專利名稱:一種無(wú)鹵阻燃耐低溫中壓風(fēng)能電纜的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種無(wú)鹵阻燃耐低溫中壓風(fēng)能電纜，包括纜芯，其纜芯是由三根動(dòng)力線芯以及位于三根動(dòng)力線芯間隙中的三根地線芯絞合而成；纜芯的空隙處設(shè)有填充層，纜芯外依次擠包無(wú)鹵阻燃帶、第一外護(hù)套以及第二外護(hù)套；在第一外護(hù)套與第二外護(hù)套之間還設(shè)有加強(qiáng)層；本實(shí)用新型還公開(kāi)了該電纜的生產(chǎn)方法。該電纜在惡劣的風(fēng)電場(chǎng)環(huán)境下具備耐低溫、耐頻繁扭轉(zhuǎn)、耐鹽霧、抗拖拽，并保持電纜順暢輸送電力，滿足風(fēng)電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
【專利說(shuō)明】—種無(wú)鹵阻燃耐低溫中壓風(fēng)能電纜

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力電纜領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)鹵阻燃耐低溫中壓風(fēng)能電纜。

【背景技術(shù)】
[0002]在眾多的可再生能源中，目前發(fā)展速度最快、經(jīng)濟(jì)上最適用的當(dāng)數(shù)風(fēng)能發(fā)電。風(fēng)能發(fā)電安全、清潔，資源豐富，風(fēng)能源取之不竭、用之不盡，是一種永存的可再生性資源。
[0003]隨著風(fēng)機(jī)單機(jī)容量逐步上升，風(fēng)機(jī)機(jī)組結(jié)構(gòu)呈多樣化；陸地主流機(jī)型向2MW?3MW發(fā)展，海上主流機(jī)型由3MW向5MW以上發(fā)展，因此，風(fēng)電機(jī)組大型化成為發(fā)展趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)常用的1.8/3kV及以下電壓等級(jí)的風(fēng)能電纜已不能滿足大容量風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行要求，與之配套使用的為額定電壓26/35kV及以下耐低溫中壓風(fēng)能電纜。
[0004]風(fēng)能電纜普遍具有抗扭性能優(yōu)異的特點(diǎn)，同時(shí)，風(fēng)能電纜一般都要求電纜具有良好的耐低溫、耐鹽霧、抗拖曳性能，這樣可以確保電纜在內(nèi)陸嚴(yán)寒、近海鹽霧腐蝕的惡劣環(huán)境下使用。然而對(duì)于額定電壓26/35kV及以下耐低溫中壓風(fēng)能電纜僅能考慮電纜的抗扭、耐低溫、耐鹽霧等性能的要求是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，合理的金屬屏蔽結(jié)構(gòu)和地線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，也是確保電纜運(yùn)行安全的保證。
[0005]站在保證滿足大容量風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全要求的角度，開(kāi)發(fā)一種無(wú)鹵阻燃耐低溫中壓風(fēng)能電纜，來(lái)逐步滿足風(fēng)電機(jī)組大型化發(fā)展趨勢(shì)的要求就顯得尤為必要，而對(duì)額定電壓26/35kV及以下耐低溫中壓風(fēng)能電纜導(dǎo)體和絕緣的屏蔽層材料、絕緣層材料的研究，以及電纜金屬屏蔽結(jié)構(gòu)、地線結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是無(wú)鹵阻燃耐低溫中壓風(fēng)能電纜的關(guān)鍵。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的所要解決的技術(shù)問(wèn)題就是提供一種無(wú)鹵阻燃耐低溫中壓風(fēng)能電纜，該電纜在惡劣的風(fēng)電場(chǎng)環(huán)境下具備耐低溫、耐頻繁扭轉(zhuǎn)、耐鹽霧、抗拖拽，并保持電纜順暢輸送電力，滿足風(fēng)電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0007]本實(shí)用新型所述的一種無(wú)鹵阻燃耐低溫中壓風(fēng)能電纜，包括纜芯，其纜芯是由三根動(dòng)力線芯以及位于三根動(dòng)力線芯間隙中的三根地線芯絞合而成；纜芯的空隙處設(shè)有填充層，纜芯外依次擠包無(wú)鹵阻燃帶、第一外護(hù)套以及第二外護(hù)套；在第一外護(hù)套與第二外護(hù)套之間還設(shè)有加強(qiáng)層；所述的動(dòng)力線芯是由動(dòng)力線導(dǎo)體以及依次擠包在導(dǎo)體外的導(dǎo)體屏蔽半導(dǎo)電層、絕緣層、絕緣屏蔽層、半導(dǎo)電繞包層以及金屬屏蔽層構(gòu)成；所述的地線芯由地線導(dǎo)體以及擠包在地線導(dǎo)體外的半導(dǎo)電層構(gòu)成。
[0008]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的導(dǎo)體屏蔽半導(dǎo)電層為三元乙丙為基料的交聯(lián)型無(wú)鹵半導(dǎo)電屏蔽層。
[0009]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的絕緣層是以三元乙丙為基料的交聯(lián)型中壓乙丙絕緣橡皮。
[0010]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的絕緣屏蔽層為醋酸乙烯共聚物和丁腈橡膠為基料的可剝離交聯(lián)型無(wú)鹵半導(dǎo)電屏蔽層。
[0011]進(jìn)一步改進(jìn)，所述金屬屏蔽層為鍍錫銅絲編織屏蔽。
[0012]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的外護(hù)套由無(wú)鹵低煙抗紫外線熱固性彈性體材料構(gòu)成。
[0013]一種無(wú)鹵阻燃耐低溫中壓風(fēng)能電纜的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
[0014]I)首先將通過(guò)密煉機(jī)三元乙丙為基料導(dǎo)體屏蔽半導(dǎo)電層、三元乙丙為基料絕緣層、醋酸乙烯共聚物和丁腈橡膠為基料的可剝離交聯(lián)型無(wú)鹵半導(dǎo)電絕緣屏蔽層分別加工成擠出的混煉橡皮；
[0015]2)動(dòng)力線芯的制備:將絞合好的動(dòng)力線芯導(dǎo)體通過(guò)懸鏈?zhǔn)饺龑庸矓D的連硫生產(chǎn)方式分層擠出一次成形，同樣一次擠出導(dǎo)體屏蔽半導(dǎo)電層、乙丙絕緣層和絕緣屏蔽層，擠出溫度控制在70°C _90°C，生產(chǎn)線速控制在5-10米/分鐘，擠出后在密閉的蒸汽管道加熱連續(xù)硫化，蒸汽管道氣壓控制在0.9MPa?1.2MPa ;硫化后再經(jīng)過(guò)水冷管道冷卻形成動(dòng)力線芯，冷卻段水溫度控制在30°C?50°C ；
[0016]3)在動(dòng)力線芯外重疊繞包一層尼龍半導(dǎo)電帶，形成半導(dǎo)電繞包層；
[0017]4)在尼龍半導(dǎo)電帶外再編織鍍錫銅絲屏蔽層；
[0018]5)地線芯的制備:將絞合好的地線芯導(dǎo)體通過(guò)單層連硫生產(chǎn)方式擠包一層以三元乙丙為基料無(wú)鹵半導(dǎo)電橡皮，擠出溫度控制在70°C -80°C，生產(chǎn)線速控制在10-15米/分鐘，擠出后在密閉的蒸汽管道加熱連續(xù)硫化，蒸汽管道氣壓控制在0.9MPa?1.2MPa ;硫化后再經(jīng)過(guò)水冷管道冷卻形成地線芯，冷卻段水溫度控制在30°C?50°C ；
[0019]6)然后在退扭式成纜機(jī)將編織好鍍錫銅絲屏蔽層的三根動(dòng)力線芯和擠包半導(dǎo)電層的三根地線芯絞合為成纜線芯，地線芯位于動(dòng)力線芯的間隙中，成纜節(jié)距控制范圍為20?25倍的成纜外徑，并在成纜間隙中密實(shí)填充無(wú)鹵半導(dǎo)電橡皮填充條，并用阻燃無(wú)鹵帶將整根纜芯扎緊；
[0020]7)在阻燃無(wú)鹵帶扎緊的纜芯外通過(guò)擠塑機(jī)擠包無(wú)鹵阻燃聚氨酯料的內(nèi)護(hù)套，擠出溫度為 155°C -180°C ；
[0021]8)在聚氨酯內(nèi)護(hù)套外編織一層浸膠聚酯線繩加強(qiáng)層；
[0022]9)最后在浸膠聚酯線繩加強(qiáng)層外通過(guò)擠塑機(jī)將無(wú)鹵阻燃聚氨酯護(hù)套料擠包在電纜的最外層，擠出溫度為155°C _180°C，生產(chǎn)線速8-10m/min。
[0023]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0024]1.本實(shí)用新型研制開(kāi)發(fā)了一種無(wú)鹵阻燃耐低溫中壓風(fēng)能電纜，該電纜絕緣線芯采用無(wú)鹵導(dǎo)體屏蔽橡皮、35kV及以下乙丙絕緣橡皮和無(wú)鹵半導(dǎo)電可交聯(lián)可剝離絕緣屏蔽橡皮三層共擠；所研發(fā)的無(wú)鹵導(dǎo)體屏蔽橡皮、無(wú)鹵半導(dǎo)電可交聯(lián)可剝離絕緣屏蔽橡皮其體積電阻率彡100 Ω.cm，無(wú)鹵性能:PH值彡4.3，電導(dǎo)率加權(quán)值彡10 μ s/mm ;額定電壓低于35kV無(wú)鹵阻燃耐低溫中壓風(fēng)能電纜的乙丙絕緣橡皮的介質(zhì)損耗tan δ (95?100°C)最大值為400X 104，體積電阻率最小值為116 Ω.cm;額定電壓35kV無(wú)鹵阻燃耐低溫中壓風(fēng)能電纜的乙丙絕緣橡皮的介質(zhì)損耗tan δ (95?100°C)最大值為50X 104，體積電阻率最小值為116 Ω 因此，能確保電纜的局部放電水平優(yōu)異，放電量<5Pc，絕緣電阻性能優(yōu)異；
[0025]2、本實(shí)用新型的每根動(dòng)力線芯采用鍍錫銅絲編織結(jié)構(gòu)，可有效抑制抑制電磁波對(duì)外發(fā)射，降低對(duì)設(shè)備的干擾。
[0026]3、本實(shí)用新型將三根地線放置在成纜線芯的間隙中，不但起到導(dǎo)通故障電流的作用，還起到均衡電場(chǎng)的作用，從而確保電纜安全運(yùn)行。
[0027]4、為加強(qiáng)電纜的抗扭轉(zhuǎn)能力，本實(shí)用新型在電纜內(nèi)護(hù)套外設(shè)計(jì)了浸膠聚酯線繩加強(qiáng)層，該材料在高溫下與高分子材料有一定的粘合力，放置與聚氨酯內(nèi)護(hù)套和聚氨酯外護(hù)套中間，在聚氨酯外護(hù)套擠出時(shí)經(jīng)180°C機(jī)頭溫度，可與聚氨酯內(nèi)護(hù)套和外護(hù)套緊密結(jié)合，形成一體，使電纜的抗扭能力大大提高。

【附圖說(shuō)明】

[0028]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]如圖1所示，本實(shí)用新型所述的一種無(wú)鹵阻燃耐低溫中壓風(fēng)能電纜，包括纜芯，其纜芯是由三根動(dòng)力線芯以及位于三根動(dòng)力線芯間隙中的三根地線芯絞合而成；纜芯的空隙處設(shè)有填充層7，纜芯外依次擠包無(wú)鹵阻燃帶8、第一外護(hù)套9以及第二外護(hù)套11 ;在第一外護(hù)套9與第二外護(hù)套11之間還設(shè)有加強(qiáng)層10 ;所述的動(dòng)力線芯是由動(dòng)力線導(dǎo)體I以及依次擠包在導(dǎo)體I外的導(dǎo)體屏蔽半導(dǎo)電層2、絕緣層3、絕緣屏蔽層4、半導(dǎo)電繞包層5以及金屬屏蔽層6構(gòu)成；所述的地線芯由地線導(dǎo)體12以及擠包在地線導(dǎo)體外的半導(dǎo)電層13構(gòu)成。
[0030]所述的導(dǎo)體屏蔽半導(dǎo)電層為三元乙丙為基料的交聯(lián)型無(wú)鹵半導(dǎo)電屏蔽層，導(dǎo)體屏蔽層和絕緣屏蔽層的體積電阻率彡100 Ω.Cm，無(wú)鹵性能:PH值>4.3，電導(dǎo)率加權(quán)值(1y s/mm;所述的絕緣層是以三元乙丙為基料的交聯(lián)型中壓乙丙絕緣橡皮，額定電壓低于35kV無(wú)鹵阻燃耐低溫中壓風(fēng)能電纜的乙丙絕緣橡皮的介質(zhì)損耗tan δ (95?100°C)最大值為400X104 ;額定電壓35kV無(wú)鹵阻燃耐低溫中壓風(fēng)能電纜的乙丙絕緣橡皮的介質(zhì)損StanS (95?1(TC)最大值為50X104，體積電阻率最小值為1016 Ω.cm ;所述的絕緣屏蔽層為醋酸乙烯共聚物和丁腈橡膠為基料的可剝離交聯(lián)型無(wú)鹵半導(dǎo)電屏蔽層；所述金屬屏蔽層為鍍錫銅絲編織屏蔽；所述加強(qiáng)層由浸膠聚酯線繩編織而成，浸膠聚酯線繩的斷裂強(qiáng)度 > 1070N。
[0031]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方法，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)鹵阻燃耐低溫中壓風(fēng)能電纜，其特征在于:包括纜芯，其纜芯是由三根動(dòng)力線芯以及位于三根動(dòng)力線芯間隙中的三根地線芯絞合而成；纜芯的空隙處設(shè)有填充層(7)，纜芯外依次擠包無(wú)鹵阻燃帶(8)、第一外護(hù)套(9)以及第二外護(hù)套(11);在第一外護(hù)套(9)與第二外護(hù)套(11)之間還設(shè)有加強(qiáng)層(10);所述的動(dòng)力線芯是由動(dòng)力線導(dǎo)體(I)以及依次擠包在導(dǎo)體(I)外的導(dǎo)體屏蔽半導(dǎo)電層(2)、絕緣層(3)、絕緣屏蔽層(4)、半導(dǎo)電繞包層(5)以及金屬屏蔽層(6)構(gòu)成；所述的地線芯由地線導(dǎo)體(12)以及擠包在地線導(dǎo)體(12)外的半導(dǎo)電層(13)構(gòu)成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃耐低溫中壓風(fēng)能電纜，其特征在于，所述的導(dǎo)體屏蔽半導(dǎo)電層(2)為三元乙丙為基料的交聯(lián)型無(wú)鹵半導(dǎo)電屏蔽層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃耐低溫中壓風(fēng)能電纜，其特征在于，所述的絕緣層(3)是以三元乙丙為基料的交聯(lián)型中壓乙丙絕緣橡皮。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃耐低溫中壓風(fēng)能電纜，其特征在于，所述的絕緣屏蔽層(4)為醋酸乙烯共聚物和丁腈橡膠為基料的可剝離交聯(lián)型無(wú)鹵半導(dǎo)電屏蔽層。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃耐低溫中壓風(fēng)能電纜，其特征在于，所述金屬屏蔽層(6)為鍍錫銅絲編織屏蔽。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃耐低溫中壓風(fēng)能電纜，其特征在于，所述加強(qiáng)層(10)由浸膠聚酯線繩編織而成。
【文檔編號(hào)】H01B9-02GK204270715SQ201420676627
【發(fā)明者】于金花, 劉春青, 劉家朝, 陸洲, 馮耀才 [申請(qǐng)人]無(wú)錫市明珠電纜有限公司