專利名稱：風(fēng)電機(jī)組用中壓抗扭電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
風(fēng)電機(jī)組用中壓抗扭電纜技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種風(fēng)電機(jī)組用中壓抗扭電纜。
技術(shù)背景[0002]隨著我過國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，不可避免地帶來能源供不應(yīng)求的局面，而我國傳統(tǒng)的煤炭和石油資源并不多，所以更應(yīng)進(jìn)行可再生能源的開發(fā)利用。風(fēng)力被稱為“藍(lán)天白煤”，是取之不盡的清潔能源。就目前而言，風(fēng)力發(fā)電是新能源中技術(shù)最成熟、最具規(guī)模開發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式。[0003]近年來海上風(fēng)電的開發(fā)進(jìn)一步加快了大容量風(fēng)電機(jī)組的發(fā)展，2010年底世界上已經(jīng)運(yùn)行的最大風(fēng)電機(jī)組單擊容量已經(jīng)達(dá)到6MW，風(fēng)輪直徑達(dá)到127m。目前已經(jīng)開始8 IOMW 風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì)和制造。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的中壓電纜結(jié)構(gòu)明顯不能滿足此環(huán)境的使用要求。為此需要有新型的高性能中壓耐扭曲電纜與之配套。[0004]傳統(tǒng)中壓軟電纜，其結(jié)構(gòu)是在絕緣結(jié)構(gòu)外設(shè)計(jì)金屬屏蔽層，由“導(dǎo)體+導(dǎo)體屏蔽+ 絕緣+絕緣屏蔽+金屬屏蔽層”，[0005]1、由于風(fēng)機(jī)電纜在使用過程中，在低溫環(huán)境下經(jīng)過長期頻繁扭轉(zhuǎn)，金屬屏蔽層易造成破壞，損傷絕緣造成局部放電，大大縮短電纜使用壽命。[0006]2、電纜安裝期間承受拉力、壓力、彎折、摩擦等強(qiáng)力沖擊后，電纜機(jī)械性能有所下降；[0007]3、采用此種結(jié)構(gòu)不但增加了成品電纜的外徑，造成材料的浪費(fèi)，而且還一定限制了電纜的彎曲半徑，更不能長期移動(dòng)使用。[0008]由于以上缺陷不能滿足現(xiàn)代大容量風(fēng)力發(fā)電機(jī)組對中壓抗扭電纜的需求，因此迫切尋求一種新型中壓抗扭風(fēng)能電纜，以滿足我國風(fēng)電行業(yè)發(fā)展的需要。發(fā)明內(nèi)容[0009]本實(shí)用新型目的是提供一種風(fēng)電機(jī)組用中壓抗扭電纜，該電纜可廣泛運(yùn)用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、港口機(jī)械、起重設(shè)備等工程設(shè)施中。[0010]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是[0011]一種風(fēng)電機(jī)組用中壓抗扭電纜，包括至少一根中壓絕緣線芯、與所述的中壓絕緣線芯相絞合的至少一根接地線芯、包繞在所述的中壓絕緣線芯、接地線芯外部的半導(dǎo)電橡布帶以及護(hù)套，所述的接地線芯包括接地導(dǎo)體、包覆在所述的接地導(dǎo)體外部的導(dǎo)電橡膠，其中[0012]所述的導(dǎo)電橡膠包含以下成分乙華平700HV :55-65份、三元乙丙橡膠15_25 份、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物15-25份、氫氧化鎂95-105份、碳酸鎂鈣25-45份、 包覆紅磷6-10份、硅烷偶聯(lián)劑A-172 :3份、聚二甲基硅氧烷5-7份、導(dǎo)電炭黑卡博特 BP2000 45-55份、過氧化物交聯(lián)劑3份、抗氧劑1010/168 1份、助交聯(lián)劑TAIC 3份。[0013]優(yōu)選地，所述的中壓絕緣線芯包括導(dǎo)體、包覆在所述的導(dǎo)體外部的導(dǎo)體屏蔽層、包覆在所述的導(dǎo)體屏蔽層外部的絕緣層以及包覆在所述的絕緣層外部的絕緣屏蔽層。[0014]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的絕緣層為乙丙橡膠絕緣層。[0015]優(yōu)選地，所述的中壓絕緣線芯、接地線芯絞合后通過填充層填充，所述的填充層為所述的導(dǎo)電橡膠。[0016]優(yōu)選地，所述的護(hù)套包括內(nèi)護(hù)套、外護(hù)套，所述的內(nèi)護(hù)套為低煙無鹵橡膠護(hù)套，所述的外護(hù)套為聚醚性無鹵阻燃熱塑性聚氨酯護(hù)套。[0017]優(yōu)選地，所述的氫氧化鎂的粒徑小于等于1微米；所述的碳酸鎂鈣的粒徑小于等于1微米；所述的包覆紅磷的粒徑小于等于1微米。[0018]優(yōu)選地，所述的中壓絕緣線芯設(shè)置有3根。[0019]優(yōu)選地，所述的接地線芯設(shè)置有3根。[0020]本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)原理如下[0021]結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面[0022]采用特殊的導(dǎo)電橡膠作為復(fù)合絕緣體包覆接地導(dǎo)體置于多芯電纜縫隙替代以前的金屬屏蔽層結(jié)構(gòu)。[0023]金屬屏蔽層起的作用為1、將電纜通電時(shí)產(chǎn)生的電磁場屏蔽在絕緣線芯內(nèi)，以減少對外界產(chǎn)生的電磁干擾；2、將系統(tǒng)產(chǎn)生的設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的故障電流安全引入接地系統(tǒng)，保護(hù)系統(tǒng)安全運(yùn)行。[0024]在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙內(nèi)部，各種電子計(jì)算機(jī)及儀表控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)都考慮自身抗電磁干擾和屏蔽的，因此中壓抗扭動(dòng)力電纜所產(chǎn)生的電磁場對外界干擾其影響不大。風(fēng)電機(jī)組內(nèi)使用的動(dòng)力電纜不是遠(yuǎn)距離傳輸，一般可以不考慮此影響。同時(shí)，導(dǎo)電橡膠內(nèi)填充的導(dǎo)電顆粒當(dāng)填充一定體積份數(shù)時(shí)，相互接觸，形成電子連續(xù)狀態(tài)，當(dāng)外界電磁場到導(dǎo)電橡膠外部時(shí)，強(qiáng)烈的電磁波打到導(dǎo)電顆粒自由電子上，自由電子自由運(yùn)動(dòng)，自由電子在運(yùn)動(dòng)過程中形成與外界電磁場相反的電磁場，內(nèi)外電磁場相互抵消，達(dá)到削弱電磁干擾。從而一定程度上部分滿足金屬屏蔽層的第一條作用。[0025]由導(dǎo)電橡膠和接地導(dǎo)體組成的復(fù)合接地系統(tǒng)能夠?yàn)殡娎|短路時(shí)提供短路電流路徑，因而從結(jié)構(gòu)上保證了金屬屏蔽層的第二條作用。[0026]配方的研制方面[0027]消弱電磁波的方法有三種屏蔽、吸波和濾波。導(dǎo)電橡膠由于其導(dǎo)電顆粒的作用， 電子在運(yùn)動(dòng)過程中，可產(chǎn)生與外界相反的磁場，起到屏蔽的作用，但吸波的原理與屏蔽相似，同樣是用到微觀粒子。當(dāng)填充的導(dǎo)電顆粒達(dá)到納米級別時(shí)，不只是達(dá)到粒徑是納米，更重要的是具有較高的比表面積、空隙率，這樣的納米粒子將具有更好的納米效應(yīng)，納米效應(yīng)即可有吸波作用。導(dǎo)電顆粒填充的導(dǎo)電橡膠，可起到屏蔽與吸波的作用。體積電阻可能只是從某一側(cè)面反映屏蔽的大小，但無法衡量吸波能力的大小，而導(dǎo)電炭黑填充的導(dǎo)電橡膠雖然體積電阻較大，但由于其納米粒徑與納米效應(yīng)，可具有吸波功能。[0028]導(dǎo)電橡膠通常是指體積電阻在10的9次歐姆厘米以內(nèi)，由于橡膠是優(yōu)良的絕緣體，體積電阻大于10的14次左右。導(dǎo)電橡膠分為防靜電級別導(dǎo)電橡膠，體積電阻在10的 5次至10的9次方之間，導(dǎo)電炭黑填充的導(dǎo)電橡膠，體積電阻通?？杀３衷趲浊W，甚至更低至一二百歐，再低低于50歐姆厘米的已經(jīng)是難度非常大。當(dāng)體積電阻低于10歐姆厘米以下時(shí)，導(dǎo)電橡膠即具有電磁屏蔽功能。[0029]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果[0030]本實(shí)用新型采用特殊的導(dǎo)電橡膠作為復(fù)合絕緣體包覆接地導(dǎo)體置于多芯電纜縫隙替代以前的金屬屏蔽層結(jié)構(gòu)，解決了風(fēng)機(jī)電纜在低溫環(huán)境下經(jīng)過長期頻繁扭轉(zhuǎn)使用過程中，金屬屏蔽層易造成破壞，損傷絕緣造成局部放電，大大縮短電纜使用壽命的技術(shù)難題， 使得風(fēng)電機(jī)組內(nèi)部使用的中壓抗扭型電纜的使用壽命大大增加。


[0031]附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；[0032]附圖2為本實(shí)用新型的工藝流程圖。[0033]其中1、導(dǎo)體；1’、接地導(dǎo)體；2、導(dǎo)體屏蔽層；3、乙丙橡膠絕緣層；4、絕緣屏蔽層； 5、導(dǎo)電橡膠；6、半導(dǎo)電橡布帶；7、低煙無鹵橡膠護(hù)套；8、聚醚性無鹵阻燃熱塑性聚氨酯護(hù)套；9、填充層。
具體實(shí)施方式
[0034]
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述[0035]如圖1所示的一種風(fēng)電機(jī)組用中壓抗扭電纜，該電纜由3根中壓絕緣線芯、3根接地線芯以及填充層9絞合成纜芯，纜芯外部包繞半導(dǎo)電橡布帶6以及護(hù)套。具體的說[0036]中壓絕緣線芯包括導(dǎo)體1、包覆在導(dǎo)體1外部的導(dǎo)體屏蔽層2、包覆在導(dǎo)體屏蔽層 2外部的乙丙橡膠絕緣層3以及包覆在乙丙橡膠絕緣層3外部的絕緣屏蔽層4。[0037]接地線芯包括接地導(dǎo)體1’、包覆在接地導(dǎo)體1’外部的導(dǎo)電橡膠5，其中導(dǎo)電橡膠 5滿足20°C時(shí)體積電阻率彡10 Ω · cm,[0038]配方的具體組分如下[0039]
權(quán)利要求1.一種風(fēng)電機(jī)組用中壓抗扭電纜，其特征在于包括至少一根中壓絕緣線芯、與所述的中壓絕緣線芯相絞合的至少一根接地線芯、包繞在所述的中壓絕緣線芯、接地線芯外部的半導(dǎo)電橡布帶以及護(hù)套，所述的接地線芯包括接地導(dǎo)體、包覆在所述的接地導(dǎo)體外部的導(dǎo)電橡膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電機(jī)組用中壓抗扭電纜，其特征在于所述的中壓絕緣線芯包括導(dǎo)體、包覆在所述的導(dǎo)體外部的導(dǎo)體屏蔽層、包覆在所述的導(dǎo)體屏蔽層外部的絕緣層以及包覆在所述的絕緣層外部的絕緣屏蔽層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)電機(jī)組用中壓抗扭電纜，其特征在于所述的絕緣層為乙丙橡膠絕緣層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電機(jī)組用中壓抗扭電纜，其特征在于所述的中壓絕緣線芯、接地線芯絞合后通過填充層填充，所述的填充層為所述的導(dǎo)電橡膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電機(jī)組用中壓抗扭電纜，其特征在于所述的護(hù)套包括內(nèi)護(hù)套、外護(hù)套，所述的內(nèi)護(hù)套為低煙無鹵橡膠護(hù)套，所述的外護(hù)套為聚醚性無鹵阻燃熱塑性聚氨酯護(hù)套。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電機(jī)組用中壓抗扭電纜，其特征在于所述的氫氧化鎂的粒徑小于等于1微米；所述的碳酸鎂鈣的粒徑小于等于1微米；所述的包覆紅磷的粒徑小于等于1微米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電機(jī)組用中壓抗扭電纜，其特征在于所述的中壓絕緣線芯設(shè)置有3根。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電機(jī)組用中壓抗扭電纜，其特征在于所述的接地線芯設(shè)置有3根。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)電機(jī)組用中壓抗扭電纜，包括至少一根中壓絕緣線芯、與所述的中壓絕緣線芯相絞合的至少一根接地線芯、包繞在所述的中壓絕緣線芯、接地線芯外部的半導(dǎo)電橡布帶以及護(hù)套，所述的接地線芯包括接地導(dǎo)體、包覆在所述的接地導(dǎo)體外部的導(dǎo)電橡膠。本實(shí)用新型采用特殊的導(dǎo)電橡膠作為復(fù)合絕緣體包覆接地導(dǎo)體置于多芯電纜縫隙替代以前的金屬屏蔽層結(jié)構(gòu)，解決了風(fēng)機(jī)電纜在低溫環(huán)境下經(jīng)過長期頻繁扭轉(zhuǎn)使用過程中，金屬屏蔽層易造成破壞，損傷絕緣造成局部放電，大大縮短電纜使用壽命的技術(shù)難題，使得風(fēng)電機(jī)組內(nèi)部使用的中壓抗扭型電纜的使用壽命大大增加。
文檔編號H01B7/295GK202275612SQ20112037239
公開日2012年6月13日 申請日期2011年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月8日
發(fā)明者李金明, 鞠晨雁 申請人:江蘇亨通電力電纜有限公司