CN204668009U - 一种光电复合耐扭曲中压风能电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光电复合耐扭曲中压风能电缆，包括缆芯、成缆包带层、内护套层、芳纶编织层和外护套层，所述缆芯外依次包覆成缆包带层、内护套层、芳纶编织层和外护套层；所述缆芯由三根电力传输线芯和三根地线芯及光纤单元绞合组成。本实用新型在电缆中引入光纤结构，可以更好的用作信号传输，并通过自身系统线路资源，兼具光缆的特点及功能、实现系统运行监测，保证系统安全、稳定的运行。电力传输线芯和地线芯外均采用芳纶编织加强层，芳纶的连续使用温度范围为-196℃～204℃，强度高，是钢丝的5～6倍，加强了电缆的强度，避免因扭转导致线芯受损、开裂现象，从而保证电缆扭转时不开裂、不损伤，以延长电缆使用寿命。

Description

一种光电复合耐扭曲中压风能电缆

技术领域

本实用新型属于电缆领域，具体涉及一种光电复合耐扭曲中压风能电缆。

背景技术

随着风电市场的发展，风力发电机组容量逐年加大，单机容量提高到兆瓦级，由此可见，与风机配套使用的大功率中压风能电缆也有很大市场。风能电缆安装敷设于塔筒内，且使用环境恶劣、人烟稀少，除对电缆的抗拉、耐寒、耐扭曲等性能有着很高的要求外，对系统监测、数据传输也有很高要求，以保证系统安全、稳定的运行。而现有技术存在的问题在于：现有中压风力电缆仅限于实现电能传输。

实用新型内容

实用新型目的：为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种光电复合耐扭曲中压风能电缆，保证电缆耐寒性好、抗拉强度高、耐扭曲性好、使用寿命长的同时，通过自身系统线路资源，并兼具光缆的特点及功能、实现系统运行监测，保证系统安全、稳定的运行。

技术方案：一种光电复合耐扭曲中压风能电缆，包括缆芯、成缆包带层、内护套层、芳纶编织层和外护套层，所述缆芯外依次包覆成缆包带层、内护套层、芳纶编织层和外护套层；

所述缆芯由三根电力传输线芯和三根地线芯及光纤单元绞合组成；成缆节距不大于10倍，采用无纺布扎紧，防止松散；所述内护套、外护套均采用CPE材料，具有良好的阻燃、耐寒、耐油、耐酸碱、耐候、耐化学药品等性能，且柔韧性好，加工方便，成本低。

所述电力传输线芯由镀锡绞合导体层、半导电布带层、导体屏蔽层、乙丙橡胶绝缘层、绝缘屏蔽层、芳纶编织层组成；所述镀锡绞合导体层采用先同向束丝再同向复绞工艺制成；所述镀锡绞合导体层外依次包覆半导电布带层、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层和芳纶编织层；

所述地线芯由镀锡绞合导体层、半导电层和芳纶编织层组成；所述镀锡绞合导体层采用先同向束丝再同向复绞工艺制成；所述镀锡绞合导体层外依次包覆有半导电层和芳纶编织层；

所述光纤单元由纤芯、包层、涂覆层和紧套层组成；所述纤芯外依次包覆包层、涂覆层和紧套层。

作为优化：所述镀锡绞合导体层采用5类镀锡铜丝先同向束丝再同向复绞而成，束丝节距控制在20倍以下，复绞节距控制在10～13倍，导体外径小、表面光滑圆整且柔软度极好，避免导体因先同向束再反向复绞而成导体表面间隙大，至绝缘电阻较差、易击穿且外径较大，不利于更小空间的安装敷设；在导体外绕包有半导电布带，以提高电缆电缆电气绝缘性能。

作为优化：所述导体屏蔽层和绝缘屏蔽层均采用以EPDM为基料的半导电材料，不仅绝缘性能好，材料柔软性好，而且机械强度高。

作为优化：所述内护套层和外护套层均采用自制的耐寒-40℃的氯化聚乙烯材料，成本低，加工方便，且阻燃、耐寒、耐油、耐酸碱、耐候、耐化学药品等性能优异。

有益效果：本实用新型提供了一种光电复合耐扭曲中压风能电缆，电缆中引入光纤结构，可以更好的用作信号传输，并通过自身系统线路资源，兼具光缆的特点及功能、实现系统运行监测，保证系统安全、稳定的运行。

本专利由于导体结构采用5类镀锡铜丝先同向束丝再同向复绞而成，束丝节距控制在20倍以下，复绞节距控制在10～13倍，导体外径小、表面光滑圆整且柔软度极好，避免导体因先同向束再反向复绞而成导体表面间隙大，至绝缘电阻较差、易击穿且外径较大，不利于更小空间的安装敷设；复绞同时绕包半导电布带，保证电缆电气绝缘性能。

本专利电力传输线芯和地线芯外均采用芳纶编织加强层，芳纶的连续使用温度范围为-196℃～204℃，且强度很高，是钢丝的5～6倍，大大的加强了电缆的强度，避免因扭转导致线芯受损、开裂现象，从而保证电缆扭转时不开裂、不损伤，以延长电缆使用寿命。

所述的本专利电缆采用光电复合结构，光纤单元在电缆可以起到数据传输和系统监控的作用，且光纤结构在电缆的中心部位，合理的利用了电缆的空隙，不会造成外径和成本的增加，同时基于电缆的机构，对光纤起到保护作用，防止光纤受到机械损伤等。光纤通信具有高速、稳定、可靠、抗干扰能力强等优点，兼具光缆的特点及功能、实现数据传输、系统运行监测作用，用于数据传输，具有传输容量大、传输距离远、传输质量不会受电磁干扰。将光纤引入电缆之中，不仅实现信号传输及系统检测，还可实现风力发电系统向智能电网的并入，极大的提高了电能转换量，惠国利民。

综上所述，本专利特点如下：

1.特殊的导体结构设计，提高导体表面质量及柔软性，弯曲半径不大于6D，同时保证电缆绝缘电气性能。

2.芳纶编织层的设计，大大的加强了电缆的强度，从而保证电缆扭转时不开裂、不损伤，以延长电缆使用寿命。

3.光纤单元的引入，不仅可用于信号传输，还可实现电缆运行监测。

4.通过电缆的结构设计及通过使用特定的材料，使电缆可在盐雾腐蚀、高湿热、寒冷、油污的环境里长期使用，且耐扭转符合TICW 11-2012附录A的要求。

5.本专利结构的设计及原材料的选择，不仅加工方便，且生产成本低，可以批量生产及推广。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2为光纤单元结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例

如图1所示，一种光电复合耐扭曲中压风能电缆，包括缆芯1、成缆包带层2、内护套层3、芳纶编织层4和外护套层5，所述缆芯1外依次包覆成缆包带层2、内护套层3、芳纶编织层4和外护套层5。

所述缆芯1由三根电力传输线芯11和三根地线芯12及光纤单元13绞合组成。

所述电力传输线芯11由镀锡绞合导体层111、半导电布带层112、导体屏蔽层113、乙丙橡胶绝缘层114、绝缘屏蔽层115、芳纶编织层116组成；所述镀锡绞合导体层111采用先同向束丝再同向复绞工艺制成；所述镀锡绞合导体层111外依次包覆半导电布带层112、导体屏蔽层113、绝缘层114、绝缘屏蔽层115和芳纶编织层116。

所述地线芯12由镀锡绞合导体层121、半导电层122和芳纶编织层123组成；所述镀锡绞合导体层121采用先同向束丝再同向复绞工艺制成；所述镀锡绞合导体层121外依次包覆有半导电层122和芳纶编织层123。

所述光纤单元13由纤芯131、涂覆层132、包层133和紧套层134组成；所述纤芯131外依次包覆涂覆层132、包层133和紧套层134。

具体地，所述镀锡绞合导体层111,121采用5类镀锡铜丝先同向束丝再同向复绞而成，束丝节距控制在20倍以下，复绞节距控制在10～13倍。所述导体屏蔽层113和绝缘屏蔽层115均采用以EPDM为基料的半导电材料。所述内护套层3和外护套层5均采用自制的耐寒-40℃的氯化聚乙烯材料。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种光电复合耐扭曲中压风能电缆，其特征在于：包括缆芯、成缆包带层、内护套层、芳纶编织层和外护套层，所述缆芯外依次包覆成缆包带层、内护套层、芳纶编织层和外护套层；

所述缆芯由三根电力传输线芯和三根地线芯及光纤单元绞合组成；

所述电力传输线芯由镀锡绞合导体层、半导电布带层、导体屏蔽层、乙丙橡胶绝缘层、绝缘屏蔽层、芳纶编织层组成；所述镀锡绞合导体层采用先同向束丝再同向复绞工艺制成；所述镀锡绞合导体层外依次包覆半导电布带层、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层和芳纶编织层；

所述地线芯由镀锡绞合导体层、半导电层和芳纶编织层组成；所述镀锡绞合导体层采用先同向束丝再同向复绞工艺制成；所述镀锡绞合导体层外依次包覆有半导电层和芳纶编织层；

所述光纤单元由纤芯、包层、涂覆层和紧套层组成；所述纤芯外依次包覆包层、涂覆层和紧套层。

2.根据权利要求1所述的光电复合耐扭曲中压风能电缆，其特征在于：所述镀锡绞合导体层采用5类镀锡铜丝先同向束丝再同向复绞而成，束丝节距控制在20倍以下，复绞节距控制在10～13倍。

3.根据权利要求1所述的光电复合耐扭曲中压风能电缆，其特征在于：所述导体屏蔽层采用以EPDM为基料的半导电材料。

4.根据权利要求1所述的光电复合耐扭曲中压风能电缆，其特征在于：所述绝缘屏蔽层采用以EPDM为基料的半导电材料。

5.根据权利要求1所述的光电复合耐扭曲中压风能电缆，其特征在于：所述内护套层和外护套层均采用自制的耐寒-40℃的氯化聚乙烯材料。