CN115691884A - 一种新型防潮光伏电缆 - Google Patents

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詹龙金
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Abstract

本发明公开了一种新型防潮光伏电缆，属于电缆技术领域，包括所述电缆芯外设有内保护层，所述内保护层外设有热电层，所述热电层外设有导热层，所述导热层外设有防潮层，所述防潮层外设有外保护层，所述热电层内设有P型热电材料、N型热电材料和金属丝，所述P型热电材料和N型热电材料彼此不接触，依次螺旋排列设置热电层内，每一相邻的两个P型热电材料之间设置一个N型热电材料，两两相邻的P型热电材料和N型热电材料用金属丝连接，所述防潮层内设有无水氯化钙颗粒和两根不接触的加热金属丝，两根加热金属丝的一端与控制电路电连接。本发明电缆不仅具有防潮功能，还有烘干和受潮提醒功能。

Description

一种新型防潮光伏电缆
技术领域
本发明属于电缆技术领域，具体涉及一种新型防潮光伏电缆。
背景技术
现在国家鼓励发展光伏能源，随着光伏能源的迅猛发展，光伏能源电缆的发展趋势正在逐渐递增，使得光伏电缆市场不断发展，适应未来市场需求，光伏电缆是应用在光伏能源发电系统中及其重要并不可或缺的一环，通常光伏发电产生的低压直流电转换为交流电再输出，而连接光伏组件与交直流逆变器间的电缆即为光伏电缆。所以光伏电缆作为光伏发电设施电能传输的主干，直接关系到太阳能光伏发电系统的安全性、可靠性和先进性。而大多数光伏电站都是建设在户外，白天受太阳暴晒、所处环境复杂，易对电缆外层造成损伤，日积月累外保护层会破损，水气会侵入电缆内部，电缆内部防水防潮性能较差，降低了电缆的使用寿命，还有安全隐患，现有技术受潮破损情况需要靠人工每天巡回检查，而且破损受潮严重了只能对电缆进行更换，为此我们提出一种新型防潮光伏电缆。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种新型防潮光伏电缆，该电缆具有防潮、烘干和受潮提醒功能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型防潮光伏电缆，包括电缆芯，所述电缆芯外设有内保护层，所述内保护层外设有热电层，所述热电层外设有导热层，所述导热层外设有防潮层，所述防潮层外设有外保护层，所述热电层内设有P型热电材料、N型热电材料和金属丝，所述P型热电材料和N型热电材料彼此不接触，依次螺旋排列设置热电层内，每一相邻的两个P型热电材料之间设置一个N型热电材料，两两相邻的P型热电材料和N型热电材料用金属丝连接，最两端的P型热电材料和N型热电材料分别与控制电路电连接，所述防潮层内设有无水氯化钙颗粒和两根不接触的加热金属丝，两根加热金属丝的一端与控制电路电连接。
优选的，所述热电层主体为隔热绝缘材质，设有螺旋排列的卡槽，所述卡槽尺寸与P型热电材料、N型热电材料一致，金属丝内置在热电层主体内，依次连接每个卡槽，所述P型热电材料和N型热电材料依次设置在卡槽内。
优选的，所述控制电路内设有电池和调压装置。
优选的，所述金属丝的材料为银、金、铝、镍、铅、铜任意一种或其组合。
优选的，所述导热层的材料为导热层的材料为导热绝缘弹性橡胶、导热绝缘灌封胶、导热绝缘硅胶。
优选的，所述内保护层的材料为聚四氟乙烯、聚氯乙烯。
优选的，所述外保护层的材料为热塑型聚酯弹性体、热塑性聚烯烃弹性体。
光伏电缆随光伏发电系统会设置在白天光照充足的地方，白天在光照下，光伏电缆外表面温度升高，热量经导热层传送到热电层的P型热电材料和N型热电材料，靠近电缆外壁的一端为热端，与另一端产生温差，根据塞贝克效应将热能转换为电能，电能经电路传送到控制电路内的电池储存，为控制电路提供电能；当外保护层发生破损时，外界水会侵入防潮层，被无水氯化钙吸收，能够阻止外界水继续侵入到内部电缆芯，无水氯化钙遇水受潮会吸收水放出大量热量，侵入的水越多，释放的热量越多，在夜间，热电材料因两端温差不大几乎不产生电能，当无水氯化钙受潮释放大量热能，热电材料两端产生温差，被热电材料吸收转化为电能，工作人员看到控制电路有能量输入，就会知道电缆受潮，在白天，虽然无法通过观察控制电路判断是否受潮，但干燥的无水氯化钙不导电，受潮后的氯化钙导电，两根加热金属丝通过受潮部位的氯化钙电路连通，因为加热金属丝阻值固定，控制电路输出的电压固定，工作人员根据电流大小，可以知道受潮大致部位，方便到现场进行处理，无需在慢慢摸索破损部位。
所述加热金属丝的设置不仅可以通过查看接通的部分的电流值，判断受潮部位，而且可以通过加热金属丝对受潮的无水氯化钙进行加热，将受潮部分烘干，使侵入的水变为水蒸气从破损处排出，然后干燥的无水氯化钙不通电，加热金属丝电路自动断开，工作人员再对破损处进行修补，使得电缆破损后依然可以继续使用，提高利用率。
所述热电层主体为隔热绝缘材质，设有螺旋排列的卡槽，金属丝内置在热电层主体内，依次连接每个卡槽，这样在生产时只需要根据P型热电材料和N型热电材料的尺寸预留卡槽尺寸，在进行热电材料装配时将热电材料安装在卡槽内并用固定就行，这样方便安装，节约生产成本。
所述外保护层采用热塑性弹性体材料不仅耐磨性好、抗冲击性能高、易加工，而且破损后可通过专业设备修补重复使用，极大地节约了成本。
本发明带来的有益效果为：
1.通过设置热电层，利用光伏发电所在地充足的日间光照，将热能转化为电能储存，为受潮报警、烘干提供电能，极大的节约了能源；
2.电缆受潮后具有报警提醒功能，还能通过储存的电能进行加热烘干，去除外界侵入的水，使电缆受潮后仍然能够继续正常使用，提高了电缆的利用率，减少浪费。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是热电层沿轴向剖开展开结构示意图。
图3是控制电路连接示意图。
图中1.电缆芯，2.内保护层，3.热电层，4.导热层，5.防潮层，6.外保护层，301.P型热电材料，302.N型热电材料，303.金属丝，501.无水氯化钙颗粒，502，加热铜丝。
具体实施方式
实施例一
如图1所示，一种新型防潮光伏电缆，包括电缆芯1，所述电缆芯1外设有内保护层2，所述内保护层2外设有热电层3，所述热电层3外设有导热层4，所述导热层4外设有防潮层5，所述防潮层5外设有外保护层6，所述防潮层5设有无水氯化钙颗粒501和两根加热铜丝502。
所述内保护层2材料为聚四氟乙烯，所述导热层4材质为导热绝缘弹性橡胶，所述所述外保护层6的材料为热塑型聚酯弹性体。
如图2所示，所述热电层内设有P型热电材料301、N型热电材料302和金属丝303，所述P型热电材料301和N型热电材料302彼此不接触，依次螺旋排列设置热电层3内，每一相邻的两个P型热电材料301之间设置一个N型热电材料302，所述热电层3主体为隔热绝缘材质，设有螺旋排列的卡槽，所述卡槽尺寸与P型热电材料301、N型热电材料302一致，金属丝303内置在热电层主体内，依次连接每个卡槽，所述P型热电材料301和N型热电材料302依次设置在卡槽内，所述金属丝303材质为铜丝。
光伏电缆白天在光照下，光伏电缆外表面温度升高，热量经导热绝缘弹性橡胶4传送到热电层3的P型热电材料301和N型热电材料302，靠近电缆外壁的一端为热端，与另一端产生温差，根据塞贝克效应将热能转换为电能，电能经电路传送到控制电路内的电池储存，为控制电路提供电能。
如图3所示，P型热电材料301和N型热电材料302串联与控制电路电连接组成闭合回路，控制电路设有直流电源输出端，一根加热铜丝502的一端与输出端的阳极连接，另一根加热铜丝502的一端与输出端的阴极连接，直流电源输出端在正常情况下输出电压为24V，用于监测电缆受潮情况；当电缆发生破损时，防潮层内无水氯化钙颗粒501受潮后导电，两根加热铜丝502通过受潮的无水氯化钙颗粒501连通形成回路，产生电流，工作人员根据电流大小可以大致判断破损部位，节省巡查时间，找到破损部位后，工作人员可以调节直流电源输出端输出电压至60V进行烘干作业，烘干结束后再进行热塑性聚酯弹性体层6修补，修补结束后将直流电源输出端输出电压调整为24V。
实施例二
所述内保护层2材料为聚氯乙烯，所述导热层4材质为导热绝缘硅胶，所述外保护层6材料为热塑性聚烯烃弹性体，所述金属丝303材质为铜镍合金。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准；对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种新型防潮光伏电缆，其特征是：包括电缆芯，所述电缆芯外设有内保护层，所述内保护层外设有热电层，所述热电层外设有导热层，所述导热层外设有防潮层，所述防潮层外设有外保护层，所述热电层内设有P型热电材料、N型热电材料和金属丝，所述P型热电材料和N型热电材料彼此不接触，依次螺旋排列设置热电层内，每一相邻的两个P型热电材料之间设置一个N型热电材料，两两相邻的P型热电材料和N型热电材料用金属丝连接，最两端的P型热电材料和N型热电材料分别与控制电路电连接，所述防潮层内设有无水氯化钙颗粒和两根不接触的加热金属丝，两根加热金属丝的一端与控制电路电连接。
2.根据权利要求1所述一种新型防潮光伏电缆，其特征是：所述热电层主体为隔热绝缘材质，设有螺旋排列的卡槽，所述卡槽尺寸与P型热电材料、N型热电材料一致，金属丝内置在热电层主体内，依次连接每个卡槽，所述P型热电材料和N型热电材料依次设置在卡槽内。
3.根据权利要求1所述一种新型防潮光伏电缆，其特征是：所述控制电路内设有电池和调压装置。
4.根据权利要求1所述一种新型防潮光伏电缆，其特征是：所述金属丝的材料为银、金、铝、镍、铅、铜任意一种或其组合。
5.根据权利要求1所述一种新型防潮光伏电缆，其特征是：所述导热层的材料为导热绝缘弹性橡胶、导热绝缘灌封胶、导热绝缘硅胶。
6.根据权利要求1所述一种新型防潮光伏电缆，其特征是：所述外保护层的材料为聚四氟乙烯、聚氯乙烯。
7.根据权利要求1所述一种新型防潮光伏电缆，其特征是：所述外保护层的材料为热塑型聚酯弹性体材料、热塑性聚烯烃弹性体。
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