風能發(fā)電系統(tǒng)用低煙無鹵阻燃耐火變頻電纜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電纜，尤其是一種耐油及抗酸堿腐蝕性，耐嚴寒性，具備阻燃及耐火功效的風能發(fā)電系統(tǒng)變頻器與發(fā)電機連接控制用低煙無鹵阻燃耐火變頻電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，人類對能源的需求明顯增加，地球上可用的常規(guī)能源日漸減少，如何實現(xiàn)能源的持續(xù)發(fā)展，從而保證我國經(jīng)濟的可持續(xù)性發(fā)展，已是我們必須要解決的能源戰(zhàn)略問題。傳統(tǒng)的能源消耗如煤炭，石油，天然氣等資源可開采量在萎縮，而且此類能源經(jīng)利用后對地球環(huán)境產(chǎn)生嚴重影響，如火力發(fā)電廠使用煤炭發(fā)電，產(chǎn)生大量有毒有害氣體污染空氣，近年國家對于環(huán)境保護治理的措施越來越多，相關(guān)部委也提出一系列環(huán)保政策，國家大力提倡使用清潔能源，充分利用自然資源產(chǎn)生的能源作用，實現(xiàn)能源的持續(xù)發(fā)展。目前世界各國都在積極開發(fā)風能作用，隨著風力發(fā)電機裝機容量的快速發(fā)展和風力發(fā)電技術(shù)的不斷成熟，國家已將風能發(fā)展納入國家重點支持的八大高新技術(shù)領(lǐng)域新能源及節(jié)能技術(shù)范圍內(nèi)，未來時間內(nèi)風能使用將是國家重點發(fā)展能源之一。
[0003]隨著風力發(fā)電機級功率不斷增加，導(dǎo)致機組的葉片已重達數(shù)十噸，葉片轉(zhuǎn)動時慣性特別大，在要求響應(yīng)速度與風速同步上面是非常困難的，要想發(fā)電機轉(zhuǎn)動速度與葉片同動，這就需要通過變頻器與發(fā)電動組合來完成，采用變頻技術(shù)來實現(xiàn)，在高頻率風速變化下，通過變頻器瞬時改變發(fā)電機轉(zhuǎn)子電流頻率，來滿足發(fā)電動組跟上風速頻率變化，使組機輸出功率穩(wěn)定，降低對電網(wǎng)的沖擊，輸出始終保持電網(wǎng)電壓。要保證風能發(fā)電機正常工作，連接變頻器用的電力電纜作用非常大。傳統(tǒng)的變頻器電纜有基本的低煙無鹵阻燃作用，而且阻燃級別僅是普通的C級，如果要達到耐火要求，還要對線纜進行結(jié)構(gòu)調(diào)整，如在導(dǎo)體上面包覆云母帶(例如專利201210158799.8就是采用云母帶層和玻璃帶層來提高其阻燃效果)，增加產(chǎn)品生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型目的在于提供一種纜芯為對稱結(jié)構(gòu)，以及雙屏蔽體結(jié)構(gòu)形式與陶瓷化高分子阻燃聚烯烴護套材料的風能發(fā)電系統(tǒng)用變低煙無鹵阻燃耐火變頻電纜。該電纜纜芯絕緣層材料使用交聯(lián)聚烯烴絕緣體，其老化前抗張強度大于12.5N/mm2，斷裂伸長率大于200%，直流耐壓強度達15kV不擊穿。纜芯采用“3+3”對稱結(jié)構(gòu)形式，可以提高變頻電機專用電纜的抗干擾性，減少了整個系統(tǒng)中的電磁輻射。另外該電纜采用鋁箔與編織網(wǎng)雙屏蔽體結(jié)構(gòu)，編織密度在90%以上，此屏蔽可抗電磁感應(yīng)、接地不良和電源線傳導(dǎo)干擾，減小電感以及防止感應(yīng)電動勢過大。雙屏蔽體既起到抑制電磁波對外發(fā)射的作用，又可作為短路電流的通道，能起到中性線芯的保護作用。外護套滿足耐臭氧，耐酸堿，抗鹽霧，耐候性強，具備高溫阻燃耐火作用的陶瓷化高分子阻燃聚烯烴材料。纜芯及護套材料均為無鹵性，燃燒后煙密度透光率可達80%以上。該護套材料所生產(chǎn)的電纜遇明火燃燒時結(jié)殼速度快，結(jié)殼堅硬密實，水平燃燒可以自熄不延燃，在350°C至1600°C有焰或無焰情況下不熔融，不滴落，不脫落，不產(chǎn)生二次災(zāi)害，能燒成堅硬的陶瓷狀鎧體。溫度越高，時間越長燒后的陶瓷狀鎧體越堅硬，其殘余物為陶瓷無機物，殘余量大于85%，陶瓷狀鎧體能形成蜂窩狀細微孔，可以起到很好的隔火隔熱效果。
[0005]解決以上技術(shù)問題，本實用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]風能發(fā)電系統(tǒng)用低煙無鹵阻燃耐火變頻電纜，其特征是，
[0007]包括由內(nèi)到外依次設(shè)置的電纜纜芯、鋁箔層、編織層和外護套，所述電纜纜芯包括主線和接地線，所述鋁箔層包覆在電纜纜芯的外表面，所述編織層包覆在鋁箔層的外表面，所述外護套包覆在編織層的外表面；
[0008]所述主線和接地線分別為3根，3根主線成品字排列，其空隙處嵌入3根接地線，形成“3+3”對稱結(jié)構(gòu)形式。對稱電纜結(jié)構(gòu)由于導(dǎo)線的互換性，有更好的電磁相容性，對抑制電磁干擾起到一定的作用，能抵消高次諧彼中的奇次頻率，提高變頻電機專用電纜的抗干擾性，減少了整個系統(tǒng)中的電磁輻射。
[0009]所述主線包括主線導(dǎo)體和主線絕緣層，所述主線絕緣層包覆在主線導(dǎo)體的外表面；
[0010]所述接地線包括接地線導(dǎo)體和接地線絕緣層，所述接地線絕緣層包覆在接地導(dǎo)體的外表面。
[0011]進一步的，所述主線導(dǎo)體與接地線導(dǎo)體采用單支無氧鍍錫銅絲，其純度達99.99%。導(dǎo)體電阻率小。
[0012]進一步的，所述主線絕緣層與接地線絕緣層采用交聯(lián)聚烯烴材料。該材料材料特性符合GB/T17557-2010標準要求，氧指數(shù)達30以上，直流耐壓強度達15kV，具備良好的阻燃性及低煙無鹵性。
[0013]進一步的，所述鋁箔層厚度為0.05mm，縱包電纜纜芯表面，導(dǎo)電面朝外。
[0014]進一步的，所述編織層使用鍍錫銅導(dǎo)體，編織密度達90%以上，編織層360度包覆于鋁箔層導(dǎo)電面。此結(jié)構(gòu)具備抗電磁感應(yīng)、接地不良和電源線傳導(dǎo)干擾，減小電感，防止感應(yīng)電動勢過大作用，可以起到抑制電磁波對外發(fā)射的效果，又可作為短路電流的通道，能起到中性線芯的保護系統(tǒng)作用。
[0015]進一步的，所述外護套采用陶瓷化高分子阻燃聚烯烴材料擠包完成，所述外護套具有良好的絕緣性能，常溫下介電強度達多24kV，體積電阻率多1.03Χ1015Ω.πι。此材料耐溫_40°C至90°C具備耐油抗酸堿腐蝕性，具備無鹵特性，遇高溫燃燒時形成堅硬的鎧狀體，對內(nèi)部結(jié)構(gòu)起有效阻燃防火保護作用。
[0016]本發(fā)明的有益效果:
[0017]①本實用新型的風能發(fā)電系統(tǒng)用低煙無鹵阻燃耐火變頻電纜的纜芯絕緣層材料使用交聯(lián)聚烯烴絕緣體，其老化前抗張強度大于12.5N/mm2，斷裂伸長率大于200%，直流耐壓強度達15kV不擊穿；
[0018]②本實用新型的風能發(fā)電系統(tǒng)用低煙無鹵阻燃耐火變頻電纜在纜芯上面采取“3+3”對稱結(jié)構(gòu)形式，即3根主線成品字排列，其空隙處嵌入3根接地線。對稱電纜結(jié)構(gòu)由于導(dǎo)線的互換性，有更好的電磁相容性，對抑制電磁干擾起到一定的作用，能抵消高次諧彼中的奇次頻率，提高變頻電機專用電纜的抗干擾性，減少了整個系統(tǒng)中的電磁輻射；
[0019]③本實用新型的風能發(fā)電系統(tǒng)用低煙無鹵阻燃耐火變頻電纜采用鋁箔與編織網(wǎng)屏蔽體結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)的電纜可抗電磁感應(yīng)、接地不良和電源線傳導(dǎo)干擾，減小電感，防止感應(yīng)電動勢過大。屏蔽層既起到抑制電磁波對外發(fā)射的作用，又可作為短路電流的通道，能起到中性線芯的保護作用；
[0020]④本實用新型的風能發(fā)電系統(tǒng)用低煙無鹵阻燃耐火變頻電纜的外護套采用陶瓷化高分子阻燃聚烯烴材料，具備耐酸堿油腐蝕性，抗紫外線照射性，高溫阻燃耐火性和良好的絕緣性能；常溫下介電強度達彡24kV，體積電阻率彡1.03Χ10