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風電場用低壓鋁合金電纜的制作方法

文檔序號:12802516閱讀:476來源:國知局

本申請涉及一種電線電纜,尤其涉及一種風電場用低壓鋁合金電纜。



背景技術(shù):

風能作為一種新型能源,由于技術(shù)成熟、建設周期短、投資強度適中等優(yōu)點被列為重點投資對象,但傳輸電流的銅材價格偏高,一直制約著建設成本的降低,并且傳統(tǒng)的電纜故障率高、使用壽命達不到設計預期值。

隨著風力發(fā)電機單機容量的不斷增大,風機出口電纜數(shù)量越來越多,為風電場施工和運行帶來一系列弊端:電纜使用量、重量增加,電纜發(fā)熱影響變大,電纜頭故障率增加等。普通用的鋁合金電纜能一定程度解決上述問題,但其在風電場使用時,抗壓、抗沖擊性、抗蠕變性、抗疲勞性不足。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本申請的目的在于提出一種具有良好的導電性能、彎曲性能、耐寒、耐熱、阻燃、抗壓、抗沖擊性、經(jīng)濟性的風電場用低壓鋁合金電纜。

本申請是這樣實現(xiàn)的:風電場用低壓鋁合金電纜,其包括三大一小四根線芯、固形層、內(nèi)護套層、鎧裝層和外護套層;三大一小四根線芯沿環(huán)狀排布且相鄰的線芯兩兩相切;四根線芯外緊密包裹有一層與四根線芯均相切的固形層,四根線芯與固形層間、線芯間填充有內(nèi)填充層;固形層外部由內(nèi)至外依次設有內(nèi)護套層、鎧裝層和外護套層,固形層與內(nèi)護套層間填充有外填充層。

進一步的,線芯包括內(nèi)部同心鉸合在一起的導體和包裹在導體外部的絕緣層,中心的導體截面呈正多邊形,最外圈的導體截面外邊緣呈與絕緣層內(nèi)壁匹配的圓弧狀。

進一步的,導體為稀土高鐵鋁合金導體,稀土高鐵鋁合金導體內(nèi)均勻設有鋯元素。

進一步的,單根線芯內(nèi)的導體數(shù)量為6根或12根或15根或30根或53根。

進一步的,鎧裝層為鋁合金鎧裝層。

由于實施上述技術(shù)方案,本申請通過用稀土高鐵鋁合金代替?zhèn)鹘y(tǒng)的銅導體,造價更少,重量更輕,彎曲半徑更??;通過緊密包裹在線芯外的固形層,輔助線芯定型,在保持其良好的彎曲性能的同時,增加其抗壓、抗沖擊性,本申請成本降低,故障率低,特別適用于風電場推廣使用。

附圖說明:本申請的具體結(jié)構(gòu)由以下的附圖和實施例給出:

圖1是本申請實施例1結(jié)構(gòu)示意圖。

圖例:1.線芯,101.導體,102.絕緣層,2.固形層,3.內(nèi)護套層,4.內(nèi)填充層,5.外填充層,6.鎧裝層,7.外護套層。

具體實施方式:

本申請不受下述實施例的限制,可根據(jù)本申請的技術(shù)方案與實際情況來確定具體的實施方式。

如圖1所示,風電場用低壓鋁合金電纜包括三大一小四根線芯1、固形層2、內(nèi)護套層3、鎧裝層6和外護套層7;三大一小四根線芯1沿環(huán)狀排布且相鄰的線芯1兩兩相切;四根線芯1外緊密包裹有一層與四根線芯1均相切的固形層2,四根線芯1與固形層2間、線芯1間填充有內(nèi)填充層4;固形層2外部由內(nèi)至外依次設有內(nèi)護套層3、鎧裝層6和外護套層7,固形層2與內(nèi)護套層3間填充有外填充層5。

三大一小四根線芯1為“3+1”型電纜,適用于風電場。通過緊密包裹在線芯1外的固形層2和內(nèi)填充層4、外填充層5的配合,能最大限度的將線芯1輔助定型,增加整體強度,在面對風機振動,風電場各種惡劣環(huán)境下,有效提高其抗壓、抗沖擊性;內(nèi)護套層3采用低煙無鹵阻燃聚烯烴,可使電纜具有優(yōu)良的阻燃和不延燃性能,同時滿足低煙無鹵、低毒性、高透光性等環(huán)保和安全要求;鎧裝層6采用聯(lián)鎖鎧裝結(jié)構(gòu),使電纜具有安全、防銹、抗拉、彎曲、抗外機械力損傷等特殊要求,極大的提高了使用系統(tǒng)運行的安全性;外護套保護鎧裝層6的完整性,并提高鎧裝層6的防腐能力及防氧化的能力。

如圖1所示,線芯1包括內(nèi)部同心鉸合在一起的導體101和包裹在導體101外部的絕緣層102,中心的導體截面呈正多邊形,最外圈的導體截面外邊緣呈與絕緣層102內(nèi)壁匹配的圓弧狀。

中心的導體截面呈正多邊形能確保導體101在絕緣層102的包覆下,受力均勻,從而提高其在外壓下的穩(wěn)定性;最外圈的導體截面外邊緣呈與絕緣層102內(nèi)壁匹配的圓弧狀,整圈導體101的外邊緣連續(xù),在絕緣層102的包覆下,內(nèi)部所有的導體101邊緣貼合整齊,消除間隙,增加整體強度,提高本申請的抗沖擊性和抗疲勞性。導體101采用同心絞合結(jié)構(gòu),可緩解長期風機振動帶來的疲勞問題。絕緣層102采用乙丙橡膠,具有優(yōu)異的電絕緣性,良好的耐低溫,耐高溫,耐老化性能,既起到隔離電纜與外部的作用又起到保護電纜的作用。

如圖1所示,導體101為稀土高鐵鋁合金導體,稀土高鐵鋁合金導體內(nèi)均勻設有鋯元素。鋯元素提高了電纜在高溫時的電阻穩(wěn)定性,含有的鐵元素使電纜的抗蠕變性與壓緊性提高了280%,避免了因蠕變引起的松弛問題,含有的稀土元素使電纜具有更高的導電性、柔韌性、抗蠕變性。

如圖1所示,單根線芯1內(nèi)的導體101數(shù)量為6根或12根或15根或30根或53根。

導體101由稀土高鐵鋁合金代替?zhèn)鹘y(tǒng)的銅,需要增加稀土高鐵鋁合金導體截面才能達到與銅導體相同的載流量;故本申請中導體101根數(shù)按GB3659-2008《電纜的導體》中規(guī)定的導體最少根數(shù)進行設計,確保單根型線截面的最大化。

當電纜中單根線芯1的截面積為25或35或50mm2,導體101最少根數(shù)為6根;

當電纜中單根線芯1的截面積為70mm2,導體101最少根數(shù)為12根;

當電纜中單根線芯1的截面積為95或120或150mm2,導體101最少根數(shù)為15根;

當電纜中單根線芯1的截面積為1855或240或300mm2,導體101最少根數(shù)為30根;

當電纜中單根線芯1的截面積為400mm2,導體101最少根數(shù)為53根。

考慮到各生產(chǎn)工序會影響導體101電阻,以及導體101延伸給導體101截面積帶來的影響,在導體101單絲截面設計時將單絲截面積放大2%,確保型線單絲截面不小于設計值。

如圖1所示,鎧裝層6為鋁合金鎧裝層。

以上技術(shù)特征構(gòu)成了本申請的最佳實施例,其具有較強的適應性和最佳實施效果,可根據(jù)實際需要增減非必要技術(shù)特征,來滿足不同情況的需要。

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