CN220553307U - 一种建筑用铝合金导体阻燃b1级光伏电缆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种建筑用铝合金导体阻燃B1级光伏电缆，其包括绞合导体，绞合导体、绝缘层和护套层构成光伏电缆，绞合导体的外表面包覆设有绝缘层，绝缘层的外表面包覆设有增强层，增强层的外表面包覆设有护套层。本实用新型通过设置有一系列的结构，通过采用简洁的结构设计、铝合金导体及综合性能优异的B1绝缘和B1护套材料以及一次挤出成型加工工艺，使建筑用铝合金导体B1级光伏电缆更经济合理、更适合建筑物外敷设，使建筑用铝合金导体B1级光伏电缆更经济合理、更适合建筑物外敷设，确保电缆的使用寿命；其燃烧等级达到B1级与重要建筑物消防安全防火阻燃等级保持一致，节约电缆成本约40％，降低电缆重量约30％，方便屋顶敷设，降低工程造价。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏电缆技术领域，具体为用于建筑用铝合金导体阻燃B1级光伏电缆。
背景技术
近年来，分布式光伏发电技术获得了长足的技术进步。在太阳能资源优良、电网接入消纳条件好的地区和城镇，推进居民屋顶光伏工程，结合新型城镇化建设、旧城镇改造、新农村建设、易地搬迁等统一规划建设屋顶光伏工程，形成若干光伏小镇、光伏新村，光伏发电已成为新能源电力的主要增长点。
目前建筑物上敷设光伏电缆，常常会处在恶劣环境条件下，如高温、低温、紫外线辐射以及臭氧、剧烈温度变化和化学侵蚀等，在该种环境应力下铺设的电缆护套易破碎，甚至会分解电缆绝缘层，而所有这些情况都会直接增加电缆系统损失，同时发生电缆短路的风险也会增大；从中长期看，发生火灾或人员伤害的可能性也更高，在安装和维护期间，电缆可能在屋顶结构的锐边上布线，同时电缆须承受压力、弯折、张力、交叉拉伸载荷及强力冲击，如果电缆护套强度不够，则电缆绝缘层将会受到严重损坏，从而影响整个电缆的使用寿命，或者导致短路、火灾和人员伤害等安全问题的出现；另外建筑物用光伏能源一次性投资较大，经济效益主要体现在日后的长期使用，推广应用有一定难度。
实用新型内容
针对现有技术不足，本实用新型提供了一种建筑用铝合金导体阻燃B1级光伏电缆。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种建筑用铝合金导体阻燃B1级光伏电缆，包括绞合导体，所述绞合导体、绝缘层和护套层构成光伏电缆，所述绞合导体的外表面包覆设有绝缘层，所述绝缘层的外表面包覆设有增强层，所述增强层的外表面包覆设有护套层。
进一步地，所述绞合导体由若干铝合金软导体构成，所述铝合金软导体采用铝合金杆拉制而成的铝合金细丝。
进一步地，所述增强层由增强网和增强体组成，所述绝缘层的外表面和护套层之间包覆设有增强网，所述增强网靠近护套层的一侧设有增强体，所述增强网由第一抗拉铠装金属丝和第二抗拉铠装金属丝组成，所述第一抗拉铠装金属丝和第二抗拉铠装金属丝之间交错编织成网状结构设置，所述增强体设于第一抗拉铠装金属丝和第二抗拉铠装金属丝编织的交错点处，所述增强体呈半球体结构设置。
进一步地，所述绞合导体和绝缘层之间设有隔离层，所述隔离层采用非吸湿性无卤材料层。
进一步地，所述绝缘层为耐温等级125℃高电性电子束辐照交联无卤低烟阻燃B1级聚烯烃绝缘材料制成。
进一步地，所述护套层为耐温等级125℃高强度电子束辐照交联无卤低烟高阻燃B1级聚烯烃护套材料制成。
进一步地，所述绝缘层采用绝缘挤出机一次挤出成型，所述护套层采用护套挤出机一次挤出成型。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
1、本实用新型的建筑用铝合金导体阻燃B1级光伏电缆，由绞合导体、绝缘层和护套层构成光伏电缆，通过采用简洁的结构设计、铝合金导体及综合性能优异的B1绝缘和B1护套材料，使建筑用铝合金导体B1级光伏电缆更经济合理、更适合建筑物外敷设，不仅具有最佳的耐风雨性、耐紫外线和臭氧侵蚀性，而且能承受更大范围的温度变化(从–40℃至90℃)，同时还具有承受压力、弯折、张力、交叉拉伸载荷及强力冲击的特性，确保电缆的使用寿命；其燃烧等级达到B1级与重要建筑物消防安全防火阻燃等级保持一致，可有效避免和减少极端环境导致的短路、火灾和人员伤害危险等问题的出现；采用铝合金导体，可节约电缆成本约40％，降低电缆重量约30％，方便屋顶敷设，降低工程造价，利于光伏清洁能源的推广应用；
2、本实用新型的建筑用铝合金导体阻燃B1级光伏电缆，通过设置在绝缘层和护套层之间由增强网和增强体组成的增强层，第一抗拉铠装金属丝和第二抗拉铠装金属丝之间交错编织成网状结构的增强网包覆在绝缘层上，可以加强光伏电缆的抗拉、金属屏蔽性能；通过设置在绞合导体和绝缘层之间非吸湿性无卤材料的隔离层，绝缘层连续紧密地挤包在绞合导体的隔离层上，绝缘层不粘连绞合导体，不损伤绞合导体。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型中绝缘层的结构示意图；
图3为本实用新型中增强层的结构示意图。
图中：1、绞合导体；11、铝合金软导体；2、绝缘层；3、护套层；4、增强层；41、增强网；411、第一抗拉铠装金属丝；412、第二抗拉铠装金属丝；42、增强体；5、隔离层。
具体实施方式
下面将结合附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1：如图1-3所示，本实施例建筑用铝合金导体阻燃B1级光伏电缆，包括绞合导体1，所述绞合导体1、绝缘层2和护套层3构成光伏电缆，所述绞合导体1的外表面包覆设有绝缘层2，所述绝缘层2的外表面包覆设有增强层4，所述增强层4的外表面包覆设有护套层3，使建筑用铝合金导体B1级光伏电缆更经济合理、更适合建筑物外敷设，确保电缆的使用寿命；其燃烧等级达到B1级与重要建筑物消防安全防火阻燃等级保持一致，节约电缆成本约40％，降低电缆重量约30％，方便屋顶敷设，降低工程造价。
具体的，所述绞合导体1由若干铝合金软导体11构成，所述铝合金软导体11采用铝合金杆拉制而成的铝合金细丝，，绞合导体1绞制结构复合GB/T 3956标准中第5种导体结构，其20℃电阻率不大于0.0286Ω·mm2/m，导体绞合后单线的抗张强度为98～159MPa,断裂伸长率不小于10％。
进一步地，所述增强层4由增强网41和增强体42组成，所述绝缘层2的外表面和护套层3之间包覆设有增强网41，所述增强网41靠近护套层3的一侧设有增强体42，所述增强网41由第一抗拉铠装金属丝411和第二抗拉铠装金属丝412组成，所述第一抗拉铠装金属丝411和第二抗拉铠装金属丝412之间交错编织成网状结构设置，所述增强体42设于第一抗拉铠装金属丝411和第二抗拉铠装金属丝412编织的交错点处，所述增强体42呈半球体结构设置，第一抗拉铠装金属丝411和第二抗拉铠装金属丝412编织的增强层41起到抗拉和金属屏蔽的作用，可以加强光伏电缆的抗拉、金属屏蔽性能，同时增强层41和增强体42加强绝缘层2和护套层3之间挤出成型包覆结构强度。
进一步地，所述绝缘层2为耐温等级125℃高电性电子束辐照交联无卤低烟阻燃B1级聚烯烃绝缘材料制成，其20℃体积电阻率达到5.0×1014Ω·cm以上，20℃介电强度达到28KV/mm以上；可承受158℃×168h空气烘箱热老化试验、250℃×15min×0.2Mpa的热延伸试验以及-40℃的低温试验考核。
进一步地，所述护套层3为耐温等级125℃高强度电子束辐照交联无卤低烟高阻燃B1级聚烯烃护套材料制成，其抗张强度达到13Mpa以上，断裂伸长率达到200％以上，GB/T2406标准下氧指数(OI)达到40％以上；可承受158℃×168h空气烘箱热老化试验、250℃×15min×0.2Mpa的热延伸试验、-40℃的低温试验、1008h的耐气候老化试验以及耐酸碱、耐臭氧、耐盐雾腐蚀试验考核。
更进一步地，所述绝缘层2采用绝缘挤出机一次挤出成型，所述护套层3采用护套挤出机一次挤出成型，一次挤出成型工艺技术，使电缆工艺简单，结构和质量稳定，生产效率高，柔软性好，容易弯曲，便于安装和维护。
本实用新型的光伏电缆在燃烧状态下达到建筑物要求的B1级阻燃等级，所述光伏电缆的具体性能指标具体如下：
(1)、火焰蔓延FS≤1.5m，测定火焰在成束电缆表面产生的最大炭化距离，模拟发生火灾后电缆燃烧蔓延的程度；
(2)、热释放速率峰值HRR峰值≤30kW，测定在规定条件下，材料在单位时间内燃烧所释放出的热量，反映火焰沿电缆蔓延的危险性以及起火源对相邻区域的潜在影响；
(3)、受火1200s内的热释放总量THR1200≤15MJ，测定热释放速率在规定时间1200s内的积分值，在受火1200s内的总热释放量；
(4)、燃烧增长速率指数FIGRA≤150W/s，测定燃烧的热释放速率值与其对应时间的比值的最大值，用于燃烧性能分级；
(5)、产烟速率峰值SPR峰值≤0.25m2/s，测量单位时间内烟的生产量；
(6)、受火1200s内的产烟总量TSP1200≤50m2，测定产烟速率在规定时间1200s内的总产烟量；
(7)、烟密度(最小透光率)It≥60％，测定最小透光率，通过烟密度测试体现起火区域能见度和烟气对人身安全所带来的危险；
(8)、垂直火爆蔓延H≤425mm，测定的火焰在单根电缆表面产生的炭化部分上起始点与下起始点之间的距。
本实施例的使用方法为：采用铝合金杆拉制得到铝合金细丝的铝合金软导体11，若干铝合金软导体11束绞得到绞合导体1，通过绝缘挤出机将耐温等级125℃高电性电子束辐照交联无卤低烟阻燃B1级聚烯烃绝缘材料在绞合导体1外表面一次挤出成型得到绝缘层2，通过护套挤出机将耐温等级125℃高强度电子束辐照交联无卤低烟高阻燃B1级聚烯烃护套材料在绝缘层2外表面一次挤出成型得到护套层3，然后电子束辐照交联、成品检验，得到合格的光伏电缆；
其中，电缆的导体：采用铝合金软导体，其化学成分为：硅元素含量为0.045％，铁元素为0.55％，铜为0.25％，镁不超过0.01％，锌不超过0.008％，硼为0.005％，其他元素的总和不超过0.10％、单个不超过0.03％，其余为铝。φ9.5mm铝合金杆经过13模连续退火铝合金拉丝机连续拉拔，得到外表光洁直径为3.0mm的铝合金单线；继续采用型号BRN-DT18/120-8的多头小拉丝机进行13道拉拔深度加工，得到线径为0.30mm的铝合金单丝；然后采用型号为GSM-600高速束线机进行束丝，80根单线进行同方向束绞，束绞节距为50～60，绞合后导体直径为3.4mm，导体20℃直流电阻为4.97Ω/km；导体应柔软、紧密，表面光洁，不应出现油污、水分、毛刺、氧化等缺陷。
电缆的绝缘：采用耐温等级125℃高电性电子束辐照交联无卤低烟阻燃B1级聚烯烃绝缘材料，该绝缘料以特殊类弹性体及高纯净聚乙烯为基料，加入优质高效的交联剂、吸水剂、抗氧剂及其它加工助剂，经混炼、塑化、造粒而成。绝缘标称厚度为0.7mm，采用Φ70+Φ90串列式挤塑机生产线挤出，该生产线配置两个机头，前后同心放置，每个机头均配置相应长度的冷却水槽，确保绝缘层和护套层一次成型加工质量。绝缘采用Φ70机头挤出，各加工区段温度控制为：1区：130±5℃，2区：150±5℃，3区：160±5℃，4区：170±5℃，5区：180±5℃，机颈：180±5℃，机头：185±5℃，眼模：195℃±5℃。
电缆的护套：采用耐温等级125℃高强度电子束辐照交联无卤低烟高阻燃B1级聚烯烃护套材料，该护套料以聚烯烃和其他弹性体树脂为基料，加入优质高效的无卤阻燃剂、交联剂、消烟剂及其它加工助剂，经混炼、塑化、造粒而成。护套标称厚度为0.8mm，采用Φ70+Φ90串列式挤塑机生产线挤出，护套采用Φ90机头挤出，各加工区段温度控制为：1区：135±5℃，2区：150±5℃，3区：160±5℃，4区：170±5℃，5区：180±5℃，机颈：190±5℃，机头：195±5℃，眼模：200℃±5℃。
电子束辐照交联：由于本实用新型具备在燃烧状态下能够达到重要建筑物要求的B1级阻燃等级，且与重要建筑物的消防安全防火阻燃等级保持一致，因此本实用新型的绝缘和护套承载了多项高标准性能要求，如高的电气性能、机械性能、阻燃性能等，同时还兼具耐高温、耐低温、耐酸碱、耐紫外线等环境性能要求，其辐照交联工艺不同于常规光伏电缆，需要的辐照剂量更少，基本控制在5～8Mrad，载荷下的热延伸控制在10～30％。
实施例2：本实施例的建筑用铝合金导体阻燃B1级光伏电缆的结构与实施例1所述的建筑用铝合金导体阻燃B1级光伏电缆的结构基本相同，其不同之处在于：绞合导体1和绝缘层2之间设有隔离层5(见图1和图2)。隔离层5采用非吸湿性无卤材料层，绝缘层2连续紧密地挤包在绞合导体1的隔离层5上，当剥离绝缘层2时，绝缘层2应不粘连绞合导体1，不损伤绞合导体1或其镀层，绝缘层2允许采用双层绝缘，绝缘层2的横断面上应无目力可见的气孔或砂眼等缺陷，护套层3表面应光滑平整，色泽均匀，无裂缝、孔洞、颗粒等缺陷，其断面应无杂物或孔洞，护套层3的颜色应均匀一致。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，所属领域的技术人员可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改或等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种建筑用铝合金导体阻燃B1级光伏电缆，其特征在于：包括绞合导体(1)、绝缘层(2)和护套层(3)，所述绞合导体(1)、绝缘层(2)和护套层(3)构成光伏电缆，所述绞合导体(1)的外表面包覆设有绝缘层(2)，所述绝缘层(2)的外表面包覆设有增强层(4)，所述增强层(4)的外表面包覆设有护套层(3)；
所述增强层(4)由增强网(41)和增强体(42)组成，所述绝缘层(2)的外表面和护套层(3)之间包覆设有增强网(41)，所述增强网(41)靠近护套层(3)的一侧设有增强体(42)，所述增强网(41)由第一抗拉铠装金属丝(411)和第二抗拉铠装金属丝(412)组成，所述第一抗拉铠装金属丝(411)和第二抗拉铠装金属丝(412)之间交错编织成网状结构设置，所述增强体(42)设于第一抗拉铠装金属丝(411)和第二抗拉铠装金属丝(412)编织的交错点处，所述增强体(42)呈半球体结构设置；
所述绞合导体(1)和绝缘层(2)之间设有隔离层(5)，所述隔离层(5)采用非吸湿性无卤材料层。
2.根据权利要求1所述的一种建筑用铝合金导体阻燃B1级光伏电缆，其特征在于：所述绞合导体(1)由若干铝合金软导体(11)构成，所述铝合金软导体(11)采用铝合金杆拉制而成的铝合金细丝。
3.根据权利要求1所述的一种建筑用铝合金导体阻燃B1级光伏电缆，其特征在于：所述绝缘层(2)为耐温等级125℃高电性电子束辐照交联无卤低烟阻燃B1级聚烯烃绝缘材料制成。
4.根据权利要求1所述的一种建筑用铝合金导体阻燃B1级光伏电缆，其特征在于：所述护套层(3)为耐温等级125℃高强度电子束辐照交联无卤低烟高阻燃B1级聚烯烃护套材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种建筑用铝合金导体阻燃B1级光伏电缆，其特征在于：所述绝缘层(2)采用绝缘挤出机一次挤出成型，所述护套层(3)采用护套挤出机一次挤出成型。
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| CN202321666502.9U CN220553307U (zh) | 2023-06-28 | 2023-06-28 | 一种建筑用铝合金导体阻燃b1级光伏电缆 |
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- 2023-06-28 CN CN202321666502.9U patent/CN220553307U/zh active Active
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