CN220691753U - 一种光伏系统用直流电缆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光伏系统用直流电缆，包括导电线芯，还包括从内至外依次设置在导电线芯外部的：绝缘层、阻燃包带层、阻水层、内衬层、铠装层和外护套层，所述绝缘层由辐照交联聚烯烃绝缘料在导电线芯外部挤包形成，绝缘层的厚度为0.7mm～2.2mm。本实用新型的光伏系统用直流电缆，其在保证满足一级汇流箱到直流柜之间电力性能的情况下，成本更加低廉。
Description
技术领域
本实用新型属于电缆技术领域，具体涉及一种光伏系统用直流电缆。
背景技术
近年来，光伏发电作为重要的可再生能源发电技术取得了快速发展，在很多国家已成为清洁、低碳并具有价格竞争力的能源形式。在技术进步的推动下，我国光伏发电产业取得快速发展，产业规模和技术水平均达到世界领先水平。当前，光伏发电已进入平价上网时代，这对于光伏发电在客户端的竞争力起到了增强作用，光伏发电系统综合降本成为光伏发电良性发展的基础。
对于光伏发电一级汇流箱到直流柜之间1500V/1800V直流电缆的选择，遵循电力工程电缆设计标准GB50217-2018要求，一般选用电缆按GB/T12706.1-2020执行。该标准下的电缆结合具体施工环境，具有阻燃、防水、防鼠、防蚁等特性要求。
然而目前没有针对光伏行业一级汇流箱到直流柜之间的电力情况专门设计制备的连接电缆，而是基本上选用常规的1.8kV/3kV的交流电缆作为连接电缆，以该规格的交流电缆作为一级汇流箱到直流柜之间的连接电缆，存在性能过剩且成本较高的问题，不利于光伏发电的综合降本。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种光伏系统用直流电缆，其在保证满足一级汇流箱到直流柜之间电力性能的情况下，成本更加低廉。
本实用新型提供一种光伏系统用直流电缆，包括导电线芯，还包括从内至外依次设置在导电线芯外部的：绝缘层、阻燃包带层、阻水层、内衬层、铠装层和外护套层，所述绝缘层由辐照交联聚烯烃绝缘料在导电线芯外部挤包形成，绝缘层的厚度为0.7mm～2.2mm。
优选的，所述导电线芯设有两根，两根导电线芯的外部各包覆有一层绝缘层，包覆有绝缘层的两根导电线芯均设置在由阻燃包带层围合得到的同一内孔空间内。
优选的，所述导电线芯为圆形截面结构，两根导电线芯平行并排设置。
优选的，所述导电线芯为半圆形截面结构，两根导电线芯由平面侧面对接形成整圆截面结构，并绞合成一股。
优选的，每根所述导电线芯的材料均采用GB/T3956中规定的第二种导体，其直流电阻符合GB/T3956的规定。
优选的，所述阻燃包带层由涂胶玻璃纤维带在绝缘层外部绕包形成。
优选的，所述阻水层包括内层和外层，所述阻水层的内层由阻水带在阻燃包带层外部绕包形成，所述阻水层的外层由铝塑复合带在阻水层的内层外部纵包形成。
优选的，所述内衬层由聚乙烯护套料在阻水层的外部挤包形成。
优选的，所述铠装层由双层镀锌钢带在内衬层的外部绕包形成。
优选的，所述外护套层由聚乙烯护套料在铠装层的外部挤包形成。
本实用新型中的光伏系统用直流电缆，专门针对光伏系统的电力传输情况设计制备，包括从内至外依次包覆的导电线芯、绝缘层、阻燃包带层、阻水层、内衬层、铠装层和外护套层。其中，绝缘层不再依照GB/T12706.1-2020这一标准执行，而是采用了辐照交联聚烯烃绝缘料制成，这一材料可以提高电缆正常运行温度至最高150℃，同截面的情况下可大大提升电缆载流量，同时具备可靠的阻燃性能，符合电缆整体高阻燃性能的要求，满足光伏系统一级汇流箱到直流柜之间的电力性能标准。
同时，由于不再依照GB/T12706.1-2020这一标准执行，相比于该标准中绝缘层厚度应从2mm起步，依据截面逐渐加厚的情况来说，辐照交联聚烯烃绝缘料制成的绝缘层厚度可以根据不同截面在0.7mm～2.2mm范围内选取，同等截面情况下，绝缘层的厚度更薄，不仅用料更少，也使后续每一层的外径进一步减小，即让后续每一层结构的用料也进一步减少，大大降低了电缆制备的整体用料，成本更加低廉，为光伏发电的综合降本提供有力助益。
附图说明
图1是本实用新型实施例1中光伏系统用直流电缆的截面示意图；
图2是本实用新型实施例2中光伏系统用直流电缆的截面示意图。
图中：1、导电线芯；2、绝缘层；3、阻燃包带层；4、阻水层；5、内衬层；6、铠装层；7、外护套层。
具体实施方式
下面将结合本实用新型中的附图，对实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、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。
在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
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“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例1
如图1所示，本实施例的光伏系统用直流电缆，专门针对光伏系统的电力传输情况设计制备，包括导电线芯1，还包括从内至外依次设置在导电线芯1外部的：绝缘层2、阻燃包带层3、阻水层4、内衬层5、铠装层6和外护套层7，绝缘层2由辐照交联聚烯烃绝缘料在导电线芯1外部挤包形成，绝缘层2的厚度为0.7mm～2.2mm。
本实施例中，绝缘层2不再依照GB/T12706.1-2020这一标准执行，而是采用了辐照交联聚烯烃绝缘料制成，这一材料可以提高电缆正常运行温度至最高150℃，同截面的情况下可大大提升电缆载流量，同时具备可靠的阻燃性能，符合电缆整体高阻燃性能的要求，满足光伏系统一级汇流箱到直流柜之间的电力性能标准。
同时，由于不再依照GB/T12706.1-2020这一标准执行，相比于该标准中绝缘层厚度应从2mm起步，并依据截面逐渐加厚的情况来说(即绝缘层最薄也不低于2mm)，辐照交联聚烯烃绝缘料制成的绝缘层2厚度可以根据不同截面在0.7mm～2.2mm范围内选取，同等截面情况下，绝缘层2的厚度更薄，不仅用料更少，也使后续每一层的外径进一步减小，即让后续每一层结构的用料也进一步减少，大大降低了电缆制备的整体用料，成本更加低廉，为光伏发电的综合降本提供有力助益。
本实施例的绝缘层2先由辐照交联聚烯烃绝缘料挤包而成，再通过高能电子加速器进行辐照交联。
本实施例中，导电线芯1设有两根，两根导电线芯1的外部各包覆有一层绝缘层2，包覆有绝缘层2的两根导电线芯1均设置在由阻燃包带层3围合得到的同一内孔空间内。
其中，导电线芯1为圆形截面结构，两根导电线芯1平行并排设置。两根导电线芯1采用平行并排设置的布局方式，相比于绞合为一股的布局方式来说，一方面来看，同等电缆长度的情况下，所需导电线芯1的长度更短，即同等的导电线芯1可以形成更长的电缆，因此不仅成本降低，还有效降低了内部电阻；另一方面，两根圆柱结构绞合成一股后截面的直径必然增大，因此会导致外部各层结构的用料增大，故这种布局方式还进一步节省了用料。
本实施例中，每根导电线芯1的材料均采用GB/T3956中规定的第二种导体，其直流电阻符合GB/T3956的规定。本实施例中，导电线芯1为多股铝合金单线绞合而成，其中铝合金单线由8系铝合金杆拉制而成，导电线芯1截面积从16mm2～500mm2，根据截面的不同，选用不同的根数绞合在一起，使其直流电阻符合GB/T3956的规定。
本实施例中，阻燃包带层3由多层的涂胶玻璃纤维带在绝缘层2外部绕包形成。本实施例中，绕包方式为双层重叠绕包，厚度为0.2mm～0.4mm。涂胶玻璃纤维带制成的阻燃包带层3可以起到阻燃和保护绝缘层2不受外界伤害的作用。
本实施例中，阻水层4包括内层和外层，阻水层4的内层由多层的阻水带在阻燃包带层3外部绕包形成，阻水层4的外层由铝塑复合带在阻水层4的内层外部纵包形成。阻水带制成的内层和铝塑复合带制成的外层可以有效的阻止电缆径向和纵向水分的渗透，起到防水的目的。其中内层由阻水带双层重叠绕包制成，厚度为0.3mm～0.5mm，外层的铝塑复合带为单层纵包结构，厚度为0.2mm～0.4mm，铝塑复合带的结合部分采用加热粘合的方式。
本实施例中，内衬层5由聚乙烯护套料在阻水层4的外部挤包形成。厚度为0.8mm～3.0mm。通过挤塑机均匀的挤包在铝塑复合带制成的阻水层4外层的外部。内衬层5不仅可以保护电缆内层结构不受铠装层6的伤害，还可以有效隔绝水分的渗透，起到一定的防水效果。本实施例中，该聚乙烯护套料为市面上电缆常规使用的护套材料，在此不做赘述。
本实施例中，铠装层6由双层镀锌钢带在内衬层5的外部绕包形成。双层镀锌钢带制成的铠装层6可以有效抵抗地埋敷设时来自土壤的压力，保护电缆内部不会被压伤，同时也可以阻止鼠蚁的啃咬。本实施例中，铠装层6的间隙率控制在40％～50％，即双层镀锌钢带两层间的间隙率控制在40％～50％，以使上层的钢带刚好能完全盖住下层的钢带间隙。双层镀锌钢带中每一层的厚度均为0.2mm～0.8mm。
本实施例中，外护套层7由聚乙烯护套料在铠装层6的外部挤包形成。更具体地，外护套层7由防鼠蚁高阻燃耐寒型聚乙烯护套料挤包而成，其材料需要符合GB/T34016中FSY11级性能要求，以使外护套层7可以有效保证电缆的阻燃性能和耐寒性能，并为了保证防止鼠蚁的啃咬的作用，可以在该外护套层7材料中加入一定比例的辣椒素。本实施例中，外护套层7的厚度为1.0mm～3.0mm。
本实施例中，提供以下两组电缆规格为例，请见下表1：
表1
其中，铠装层6的双层镀锌钢带宽度均为45mm。
本实施例提供的光伏系统用直流电缆具有优异的阻燃性能、耐寒性能、防水性能、防鼠蚁等性能，并通过独特的结构设计，使电缆各项性能满足客户使用要求的情况下，成本更低。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，唯一区别之处在于，如图2所示，本实施例中，导电线芯1为半圆形截面结构，两根导电线芯1由平面侧面对接形成整圆截面结构，并绞合成一股。
本实施例的导电线芯1的结构可以对接形成更加规整的圆形截面，因此外部的绝缘层2和阻燃包带层3之间不会形成如实施例1中一样的间隙，不仅结构规整，方便后续挤包、绕包、纵包等操作，还能够进一步减少后续各层结构的用料，降低制备成本。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种光伏系统用直流电缆，其特征在于，包括导电线芯(1)，还包括从内至外依次设置在导电线芯(1)外部的：绝缘层(2)、阻燃包带层(3)、阻水层(4)、内衬层(5)、铠装层(6)和外护套层(7)，
所述绝缘层(2)由辐照交联聚烯烃绝缘料在导电线芯(1)外部挤包形成，绝缘层(2)的厚度为0.7mm～2.2mm；
所述阻水层(4)包括内层和外层，
所述阻水层(4)的内层由阻水带在阻燃包带层(3)外部绕包形成，
所述阻水层(4)的外层由铝塑复合带在阻水层(4)的内层外部纵包形成。
2.根据权利要求1所述的光伏系统用直流电缆，其特征在于：所述导电线芯(1)设有两根，
两根导电线芯(1)的外部各包覆有一层绝缘层(2)，
包覆有绝缘层(2)的两根导电线芯(1)均设置在由阻燃包带层(3)围合得到的同一内孔空间内。
3.根据权利要求2所述的光伏系统用直流电缆，其特征在于：所述导电线芯(1)为圆形截面结构，两根导电线芯(1)平行并排设置。
4.根据权利要求2所述的光伏系统用直流电缆，其特征在于：所述导电线芯(1)为半圆形截面结构，两根导电线芯(1)由平面侧面对接形成整圆截面结构，并绞合成一股。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的光伏系统用直流电缆，其特征在于：每根所述导电线芯(1)的材料均采用GB/T3956中规定的第二种导体，其直流电阻符合GB/T3956的规定。
6.根据权利要求1所述的光伏系统用直流电缆，其特征在于：所述阻燃包带层(3)由涂胶玻璃纤维带在绝缘层(2)外部绕包形成。
7.根据权利要求1所述的光伏系统用直流电缆，其特征在于：所述内衬层(5)由聚乙烯护套料在阻水层(4)的外部挤包形成。
8.根据权利要求1所述的光伏系统用直流电缆，其特征在于：所述铠装层(6)由双层镀锌钢带在内衬层(5)的外部绕包形成。
9.根据权利要求1所述的光伏系统用直流电缆，其特征在于：所述外护套层(7)由聚乙烯护套料在铠装层(6)的外部挤包形成。
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