CN213150409U - 一种耐扭转低烟无卤的海上风力电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种耐扭转低烟无卤的海上风力电缆，自内而外依次包括缆芯、绕包层、编织层和外护套，所述缆芯包括若干绞合的动力线芯，所述动力线芯自内而外依次包括导体和绝缘层，所述绝缘层挤包在导体外侧，所述导体为软铜线，所述绝缘层包括乙丙橡胶层，所述绕包层包括复合阻水带层。其低烟无卤，耐盐雾，耐老化。由于电缆需要在常温、低温条件下正反向扭转，因此需要设置抗扭转性能好的综合加强护套层，护层采用外护层+加强层+内护层结构，并用高温高压连续硫化工艺，这种类似“三明治”结构使三者之间紧密粘黏，具有很好的抗扭转性能。

Description

一种耐扭转低烟无卤的海上风力电缆

技术领域

本实用新型涉及特种电缆领域，具体为一种耐扭转低烟无卤的海上风力电缆。

背景技术

随着我国经济的快速发展，工业化、城市化进程的加快，能源需求快速增长。近年来雾霾天气的不断加重让人们对环境保护、清洁能源和节能减排更为关注，目前主要的发展方向为优化能源结构，降低石化能源占比，大力发展新能源。风能、光伏太阳能、生物质能和地热能等可再生能源。

我国的风力风电资源丰富，但是风场大部分布在草原和沿海，这些场所都是在空旷的地区，风大，气温温差大，(寒冷的地方气温能达到零下40摄氏度以下)，电缆在这种条件敷设，对我们的电缆提出了极为苛刻的技术要求，电缆一定要有很好的耐低温，耐扭性能。特别是耐频繁扭转是风能电缆的最显著特点。一定程度上决定着电缆在以上恶劣环境中使用寿命。风能作为一种清洁的可再生能源，近几年受到了世界上许多国家的重视。由于发展海上风电，不占用陆上土地，而且海上风能资源丰富，适宜于大规模开发，因而海上风电已成为未来风电发展的必然趋势。

相对于陆上风电场,海上风机所处的海洋环境十分复杂和恶劣,承受着多种随时间和空间变化的随机荷载,包括风、海浪、海流、海冰和潮汐等作用于结构,同时还受到地震作用的威胁。在如此恶劣的环境条件下，环境腐蚀、海生物附着、地基土冲刷和基础动力软化、材料老化、构件缺陷和机械损伤、疲劳和裂纹扩展的损伤积累等不利因素都将导致海上风机结构构件和整体抗力的衰减,影响风机结构的运行安全度和耐久性。海上风力发电用无卤低烟橡套软电缆作为海上风力发电机组的传输电力的重要构件，也承受大部分风机所处恶劣环境的影响，严重影响产品的使用寿命。

专利CN201711055288.2提供了一种海上风力发电用无卤低烟橡套软电缆及其制备工艺，包括位于中心的铜导体，所述铜导体外表面绕包有一隔离带层，此隔离带层外表面包覆有一乙丙橡胶绝缘层，所述乙丙橡胶绝缘层外表面包覆有一110℃无卤低烟聚烯烃橡胶护套层；所述110℃无卤低烟聚烯烃橡胶护套层由以下重量份的组分组成：EVM500HV、微晶蜡、DOS、白炭黑、氢氧化铝、弹性体Poe、防老剂XH-3、DCP、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯TMPTMA、A-172、耐水剂、高耐磨炭黑N-330。其从材料角度解决了海上风力发电用无卤低烟橡套软电缆长期高载流量、老化、特殊耐油、大扭转角度等问题，在实际使用时发现其生产成本高，抗扭强度不够。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种耐扭转低烟无卤的海上风力电缆，以解决上述背景技术中提出的线缆生产成本高、抗扭强度不够的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种耐扭转低烟无卤的海上风力电缆，自内而外依次包括缆芯、绕包层、编织层和外护套，所述缆芯包括若干绞合的动力线芯，所述动力线芯自内而外依次包括导体和绝缘层，所述绝缘层挤包在导体外侧，所述导体为软铜线，所述绝缘层包括乙丙橡胶层，所述绕包层包括复合阻水带层。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述乙丙橡胶层挤包厚度为1.4mm-1.6mm。

所述复合阻水带为两层，间隙绕包在缆芯外侧。所述复合阻水带与缆芯的节距比不大于14，绕包重叠率不低于25％。复合阻水带可以减少水及潮气的渗入，双层间隙绕包，可以提高电缆的柔软性。

所述编织层包括两层，第一层为铜丝编织层，第二层为芳纶丝编织层。铜丝编织层和芳纶丝编织层的编织密度均不低于75％。如此提高了整个电缆的抗拉能力。

所述铜丝编织层和芳纶丝编织层之间还设置有内护套。

所述内护套和外护套均包括三元乙丙橡胶层。所述三元乙丙橡胶层厚度为3.8mm-4.5mm。具有耐高低温性能耐扭曲，耐盐雾、耐霉菌。

所述导体采用第五类镀锡铜丝同向小节径比绞合绞制而成，所述节径比范围10-15。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的耐扭转低烟无卤的海上风力电缆采用低烟无卤的材料作为护套，其低烟无卤，耐盐雾，耐老化。由于电缆需要在常温、低温条件下正反向扭转，因此需要设置抗扭转性能好的综合加强护套层，护层采用外护层+ 加强层+内护层结构，并用高温高压连续硫化工艺，这种类似“三明治”结构使三者之间紧密粘黏，具有很好的抗扭转性能。

附图说明

图1为本实用新型的整体装置结构示意图。

图2为本实用新型的图1中A处放大结构示意图。

附图标记：1、缆芯；2、绕包层；3、编织层；31、铜丝编织层；32、芳纶丝编织层；4、外护套；10、动力线芯；41、内护套；101、导体；102、绝缘层。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例的耐扭转低烟无卤的海上风力电缆，自内而外依次包括缆芯1、绕包层2、编织层3和外护套4，缆芯1包括若干绞合的动力线芯10，动力线芯10自内而外依次包括导体101和绝缘层102，绝缘层102挤包在导体101外侧，导体101为软铜线，绝缘层102包括乙丙橡胶层，绕包层2包括复合阻水带层。

乙丙橡胶层挤包厚度为1.4mm。

复合阻水带为两层，间隙绕包在缆芯1外侧。

复合阻水带与缆芯1的节距比为10，绕包重叠率为30％。

编织层3包括两层，第一层为铜丝编织层31，第二层为芳纶丝编织层32。

铜丝编织层31和芳纶丝编织层32之间还设置有内护套41。铜丝编织层和芳纶丝编织层的编织密度均为80％。

内护套41和外护套4均包括三元乙丙橡胶层。三元乙丙橡胶层厚度为 3.8mm。

导体101采用第五类镀锡铜丝同向小节径比绞合绞制而成，节径比为10。

实施例2

如图1和图2所示，本实施例的耐扭转低烟无卤的海上风力电缆，自内而外依次包括缆芯1、绕包层2、编织层3和外护套4，缆芯1包括若干绞合的动力线芯10，动力线芯10自内而外依次包括导体101和绝缘层102，绝缘层102挤包在导体101外侧，导体101为软铜线，绝缘层102包括乙丙橡胶层，绕包层2包括复合阻水带层。

乙丙橡胶层挤包厚度为1.6mm。

复合阻水带为两层，间隙绕包在缆芯1外侧。

复合阻水带与缆芯1的节距比为13，绕包重叠率不低于50％。

编织层3包括两层，第一层为铜丝编织层31，第二层为芳纶丝编织层32。

铜丝编织层31和芳纶丝编织层32之间还设置有内护套41。铜丝编织层 31和芳纶丝编织层32的编织密度均为85％。

内护套41和外护套4均包括三元乙丙橡胶层。三元乙丙橡胶层厚度为 4.5mm。

导体101采用第五类镀锡铜丝同向小节径比绞合绞制而成，节径比为15。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种耐扭转低烟无卤的海上风力电缆，其特征在于：自内而外依次包括缆芯(1)、绕包层(2)、编织层(3)和外护套(4)，所述缆芯(1)包括若干绞合的动力线芯(10)，所述动力线芯(10)自内而外依次包括导体(101)和绝缘层(102)，所述绝缘层(102)挤包在导体(101)外侧，所述导体(101)为软铜线，所述绝缘层(102)包括乙丙橡胶层，所述绕包层(2)包括复合阻水带层。

2.根据权利要求1所述的耐扭转低烟无卤的海上风力电缆，其特征在于：所述乙丙橡胶层挤包厚度为1.4mm-1.6mm。

3.根据权利要求1所述的耐扭转低烟无卤的海上风力电缆，其特征在于：所述复合阻水带为两层，间隙绕包在缆芯(1)外侧。

4.根据权利要求3所述的耐扭转低烟无卤的海上风力电缆，其特征在于：所述复合阻水带与缆芯(1)的节距比不大于14，绕包重叠率不低于25％。

5.根据权利要求1所述的耐扭转低烟无卤的海上风力电缆，其特征在于：所述编织层(3)包括两层，第一层为铜丝编织层(31)，第二层为芳纶丝编织层(32)。

6.根据权利要求5所述的耐扭转低烟无卤的海上风力电缆，其特征在于：所述铜丝编织层(31)和芳纶丝编织层(32)之间还设置有内护套(41)。

7.根据权利要求5所述的耐扭转低烟无卤的海上风力电缆，其特征在于：所述铜丝编织层(31)和芳纶丝编织层(32)的编织密度均不低于75％。

8.根据权利要求6所述的耐扭转低烟无卤的海上风力电缆，其特征在于：所述内护套(41)和外护套(4)均包括三元乙丙橡胶层。

9.根据权利要求8所述的耐扭转低烟无卤的海上风力电缆，其特征在于：所述三元乙丙橡胶层厚度为3.8mm-4.5mm。

10.根据权利要求1所述的耐扭转低烟无卤的海上风力电缆，其特征在于：所述导体(101)采用第五类镀锡铜丝同向小节径比绞合绞制而成，所述节径比范围10-15。

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