CN202042217U - 光伏电缆 - Google Patents

Abstract

一种光伏电缆，导体缆芯用聚氨酯膜绕包隔离层，隔离层外围顺序挤塑聚烯烃材质的绝缘层以及护套层，导体缆芯由导电丝按按正规排列方式以及按左向绞合构成，绞合的节径比值由外层向内层依次递增2，所述导电丝为镀锡铜单丝。由上述结构得到的光伏电缆外径圆整、均匀，稳定性好。

Description

光伏电缆

技术领域

 本实用新型涉及电缆，尤其涉及太阳能发电系统的光伏电缆。

背景技术

随着太阳能发电技术应用的日渐广泛，也为与其相关的光伏电缆产业带来了机遇。由于太阳能系统常常在恶劣环境条件下(如高温、紫外线辐射、臭氧、剧烈温度变化和化学侵蚀等)使用，因此光伏电缆必须抵御恶劣气候环境，要求能经受狂风大雨的机械冲击，耐紫外线和臭氧侵蚀，能承受大范围的温度变化等。

现有技术中的光伏电缆包括一个导体缆芯，导体缆芯的外围顺序包裹绝缘层和护套层。其中导体缆芯一般用铜单丝聚束成股线，再将股线按正规排列或按集束排列的方式进行复绞，成导体缆芯。其中按正规排列复绞时，各层的节径比相等，所谓各层按正规排列是指每相邻两层的股线数量相差6根。这种结构形式的导体缆芯具有制造工艺较简单的优点，但所得导体缆芯的外形圆整度和均匀度不够好，也不够光亮，即使在导体缆芯外面包裹绝缘层和护套层，得到的光伏电缆的外形圆整度和均匀度也不够好，在稳定性和抗狂风大雨机械冲击性能方面往往难于满足实际应用要求。

实用新型内容

针对上述现有技术的问题，申请人作出了研究改进，在大量试验的基础上，提供一种改进的光伏电缆及其制造方法，得到的光伏电缆外径圆整、均匀、光亮，稳定性和抗狂风大雨机械冲击的性能良好。

本实用新型的技术方案如下：

包括导体缆芯，导体缆芯外围用聚氨酯膜绕包隔离层，隔离层外围顺序挤塑包裹经辐照交联聚烯烃材质的绝缘层以及所述聚烯烃材质的护套层，所述导体缆芯的各层由镀锡铜单丝按正规排列的结构方式以及按左向绞合构成，所述导体缆芯最外层绞合的节径比值为9，其余各层绞合的节径比值由外层向内层依次递增。所述导体缆芯各层绞合的节径比值由外层向内层依次递增2。

本实用新型的技术效果在于：

1、本实用新型产品的导体缆芯改变现有技术的股线复绞结构，采用镀锡铜单丝按正规排列的结构方式以及按左向绞合构成；导体缆芯各层绞合的节径比值由外层向内层依次递增，镀锡铜单丝一般都经过退火处理，质地柔软，如此使得由上述结构方式绞合构成的导体缆芯结构密实、稳定，导体缆芯外径圆整、均匀、光亮，使得导体缆芯带有弹性，导体缆芯弯曲性能得到提高，经过挤塑包裹绝缘层以及护套层之后，得到的光伏电缆外径圆整、均匀、光亮，稳定性和抗狂风大雨机械冲击的性能得到明显改善。

 2、本实用新型产品的导体缆芯外围用聚氨酯膜绕包隔离层，隔离层外围顺序挤塑包裹经辐照交联聚烯烃材质的绝缘层以及护套层，所述经辐照交联的聚烯烃材料具有低烟无卤阻燃性质，使得本实用新型产品抵御恶劣气候环境的能力有效提高。

附图说明

图1为本实用新型结构实施例的截面图，图中导体缆芯的各层由镀锡铜单丝按正规排列的结构方式绞合。

具体实施方式

见图1，本实用新型包括导体缆芯1，导体缆芯1外围用聚氨酯膜绕包隔离层2，隔离层2外围顺序挤塑包裹经辐照交联聚烯烃材质的绝缘层3以及护套层4，所述导体缆芯1由镀锡铜单丝按左向绞合构成。上述构成绝缘层3以及护套层4的经辐照交联的聚烯烃材料具有低烟无卤阻燃性质。

实施例：

见图1，导体缆芯1的结构方式为:导体缆芯1的各层由镀锡的铜单丝6按正规排列的结构方式以及按左向绞合构成，所述导体缆芯1各层绞合的节径比值由外层向内层依次递增, 最佳情况为导体缆芯各层绞合的节径比值由外层向内层依次递增2。上述按正规排列的结构方式是指：每相邻两层的镀锡铜单丝数量相差6根，如表1所示。

表1缆芯绞合结构及参数

本实用新型制造步骤如下：

1）按所述结构用绞线设备绞合导体缆芯，其中装夹导体缆芯模具上的孔径尺寸为导体缆芯外径设计尺寸的1.05~1.10倍；

2）在步骤1所得导体缆芯外围绕包隔离层，所述隔离层为耐150   ℃高温的低烟无卤聚酯膜材料，绕包重叠率大于等于20%；

3）在所述隔离层外围顺序挤塑包裹低烟无卤聚烯烃材质的绝缘层以及护套层，所述绝缘层以及护套层分别辐照交联，得到成品；所述绝缘层以及护套层的厚度分别大于0.8mm，偏心度分别小于10%；所述挤塑包裹绝缘层所用挤压模具的模芯孔径D1=d+(0.01~0.15),与之配套的模套孔径为D2=d1+(0.01~0.25),其中d为导体缆芯外围绕包隔离层后的外径，d1为挤塑包裹绝缘层后的外径；所述挤塑包裹护套层所用挤压模具的模芯孔径D3=d1+(0.1~0.3), 与之配套的模套孔径D4=D1+(0.05~0.15)t,其中t为护套层的厚度。

上述实施例1及实施例2皆适用于所述制造步骤。

其中绝缘层以及护套层挤塑包裹的低烟无卤阻燃聚烯烃材料必须进行电子辐照方式的交联，交联采用常规工艺，以使产品耐环境能力增强，将热塑性聚烯烃材料转化为热固性聚烯烃弹性体材料。而一般的交联方式难以使材料达到光伏电缆要求的技术指标，只有选择电子辐照交联方式。实施例选取150 ℃（何意思？）无卤阻燃光伏电缆辐照绝缘层料（型号FPV120-1）以及150 ℃（何意思？）无卤阻燃光伏电缆辐照护套料（型号FPV120-2）。

导体的节径比由外向内采用“加2”的规律，即：从最外层向内，每层节径比依次为9、11、13、15、17、19、21、23、25…，如此制得的导体也使得导体缆芯外观光滑、结构稳定、有弹性。

导体缆芯绞合时，模具的选配很关键，将直接关系到导体的外观质量以及电缆的性能。如所选模具的孔径偏大，会造成绞线跳丝，节距不均匀，导体不圆整，导体外径波动较大；而模具孔径偏小，会导致绞线拥堵，拉断，穿丝难，甚至出现导体呈竹节状，锡层脱落，直流电阻不合格。经过反复计算及试制，选择模具孔径尺寸为理论计算缆芯外径的1.05~1.10倍，绞合出的缆芯表面光亮、节距均匀，缆芯外径圆整、均匀，无跳丝、毛刺、断丝、拉细现象。

关于缆芯的绝缘层和护套层的挤塑包裹：

由于光伏电缆的使用环境温度高，从绝缘、护套散热角度考虑，绝缘厚度和护套厚度不适宜过厚，但两者厚度也均不应小于0.8 mm，对应于表1本实用新型缆芯的绝缘层和护套层的实施例参数可见表2。光伏电缆的绝缘厚度和护套厚度应均匀，偏心度应不大于10％。

表2 

挤制绝缘层时，应注意以下几点：a.使用压缩比较小的低烟无卤材料专用挤出螺杆，对于生产日期超过一个月的绝缘料应先行烘干处理后再挤出。b.挤出时，设备加热冷却系统必须工作正常，各区温度设置符合工艺要求。c.开车前保温时间（是指仪表指示温度达到工艺要求温度后到开车生产这段时间）不得少于40 min；中间换规换色如果停机时间超过10 min应将螺杆内的绝缘料推出。d.开车应缓慢升速，升速过程中注意观察电机负荷，若发现设备运转不正常应立即停车。e.绝缘是采用挤压式挤出，模具选配参照绝缘模芯孔径D1=d+(0.01～0.15)，绝缘模套孔径D2=d1+(0.01～0.25)，d为导体缆芯外围绕包隔离层后的外径，d1为挤塑包裹绝缘层后的外径。

挤制护套层时，以聚烯烃树脂为基料，按常规加入无卤阻燃剂及其他改性剂，挤制时应注意以下几点：a.挤制前应在(60±5)℃下预热4 h，去原料表面吸附的水分，以避免出现护套断面气孔现象。b.根据设备负荷，调整出线速度和螺杆转速，最好把螺杆转速调至额定转速的90%，主机电流调至额定电流的80%，使物料在机身的压力不太高，塑化充分的条件下挤出。e.严格控制好挤出机各区的温度及螺杆与机身的冷却，在保证物料充分、均匀的塑化的条件下适当降低挤出温度，避免因过热而导致原料中的助剂分解出低分子物质，从而产生气孔及外观不光滑等现象。c.挤压模具：护套模芯孔径D3=d1+(0.1～0.3)，护套模套孔径D4=D1+(0.05～0.15)t，其中t为护套的厚度。

Claims (2)

1.光伏电缆，其特征在于：包括导体缆芯，导体缆芯外围用聚氨酯膜绕包隔离层，隔离层外围顺序挤塑包裹经辐照交联聚烯烃材质的绝缘层以及所述聚烯烃材质的护套层，所述导体缆芯的各层由镀锡铜单丝按正规排列的结构方式以及按左向绞合构成，所述导体缆芯最外层绞合的节径比值为9，其余各层绞合的节径比值由外层向内层依次递增。

2.按权利要求1所述光伏电缆，其特征在于所述导体缆芯各层绞合的节径比值由外层向内层依次递增2。

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