CN111799023B - 一种适用于盐雾环境的耐高温光伏电缆 - Google Patents

一种适用于盐雾环境的耐高温光伏电缆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于盐雾环境的耐高温光伏电缆，包括电缆本体，所电缆本体包括缆芯和电缆护套，异形支架是由两个交错的“S”型结构的固定支架组成，每个固定支架两个端部的弧形处均嵌设有导线，位于两个固定支架顶部的弧形处之间均设有与其相邻的两个导线顶部相互贴合的光纤单元，两个固定支架的交叉处分别设有两个升降体，电缆护套从内之外依次包括耐磨层、导热层、疏水层和外护层，耐磨层和导热层之间设有金属网状体，耐磨层内设有散热机构，散热机构包括开设在耐磨层上的散热槽，固定在升降体顶端上的升降杆以及与散热槽相适配的密封垫，本发明不仅具有较高的抗压性能，在外界冲击力得到作用下，通过散热机构可以加速其散热效果。

Description

一种适用于盐雾环境的耐高温光伏电缆
技术领域
本发明涉及光伏电缆技术领域，具体为一种适用于盐雾环境的耐高温光伏电缆。
背景技术
防盐雾光伏电缆是用于海洋光伏发电用的电力连接组件。电缆通过浮坨漂浮在海面上，将电力传输给采掘设备，在这样的使用场合，常常要经受强紫外线照射、高盐污等严重腐蚀外，还要经大风速和海浪的吹打，因此，海上用电缆的抗压性能需要进一步地提升，而且现有的防盐雾光伏电缆的散热效果较差，无法得到快速地降温而会使电缆的载流量下降，从而影响到电缆的稳定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于盐雾环境的耐高温光伏电缆以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于盐雾环境的耐高温光伏电缆，包括电缆本体，所电缆本体包括缆芯和电缆护套，且电缆护套内除缆芯外的间隙处设有缓冲填充条，所述缆芯包括异形支架、四根导线和两根光纤单元组成，且每个所述导线是由多个导体和从内至外依次包裹在导体表面上的阻水绕包层、屏蔽层和绝缘层，所述光纤单元是由多个光纤和从内之外也依次包覆在光纤上的阻水绕包层、屏蔽层和绝缘层，所述异形支架是由两个交错的“S”型结构的固定支架组成，且每个所述固定支架两个端部的弧形处均嵌设有导线，位于两个所述固定支架顶部的弧形处之间均设有与其相邻的两个导线顶部相互贴合的光纤单元，两个所述固定支架的交叉处分别设有两个升降体，且两个所述升降体关于两个光纤单元所在的直线上下对称，所述电缆护套从内之外依次包括耐磨层、导热层、疏水层和外护层，且耐磨层和导热层之间设有金属网状体，所述耐磨层内设有散热机构，且散热机构包括开设在耐磨层上的散热槽，固定在升降体顶端上的升降杆以及与散热槽相适配的密封垫，且散热槽是由槽口朝向金属网状体的第一导热槽和第二导热槽组成的倒“凸”字型结构，所述升降杆穿过第二导热槽延伸至第一导热槽内与密封垫底部连接，且密封垫与第一导热槽的底部紧密贴合。
优选的，所述缓冲填充条为硅胶材质的气囊体。
优选的，每个所述固定支架沿缆芯长度方向等间距均匀分布有若干个，且两个所述固定支架之间铰接。
优选的，所述固定支架是由绝缘硬质PVC材料制成。
优选的，所述升降体是由绝缘硬质PVC材料制成，且升降体与固定支架的长度相同，所述升降体沿缆芯长度方向等间距均匀分布有若干个，每个所述升降体的上端沿其长度方向等间距分布有多个升降杆，且升降杆的顶端均固定在与电缆本体等长的密封垫上，所述密封垫为硅胶材质。
优选的，所述升降杆的直径小于第二导热槽的宽度。
优选的，所述密封垫的长度小于第一导热槽的宽度，且密封垫的厚度小于第一导热槽的深度。
优选的，所述耐磨层与导热层之间可形成用于容纳金属网状体的散热腔室，且金属网状体是由金属铝材料制成。
优选的，所述外护层是由三元乙丙橡胶材质制成，且外护层的表面涂有防盐雾层。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明中所述异形支架是由两个交错的“S”型结构的固定支架组成，且每个所述固定支架两个端部的弧形处均嵌设有导线，位于两个所述固定支架顶部的弧形处之间均设有与其相邻的两个导线顶部相互贴合的光纤单元，两个所述固定支架的交叉处分别设有两个升降体，且两个所述升降体关于两个光纤单元所在的直线上下对称，当电缆本体受到外界作用力时，外界作用力可使两个固定支架带着固定在其上的导线挤压缓冲填充条并向铰接点所在的纵线处靠近(即两个固定支架带着固定在其上的导线挤压缓冲填充条并向两个升降体所在的直线靠近)，避免外界作用力直接作用在导线，与此同时，分别位于固定支架左侧和右侧的两个导线之间的间距变大，从而使得光纤单元向与其对应的两个导线间距之间移动，因此，固定支架在保护导线的同时，也起到对光纤单元的很好地保护，提高了电缆本体的抗冲击性能。
(2)本发明中所述耐磨层内设有散热机构，且散热机构包括开设在耐磨层上的散热槽，固定在升降体顶端上的升降杆以及与散热槽相适配的密封垫，且散热槽是由槽口朝向金属网状体的第一导热槽和第二导热槽组成的倒“凸”字型结构，所述升降杆穿过第二导热槽延伸至第一导热槽内与密封垫底部连接，且密封垫与第一导热槽的底部紧密贴合，两个固定支架带着固定在其上的导线挤压缓冲填充条并向铰接点所在的纵线处靠近(即两个固定支架带着固定在其上的导线挤压缓冲填充条并向两个升降体所在的直线靠近)的同时将两个升降体向耐磨层所在的一侧移动，而升降体移动的同时带动固定在其端点上的升降杆向导热层所在的一侧移动，从而使密封垫沿第一导热槽向导热层所在的一侧移动，从而使得密封垫与第一滑槽的底部分离，即第二导热槽的槽口被打开，导线和光纤单元工作时产生的热量分别依次经过第二导热槽和第一导热槽进入到由耐磨层与导热层之间可形成用于容纳金属网状体的散热腔室，进入到散热腔室内的热量通过金属网状体快速依次经过经过导热层、疏水层和外护层传递至外界环境中。
(3)由于当电缆本体受到外界冲击力时，在固定支架的作用下，电缆本体沿两个升降体所在的直线压缩，使得其内部空间有被压缩，从而可以加速电缆本体内部的热量快速通过第二导热槽和第一导热槽进入到散热腔室内然后通过金属网状体传递至电缆本体外，提高了电缆本体的散热效果。
由(2)和(3)可知，在外界作用下，电缆本体通过散热机构可以加速其散热效果。
(4)本发明所电缆本体包括缆芯和电缆护套，且电缆护套内除缆芯外的间隙处设有缓冲填充条，所述缓冲填充条为硅胶材质的气囊体，起到缓冲和对固定支架进行复位的作用，当外界作用力消失后，被挤压的缓冲填充条在自身作用下恢复至初始状态，而缓冲填充条在恢复初始状态的过程中的同时使得固定支架，导线和光纤单元恢复至初始位置，同时升降体也恢复至初始位置。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A处的结构放大示意图；
图3为图1中A处的另一状态示意图(也就是图2的另一状态示意图)；
图4为散热机构中的升降体、升降杆和密封垫之间的连接关系示意图。
图中：1、导线；2、光纤单元；3、缓冲填充条；4、固定支架；5、升降体；6、耐磨层；7、金属网状体；8、导热层；9、疏水层；10、外护层；11、第一导热槽；12、第二导热槽；13、升降杆；14、密封垫。
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1-4，本发明提供的一种实施例：一种适用于盐雾环境的耐高温光伏电缆，包括电缆本体，所电缆本体包括缆芯和电缆护套，且电缆护套内除缆芯外的间隙处设有缓冲填充条3，所述缆芯包括异形支架、四根导线1和两根光纤单元2组成，且每个所述导线1是由多个导体和从内至外依次包裹在导体表面上的阻水绕包层、屏蔽层和绝缘层，所述光纤单元2是由多个光纤和从内之外也依次包覆在光纤上的阻水绕包层、屏蔽层和绝缘层，所述异形支架是由两个交错的“S”型结构的固定支架4组成，且每个所述固定支架4两个端部的弧形处均嵌设有导线1，位于两个所述固定支架4顶部的弧形处之间均设有与其相邻的两个导线1顶部相互贴合的光纤单元2，两个所述固定支架4的交叉处分别设有两个升降体5，且两个所述升降体5关于两个光纤单元2所在的直线上下对称，所述电缆护套从内之外依次包括耐磨层6、导热层8、疏水层9和外护层10，且耐磨层6和导热层8之间设有金属网状体7，耐磨层6可是顺丁橡胶材料制成，顺丁橡胶材料具有较好的耐磨性和耐老性能，疏水层9可以是氯丁橡胶材料制成，氯丁橡胶的耐水性较好，而且其化学性质较为稳定，所述耐磨层6内设有散热机构，且散热机构包括开设在耐磨层6上的散热槽，固定在升降体5顶端上的升降杆13以及与散热槽相适配的密封垫14，且散热槽是由槽口朝向金属网状体7的第一导热槽11和第二导热槽12组成的倒“凸”字型结构，所述升降杆13穿过第二导热槽12延伸至第一导热槽11内与密封垫14底部连接，且密封垫14与第一导热槽11的底部紧密贴合。
进一步地，所述缓冲填充条3为硅胶材质的气囊体，起到缓冲和对固定支架4进行复位的作用。
进一步地，每个所述固定支架4沿缆芯长度方向等间距均匀分布有若干个，且两个所述固定支架4之间铰接，当电缆本体受到外界作用力时，外界作用力可使两个固定支架4带着固定在其上的导线1挤压缓冲填充条3并向铰接点所在的纵线处靠近，避免外界作用力直接作用在导线1，与此同时，分别位于固定支架4左侧和右侧的两个导线1之间的间距变大，从而使得光纤单元2向与其对应的两个导线1间距之间移动，因此，固定支架4在保护导线1的同时，也起到对光纤单元2的很好地保护。
进一步地，所述固定支架4是由绝缘硬质PVC材料制成，质量轻，成本低，耐腐蚀。
进一步地，所述升降体5是由绝缘硬质PVC材料制成，且升降体5与固定支架4的长度相同，所述升降体5沿缆芯长度方向等间距均匀分布有若干个，每个所述升降体5的上端沿其长度方向等间距分布有多个升降杆13，且升降杆13的顶端均固定在与电缆本体等长的密封垫14上，所述密封垫14为硅胶材质，由于在铺设过程中根据地理位置，有时候需要电缆本体具有一定的弯曲性，因此，通过等间距设置有若干个升降体5可以在保证电缆本体具有一定的弯曲度时，还能通过外界作用力来实现快速散热的作用。
进一步地，所述升降杆13的直径小于第二导热槽12的宽度，当密封垫14上升与第一导热槽11底部分开时，也就是第二固导热槽12的槽口被打开，以便使得电缆本体内部的热量通过第二导热槽12进入到第一导热槽11内。
进一步地，所述密封垫14的长度小于第一导热槽11的宽度，且密封垫14的厚度小于第一导热槽11的深度，为密封垫14提供上升的空间。
进一步地，所述耐磨层6与导热层8之间可形成用于容纳金属网状体7的散热腔室，且金属网状体7是由金属铝材料制成，金属铝材料具有很强的导热和散热作用，通过金属铝材料的金属网状体7能够将电缆本体的内部热量快速地依次经过导热层8、疏水层9和外护层10传递至外界环境中。
进一步地，所述外护层10是由三元乙丙橡胶材质制成，且外护层10的表面涂有防盐雾层，提高外护层10的防盐雾性能。
工作原理：本发明提供的电缆本体漂浮在水面时，经常受到大风或海浪的冲击，因此，当电缆本体受到外界作用力时，外界作用力可使两个固定支架4带着固定在其上的导线1挤压缓冲填充条3并向铰接点所在的纵线处靠近，避免外界作用力直接作用在导线1，与此同时，分别位于固定支架4左侧和右侧的两个导线1之间的间距变大，从而使得光纤单元2向与其对应的两个导线1间距之间移动，因此，固定支架4在保护导线1的同时，也起到对光纤单元2的很好地保护，提高了电缆本体的抗冲击性能，两个固定支架4带着固定在其上的导线1挤压缓冲填充条3并向铰接点所在的纵线处靠近(即两个固定支架4带着固定在其上的导线1挤压缓冲填充条3并向两个升降体5所在的直线靠近)的同时将两个升降体5向耐磨层6所在的一侧移动，而升降体5移动的同时带动固定在其端点上的升降杆13向导热层8所在的一侧移动，从而使密封垫14沿第一导热槽11向导热层8所在的一侧移动，从而使得密封垫14与第一滑槽11的底部分离，即第二导热槽12的槽口被打开，导线1和光纤单元2工作时产生的热量分别依次经过第二导热槽12和第一导热槽11进入到由耐磨层6与导热层8之间可形成用于容纳金属网状体7的散热腔室，进入到散热腔室内的热量通过金属网状体7快速依次经过经过导热层8、疏水层9和外护层10传递至外界环境中，由于当电缆本体受到外界冲击力时，在固定支架4的作用下，电缆本体沿两个升降体5所在的直线压缩，使得其内部空间有被压缩，从而可以加速电缆本体内部的热量快速通过第二导热槽12和第一导热槽11进入到散热腔室内然后通过金属网状体7传递至电缆本体外，因而，提高了电缆本体的散热效果。当外界作用力消失后，被挤压的缓冲填充条3在自身作用下恢复至初始状态，而缓冲填充条3在恢复初始状态的过程中的同时使得固定支架4，导线1和光纤单元2恢复至初始位置，同时升降体5也恢复至初始位置，使得密封垫14再次与第一导热槽11的底部贴合，即第二导热槽12的槽口被堵住，实现间歇式散热的功能，当未受外界作用力时，可以预防导热层8、疏水层9和外护层10渗漏时，海水经过第二导热槽12进入到电缆本体内。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种适用于盐雾环境的耐高温光伏电缆，包括电缆本体，其特征在于：所电缆本体包括缆芯和电缆护套，且电缆护套内除缆芯外的间隙处设有缓冲填充条(3)，所述缆芯包括异形支架、四根导线(1)和两根光纤单元(2)组成，且每个所述导线(1)是由多个导体和从内至外依次包裹在导体表面上的阻水绕包层、屏蔽层和绝缘层，所述光纤单元(2)是由多个光纤和从内之外也依次包覆在光纤上的阻水绕包层、屏蔽层和绝缘层，所述异形支架是由两个交错的“S”型结构的固定支架(4)组成，且每个所述固定支架(4)两个端部的弧形处均嵌设有导线(1)，位于两个所述固定支架(4)顶部的弧形处之间均设有与其相邻的两个导线(1)顶部相互贴合的光纤单元(2)，两个所述固定支架(4)的交叉处分别设有两个升降体(5)，且两个所述升降体(5)关于两个光纤单元(2)所在的直线上下对称，所述电缆护套从内之外依次包括耐磨层(6)、导热层(8)、疏水层(9)和外护层(10)，且耐磨层(6)和导热层(8)之间设有金属网状体(7)，所述耐磨层(6)内设有散热机构，且散热机构包括开设在耐磨层(6)上的散热槽，固定在升降体(5)顶端上的升降杆(13)以及与散热槽相适配的密封垫(14)，且散热槽是由槽口朝向金属网状体(7)的第一导热槽(11)和第二导热槽(12)组成的倒“凸”字型结构，所述升降杆(13)穿过第二导热槽(12)延伸至第一导热槽(11)内与密封垫(14)底部连接，且密封垫(14)与第一导热槽(11)的底部紧密贴合；
每个所述固定支架(4)沿缆芯长度方向等间距均匀分布有若干个，且两个所述固定支架(4)之间铰接。
2.根据权利要求1所述的适用于盐雾环境的耐高温光伏电缆，其特征在于：所述缓冲填充条(3)为硅胶材质的气囊体。
3.根据权利要求1所述的适用于盐雾环境的耐高温光伏电缆，其特征在于：所述固定支架(4)是由绝缘硬质PVC材料制成。
4.根据权利要求1所述的适用于盐雾环境的耐高温光伏电缆，其特征在于：所述升降体(5)是由绝缘硬质PVC材料制成，且升降体(5)与固定支架(4)的长度相同，所述升降体(5)沿缆芯长度方向等间距均匀分布有若干个，每个所述升降体(5)的上端沿其长度方向等间距分布有多个升降杆(13)，且升降杆(13)的顶端均固定在与电缆本体等长的密封垫(14)上，所述密封垫(14)为硅胶材质。
5.根据权利要求1所述的适用于盐雾环境的耐高温光伏电缆，其特征在于：所述升降杆(13)的直径小于第二导热槽(12)的宽度。
6.根据权利要求1所述的适用于盐雾环境的耐高温光伏电缆，其特征在于：所述密封垫(14)的长度小于第一导热槽(11)的宽度，且密封垫(14)的厚度小于第一导热槽(11)的深度。
7.根据权利要求1所述的适用于盐雾环境的耐高温光伏电缆，其特征在于：所述耐磨层(6)与导热层(8)之间可形成用于容纳金属网状体(7)的散热腔室，且金属网状体(7)是由金属铝材料制成。
8.根据权利要求1所述的适用于盐雾环境的耐高温光伏电缆，其特征在于：所述外护层(10)是由三元乙丙橡胶材质制成，且外护层(10)的表面涂有防盐雾层。
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