CN206401046U - 风电抗扭转数据传输电缆 - Google Patents

Abstract

一种风电抗扭转数据传输电缆，包括缆芯和位于缆芯外的护套，缆芯包括导线、位于导线外的绕包层和位于绕包层外的屏蔽层，导线包括导体和被覆在导体外的导体绝缘层，特点：缆芯还包括有一追加屏蔽层和一免摩擦隔离层，追加屏蔽层位于绕包层与屏蔽层之间，免摩擦隔离层位于所述屏蔽层与所述护套之间并且该护套挤覆在追加隔离层外；导体绝缘层为发泡聚烯烃；护套为聚氨酯。增强导线的绝缘抗扭拉强度，确保持久而优异的抗扭转性能；优异的防电磁干扰能力，确保信号长距离传输的稳定性；保障服役寿命；使护套的强度、弹性模量俱增，并且使护套体现优异的耐低温、耐油、耐候以及耐紫外线辐射性能，满足与风力发电设施的风机使用年限相适应的要求。

Description

风电抗扭转数据传输电缆

技术领域

本实用新型属于电线电缆技术领域，具体涉及一种风电抗扭转数据传输电缆。

背景技术

如业界所知，由于风电设施大都使用于风力资源丰富但环境较为恶劣的地区，又由于风电数据传输电缆用于风力发电设施的塔筒中，作为风力发电机组机仓、塔筒内部电子计算机及相关仪器仪表控制系统之间的导线连接载体，因而除了要求具备良好的抗扭转（也可称“抗扭曲”）和柔软性能外，还要求具有理想的耐低温、耐候、耐紫外线、耐磨损以及耐燃等性能。

进而如业界所知，相对于欧美日等发达国家，由于我国对风电总线电缆的研发起步时间较短，尽管在技术及产业上已有长足之进展，但迄今仍未完全摆脱依赖进口的局面。特别是近年来，我国风电总装机规模已接近12000万KW，预计到2050年将达到50000万KW。于是，一方面表明风电总线电缆有着广阔的市场前景并且能为能源革命解决未来有可能出现的能源荒发挥应有的作用，另一方面向我国的电缆研发机构特别是电缆生产厂商提出了严峻的挑战，例如如何立足产业自主而藉以摆脱依赖进口。

由于风力发电环境相对恶劣，风机使用年限较大，电缆使用长度较长且随风机不断转动，因而对数据传输电缆的信号传输性能的要求极为严苛。

在公开的中国专利文献中可见诸用于风电的电缆技术信息，典型的如授权公告号CN202205505U推荐的“风力发电机组抗扭数据传输电缆”，其结构是：由若干根导体、挤覆在若干根导体中的各导体外的绝缘层、设置在若干根导体外的屏蔽层和挤覆在屏蔽层外的护套组成。导体为符合GB/T3956-2008要求的第6类导体，绝缘层为有机硅橡胶，屏蔽层为密度达95%的铜丝编织层，护套为高阻燃交联型氯化聚乙烯混合物。该专利方案虽然具有说明书第0009段记载的技术效果，但是存在以下缺憾：由于推荐的护套为氯化聚乙烯基体，因而在耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性以及粘合性诸方面相对逊色甚至并不具备业界所期望的作为风电抗扭转数据传输电缆应有的效果；由于屏蔽层仅采用密度95%的铜丝，因而防电磁干扰性能相对脆弱，难以保障长距离传输信号的稳定性；由于被覆在导体外的绝缘即导体外被为有机硅橡胶，因而绝缘层抗拉强度低，不利于增强电缆的抗扭转能力。

又如授权公告号CN203503345U提供的“一种风力发电抗扭转电缆”，其结构和技术效果可分别参见说明书第0005至12段以及0013段。该专利除了结构复杂、成缆难度大且成本高外，还存在前述CN202205505U的某些欠缺如防电磁干扰性能脆弱，难以保障长距离传输的信号的稳定性。

并非限于上面例举的两项专利还存在下述通弊：由于护套直接挤覆在屏蔽层外，因而从理论上讲两者形成的是一体结构，但是就本质而言两者是彼此独立的并且在成缆过程中有着工艺先后之序，具体而言在完成了屏蔽层的设置后再挤覆护套，因而随着服役时间的延长以及受前述诸因素如环境因素、频繁扭转因素等的影响，护套与屏蔽层之间会产生相对摩擦，从而损及电缆的使用寿命。

针对上述已有技术，本申请人作了持久的探索与设计以及作了大量的试验，终于形成了下面将要介绍的技术方案。

发明内容

本实用新型的任务在于提供一种有助于显著增进被覆于导体外的导体绝缘层的绝缘抗拉强度而藉以确保持久而优异的抗扭转性能、有利于显著改善屏蔽层的抗电磁干扰能力而藉以确保信号长距离传输的稳定性、有益于避免护套与屏蔽层两者之间的摩擦而藉以显著延长服役寿命和有便于提高护套的强度、弹性模量并且增进护套的耐低温、耐油、耐候以及耐紫外线性能而藉以满足与风力发电设施的使用年限相适应的要求的风电抗扭转数据传输电缆。

本实用新型的任务是这样来完成的，一种风电抗扭转数据传输电缆，包括缆芯和位于缆芯外的护套，缆芯包括导线、位于导线外的绕包层和位于绕包层外的屏蔽层，所述的导线包括导体和被覆在导体外的导体绝缘层，特征在于所述的缆芯还包括有一追加屏蔽层和一免摩擦隔离层，追加屏蔽层位于所述绕包层与所述屏蔽层之间，免摩擦隔离层位于所述屏蔽层与所述护套之间并且该护套挤覆在追加隔离层外；所述的导体绝缘层为发泡聚烯烃；所述的护套为聚氨酯。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的缆芯还包括有填充件，该填充件伴随于所述导线设置。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的导体为裸软圆铜丝或镀锡软圆铜丝绞合导体。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的发泡聚烯烃为皮-泡-皮结构；所述的绕包层为聚酯绕包带；所述的屏蔽层为编织密度大于96%的镀锡铜丝编织网套。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述的追加屏蔽层为铝箔包层。

在本实用新型的还有一个具体的实施例中，所述的铝箔包层为铝箔纵包层。

在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述的免摩擦隔离层为绕包在所述屏蔽层外的厚度为0.04mm，宽度为20mm并且绕包的叠包率为15-25%的隔离纸，该隔离纸为电隔离纸。

在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述的导线以及所述的填充件各有一对。

在本实用新型的又更而一个具体的实施例中，所述的一对导线彼此贴靠在一起，所述的一对填充件彼此对应并且该对填充件中的其中一个填充件位于一对导线之间的一侧，而一对填充件中的另一个填充件位于一对导线之间的另一侧。

在本实用新型的又进而一个具体的实施例中，所述的填充件为PP冲麻绳。

本实用新型提供的技术方案相对于已有技术具有如下技术效果：其一，由于导线的结构体系的导体绝缘层采用了发泡聚烯烃，因而既可减小整个导线的外径，又能保证介电常数的稳定性以及信号传输能力，在保证介电常数稳定的前提下不仅得以增强导线的绝缘抗扭拉强度，而且得以确保持久而优异的抗扭转性能；其二，由于在缆芯的结构体系中并且在绕包层与屏蔽层之间增设了追加屏蔽层，因而得以体现优异的防电磁干扰能力，由追加屏蔽层提高对干扰信号的排流速率，确保信号长距离传输的稳定性；其三，由于在缆芯的结构体系中并且在屏蔽层与护套之间增设了免摩擦隔离层，因而能避免在长期而反复的扭转过程中护套与屏蔽层之间产生的摩擦，保障期望的服役寿命；其四，由于护套采用了聚氨酯，因而能以聚氨酯的优异的物理化学性能使护套的强度、弹性模量俱增，并且使护套体现优异的耐低温、耐油、耐候以及耐紫外线辐射性能，满足与风力发电设施的风机使用年限相适应的要求。

附图说明

图1为本实用新型的实施例结构图。

具体实施方式

请参见图1，示出了缆芯1和位于缆芯1外的护套2，缆芯1包括导线11、位于导线11外的绕包层12和位于绕包层12外的屏蔽层13，前述的导线11包括导体111和被覆在导体111外的导体绝缘层112。

作为本实用新型提供的技术方案的技术要点：前述的缆芯1还包括有一追加屏蔽层14和一免摩擦隔离层15，追加屏蔽层14位于前述绕包层12与前述屏蔽层13之间，免摩擦隔离层15位于前述屏蔽层13与前述护套2之间并且该护套2挤覆在追加隔离层15外；前述的导体绝缘层112为发泡聚烯烃；前述的护套2为聚氨酯。

本申请的发明人在前述缆芯1的结构体系中将屏蔽层13与追加屏蔽层14兼用是通过了大量的即非有限次数的抗电磁干扰测试作出的结构设计，具有开创性的积极意义，同时克服了已有技术中的偏见，因为已有技术普遍认为屏蔽层13能满足使用要求，但经实际试验离期望的抗电磁干扰能力存在较大差异，而且并无有效的应对之策。

在本实施例中，前述的缆芯1还包括有填充件16，该填充件16伴随于前述导线11设置，填充件16的不言而喻的功用在于保障成缆的圆整性，但发明还具有增进抗拉、抗扭转的效果。

在本实施例中，前述的导体111为裸软圆铜丝绞合导体，但也可以是镀锡软圆铜丝绞合导体。

在本实施例中，前述的发泡聚烯烃为皮-泡-皮结构；前述的绕包层12为聚酯绕包带；前述的屏蔽层13为编织密度大于96%的镀锡铜丝编织网套。

在本实施例中，前述的追加屏蔽层14为铝箔包层，该铝箔包层为铝箔纵包层。

前述的免摩擦隔离层15为绕包在前述屏蔽层13外的厚度为0.04mm，宽度为20mm并且绕包的叠包率为15-25%的隔离纸，该隔离纸为电隔离纸。

在本实施例中，前述的导线11以及前述的填充件16各优选为一对，一对导线11彼此贴靠在一起，前述的一对填充件16彼此对应并且该对填充件16中的其中一个填充件位于一对导线11之间的一侧，而一对填充件16中的另一个填充件位于一对导线11之间的另一侧。依据图1所示 并且以图1的位置状态为例，一对导线11上下对应并且以彼此相切的状态贴靠在一起，而一对填充件16（也可称填充绳）分别位于一对导线11的左侧和右侧并且同样与一对导线11贴靠在一起。

在本实施例中，前述的填充件16优选采用PP冲麻绳，但并不受到限制，例如可以采用其它等效的材料充当填充元件16。

综上所述，本实用新型提供的技术方案弥补了已有技术中的缺憾，顺利地完成了发明任务，如实地兑现了申请人在上面的技术效果栏中载述的技术效果。

Claims (10)

1.一种风电抗扭转数据传输电缆，包括缆芯(1)和位于缆芯(1)外的护套(2)，缆芯(1)包括导线(11)、位于导线(11)外的绕包层(12)和位于绕包层(12)外的屏蔽层(13)，所述的导线(11)包括导体(111)和被覆在导体(111)外的导体绝缘层(112)，其特征在于所述的缆芯(1)还包括有一追加屏蔽层(14)和一免摩擦隔离层(15)，追加屏蔽层(14)位于所述绕包层(12)与所述屏蔽层(13)之间，免摩擦隔离层(15)位于所述屏蔽层(13)与所述护套(2)之间并且该护套(2)挤覆在追加隔离层(15)外；所述的导体绝缘层(112)为发泡聚烯烃；所述的护套(2)为聚氨酯。

2.根据权利要求1所述的风电抗扭转数据传输电缆，其特征在于所述的缆芯(1)还包括有填充件(16)，该填充件(16)伴随于所述导线(11)设置。

3.根据权利要求1所述的风电抗扭转数据传输电缆，其特征在于所述的导体(111)为裸软圆铜丝或镀锡软圆铜丝绞合导体。

4.根据权利要求1所述的风电抗扭转数据传输电缆，其特征在于所述的发泡聚烯烃为皮-泡-皮结构；所述的绕包层(12)为聚酯绕包带；所述的屏蔽层(13)为编织密度大于96%的镀锡铜丝编织网套。

5.根据权利要求1所述的风电抗扭转数据传输电缆，其特征在于所述的追加屏蔽层(14)为铝箔包层。

6.根据权利要求5所述的风电抗扭转数据传输电缆，其特征在于所述的铝箔包层为铝箔纵包层。

7.根据权利要求1所述的风电抗扭转数据传输电缆，其特征在于所述的免摩擦隔离层(15)为绕包在所述屏蔽层(13)外的厚度为0.04mm，宽度为20mm并且绕包的叠包率为15-25%的隔离纸，该隔离纸为电隔离纸。

8.根据权利要求2所述的风电抗扭转数据传输电缆，其特征在于所述的导线(11)以及所述的填充件(16)各有一对。

9.根据权利要求8所述的风电抗扭转数据传输电缆，其特征在于所述的一对导线(11)彼此贴靠在一起，所述的一对填充件(16)彼此对应并且该对填充件(16)中的其中一个填充件位于一对导线(11)之间的一侧，而一对填充件(16)中的另一个填充件位于一对导线(11)之间的另一侧。

10.根据权利要求9所述的风电抗扭转数据传输电缆，其特征在于所述的填充件(16)为PP冲麻绳。