯的外壁；
步骤三：浸胶：玻璃纤维从纱架引出，经过张力控制机后进入浸胶槽进行浸胶；
步骤四：均胶：浸胶后的玻璃纤维引入胶辊组，通过胶辊组对玻璃纤维进行均胶；
步骤五：一次预热：将步骤二中带有金属屏蔽层（2）的动力线芯（1）送入加热仓中进行预热；
步骤六：内层玻璃纤维缠绕：将均胶后的玻璃纤维通过缠绕机缠绕在金属屏蔽层（2）的外壁；
步骤七：一次固化：将带有内玻璃纤维缠绕树脂层（3）的动力线芯（1）通过加热箱进行固化；
步骤八：填充：将填充条通过缠绕机缠绕在步骤六中带有内玻璃纤维缠绕树脂层（3）的动力线芯（1）上；
步骤九：二次预热：将步骤八中带有填充层（4）的动力线芯（1）送入加热仓中进行预热；
步骤十：外层玻璃纤维缠绕：将均胶后的玻璃纤维通过缠绕机缠绕在金属填充层（4）的外壁；
步骤十一：二次固化：将带有外玻璃纤维缠绕树脂层（5）的动力线芯（1）通过加热箱进行固化。
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