專(zhuān)利名稱(chēng)：海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備專(zhuān)用控制電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備專(zhuān)用控制電纜。
技術(shù)背景2010年1月22日，國(guó)家發(fā)布《海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)建設(shè)管理暫行辦法》，標(biāo)志著國(guó)家能源 局開(kāi)始強(qiáng)化海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)的管理，同時(shí)啟動(dòng)了首批海上風(fēng)電特許權(quán)項(xiàng)目。在2009年，以國(guó)家五大發(fā)電集團(tuán)為首的開(kāi)發(fā)商協(xié)同整機(jī)商已經(jīng)在遼寧、河北、天 津、山東、江蘇、上海、浙江、福建、廣東等省市的沿海地區(qū)布局了潮間帶和近海風(fēng)電資源，為 下一步開(kāi)發(fā)沿海風(fēng)電打下了基礎(chǔ)。2010年，隨著國(guó)家開(kāi)發(fā)沿海風(fēng)電資源步伐加快，前期圈點(diǎn) 的風(fēng)電資源項(xiàng)目現(xiàn)在都有了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。中國(guó)尚缺乏海上風(fēng)電建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，海上風(fēng)能資源測(cè)量與評(píng)估以及海上風(fēng)電機(jī)組國(guó)產(chǎn) 化剛剛起步，近年來(lái)通過(guò)結(jié)合國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目，對(duì)海上風(fēng)電有關(guān)技術(shù)進(jìn)行專(zhuān)題研究，我國(guó) 海上風(fēng)電建設(shè)的技術(shù)規(guī)范體系逐步完善發(fā)展，形成擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的海上風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì) 和制造技術(shù)，為中國(guó)海上風(fēng)電的規(guī)?；l(fā)展創(chuàng)造條件。海上風(fēng)力發(fā)電在未來(lái)30年內(nèi)將會(huì)得到大力發(fā)展，中國(guó)計(jì)劃在距離海岸大約30英 里的地方大規(guī)模建造水上風(fēng)力發(fā)電站，這些發(fā)電站可能建在巨大的浮體上，也可能深入水 下120英尺建在大陸架上。鑒于海面上風(fēng)力通常比地面上大，不占用寶貴的土地資源，基 本不受地形地貌影響，而且運(yùn)輸和吊裝條件優(yōu)越，風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量更大，年利用小時(shí)數(shù)更 高。不僅資源潛力巨大且開(kāi)發(fā)利用市場(chǎng)條件良好，因此海上風(fēng)力發(fā)電更具有發(fā)展前景。海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備專(zhuān)用電纜的性能要求除含有陸上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備專(zhuān)用電纜的性 能要求外，還應(yīng)當(dāng)能解決以下問(wèn)題1、耐鹽霧性能。因電纜是裸露在海面上含有鹽霧的空氣中，所以電纜的導(dǎo)體、絕 緣，特別是裸露在外的電纜外護(hù)套必須是耐鹽霧性能的材料。2、電纜的護(hù)套除應(yīng)具有耐鹽霧性能外，同時(shí)還要滿(mǎn)足陸上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備專(zhuān)用電纜 的其它性能要求。因此，電纜的護(hù)套在通過(guò)耐鹽霧試驗(yàn)的同時(shí)，還要確保電纜護(hù)套的機(jī)械性 能、耐熱老化性能、耐紫外線性能、耐臭氧性能、耐油性能，整根電纜還需通過(guò)耐扭轉(zhuǎn)性能、 負(fù)重性能和阻燃性能等通過(guò)試驗(yàn)。解決護(hù)套各項(xiàng)性能的協(xié)同性的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備專(zhuān)用 控制電纜，具有優(yōu)異的耐扭轉(zhuǎn)性能、負(fù)重性能、耐鹽霧性能、耐高低溫性能、耐侯性能(耐臭 氧性性能、耐熱老化性能和耐紫外線性能)、耐油性能以及良好的電絕緣性能。本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備專(zhuān)用控制電纜，包括多股鍍錫軟銅絲絞合的導(dǎo)體，導(dǎo)體上擠包 有絕緣層，多根具有絕緣層的導(dǎo)體絞合成電纜纜芯，纜芯間隙填充有阻燃填充繩，在纜芯及 填充繩外繞包有阻燃包帶層，所述包帶層上擠包阻燃型聚氨酯彈性體形成電纜的外護(hù)套。[0012]所述絕緣層采用105°C輻照交聯(lián)型乙丙橡膠彈性體材料擠包形成。與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在1、通過(guò)對(duì)海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備專(zhuān)用控制電纜的結(jié)構(gòu)、材料和工藝上的設(shè)計(jì)，電纜的 各項(xiàng)性能均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求和使用要求。2、本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)性能指標(biāo)2. 1. 1工作電壓1. 8/3kV及以下;2. 1. 2 測(cè)試電壓:450/750V 電纜2. 5kV/5min ；0. 6/IkV 電纜3. 5kV/5min ； 1. 8/3kV 電纜6. 5kV/5min。2. 1. 3導(dǎo)體電阻在20°C時(shí)符合3956中5類(lèi)鍍錫銅導(dǎo)體的規(guī)定。并通過(guò)金屬鍍層 耐鹽霧性能試驗(yàn)。2. 1. 4電纜的長(zhǎng)期允許工作溫度_55 +105°C。2. 1. 5絕緣的抗張強(qiáng)度> IOMPa,是硫化型乙丙橡膠的抗張強(qiáng)度的2倍，絕緣能通 過(guò)136°C X168h高溫老化試驗(yàn)，其老化后的抗張強(qiáng)度變化率和斷裂伸長(zhǎng)率的變化率不大于 士 30%。2. 1. 6護(hù)套的抗張強(qiáng)度> 20MPa,是硫化型橡膠護(hù)套的抗張強(qiáng)度的2倍，絕緣能通 過(guò)110°C X168h高溫老化試驗(yàn)，其老化后的抗張強(qiáng)度變化率和斷裂伸長(zhǎng)率的變化率不大于 士 30%。2. 1. 7絕緣及護(hù)套的低溫拉伸、低溫沖擊試驗(yàn)，試驗(yàn)溫度為_(kāi)55°C。試驗(yàn)后絕緣和 護(hù)套表面應(yīng)無(wú)裂紋現(xiàn)象。2. 1. 8電纜的護(hù)套應(yīng)經(jīng)受在100°C、24h的礦物油試驗(yàn)，其老化后的抗張強(qiáng)度變化 率和斷裂伸長(zhǎng)率的變化率不大于士40%。2. 1. 9電纜的絕緣和護(hù)套通過(guò)25°C，24h，臭氧濃度為250 300ppm的耐臭氧試驗(yàn) 不開(kāi)裂。2. 1. 10電纜的耐鹽霧性能應(yīng)能通過(guò)GB/T2423. 17-2008規(guī)定的試驗(yàn)，鹽霧試驗(yàn)前 后的護(hù)套的抗張強(qiáng)度變化率和斷裂伸長(zhǎng)率變化率應(yīng)不超過(guò)士30%。2. 1. 11耐扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)。常溫下的耐扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)為電纜正反各扭轉(zhuǎn)1440°為一次，共 進(jìn)行10000次。低溫下的耐扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)為電纜正反各扭轉(zhuǎn)1440°為一次，共進(jìn)行2000次。 試驗(yàn)結(jié)果為檢查電纜表面不開(kāi)裂；然后再將成品電纜進(jìn)行2. 5U0U5min交流電壓試驗(yàn)和 導(dǎo)體電阻試驗(yàn)，電纜不擊穿，導(dǎo)體電阻符合GB/3956的規(guī)定。2. 1. 12負(fù)重試驗(yàn)。整根電纜按導(dǎo)體截面積X15N進(jìn)行負(fù)重試驗(yàn)，電纜的絕緣和護(hù) 套表面應(yīng)無(wú)開(kāi)裂。導(dǎo)體電阻應(yīng)符合GB/3956的規(guī)定。3、因本電纜通過(guò)上述試驗(yàn)，就能滿(mǎn)足海上風(fēng)力發(fā)電專(zhuān)用電纜的要求，同時(shí)因?qū)w 采用鍍錫銅線束絞而成，能預(yù)防鹽霧對(duì)銅導(dǎo)體的腐蝕，而導(dǎo)體工作溫度也提高到150°C及以 下，絕緣又采用了 105°C輻照型交聯(lián)料，提高了乙丙橡膠絕緣的機(jī)械性能和耐溫等級(jí)，因此， 絕緣所允許的工作溫度也可提高到105°C，比陸上風(fēng)電纜的耐溫等級(jí)提高了 15°C，相應(yīng)的 就提高了電纜的載流量，使電纜在同樣的載流量的情況下，電纜截面就可減少，電纜的重量 也可以減小，這對(duì)于海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)過(guò)程中電纜的安裝和敷設(shè)也減輕了工作難度。本電纜 的特性和優(yōu)點(diǎn)均超過(guò)了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電專(zhuān)用電纜的水平，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)1導(dǎo)體，2絕緣層，3填充繩，4包帶層，5外護(hù)套。以下通過(guò)具體實(shí)施方式
，并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例結(jié)合圖1，本實(shí)施例海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備專(zhuān)用控制電纜，電纜纜芯為多芯導(dǎo) 體，各導(dǎo)體1由多股多根鍍錫軟銅絲絞合形成，其性能符合GB/T3956-1997第5種軟導(dǎo)體的 要求，鍍錫導(dǎo)體的工作溫度可允許在150°C以下，并具有耐鹽霧腐蝕的性能。導(dǎo)體1上采用 105°C輻照交聯(lián)型乙丙橡膠彈性體絕緣材料擠包形成絕緣層2，多根具有絕緣層的導(dǎo)體絞合 成電纜纜芯，纜芯間隙填充有阻燃填充繩3，在纜芯及填充繩3外繞包有阻燃包帶層4，電纜 的最外層為外護(hù)套5，采用耐溫等級(jí)在-55°C +90°C熱塑性環(huán)保型阻燃聚氨酯(TPU)彈性 體護(hù)套料，具有優(yōu)異的耐鹽霧性能、優(yōu)良的耐侯性能、耐臭氧性能和耐熱老化性能以及卓越 的機(jī)械性能、耐磨性能和耐扭曲性能，并具有良好的環(huán)保和阻燃性能。
權(quán)利要求海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備專(zhuān)用控制電纜，包括多股鍍錫軟銅絲絞合的導(dǎo)體(1)，導(dǎo)體(1)上擠包有絕緣層(2)，多根具有絕緣層(2)的導(dǎo)體絞合成電纜纜芯，纜芯間隙填充有阻燃填充繩(3)，其特征在于，在纜芯及填充繩(3)外繞包有阻燃包帶層(4)，所述包帶層上擠包阻燃型聚氨酯彈性體形成電纜的外護(hù)套(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備專(zhuān)用控制電纜，其特征在于，所述絕緣層 (2)采用105°C輻照交聯(lián)型乙丙橡膠彈性體材料擠包形成。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備專(zhuān)用控制電纜，包括多股鍍錫軟銅絲絞合的導(dǎo)體，導(dǎo)體上擠包有絕緣層，多根具有絕緣層的導(dǎo)體絞合成電纜纜芯，纜芯間隙填充有阻燃填充繩，在纜芯及填充繩外繞包有阻燃包帶層，所述包帶層上擠包阻燃型聚氨酯彈性體形成電纜的外護(hù)套。電纜具有優(yōu)異的耐扭轉(zhuǎn)性能、負(fù)重性能、耐鹽霧性能、耐高低溫性能、耐侯性能(耐臭氧性性能、耐熱老化性能和耐紫外線性能)、耐油性能以及良好的電絕緣性能。完全滿(mǎn)足海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備及使用環(huán)境對(duì)電纜的長(zhǎng)期使用的要求，使用壽命與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組相同，達(dá)到20年以上的要求。
文檔編號(hào)H01B11/02GK201655407SQ201020169340
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者周友芝 申請(qǐng)人:安徽華能電纜集團(tuán)有限公司