專利名稱：一種帶有耐扭轉(zhuǎn)護(hù)套的2mw風(fēng)力發(fā)電電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力傳輸設(shè)備，具體涉及一種帶有耐扭轉(zhuǎn)護(hù)套的2MW風(fēng)力發(fā)電電纜。
背景技術(shù)：
在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，電纜是電力傳輸、信號(hào)傳遞的重要組成部分。風(fēng)力發(fā)電用電纜應(yīng)具有良好的耐低溫、耐腐蝕、耐紫外線、耐氣候大氣老化等性能。風(fēng)力發(fā)電用電纜按使用場合可分為固定和移動(dòng)安裝用電纜，移動(dòng)用電纜垂直懸空敷設(shè)，且需頻繁扭轉(zhuǎn)，因此移動(dòng)用電纜還應(yīng)具有良好的抗扭轉(zhuǎn)和彎曲性能。電纜護(hù)套與外界環(huán)境直接接觸，對電纜起著保護(hù)作用。國內(nèi)同類電纜多采用TPU、 TPV這類熱塑性體做護(hù)套。TPU各方面性能優(yōu)異，但材料價(jià)格高昂，做出的產(chǎn)品難以被市場接受；TPV低溫性能優(yōu)異，但與同類橡膠材料相比，存在耐熱性、耐久性、耐磨性、彈回性、阻燃性較差的缺點(diǎn)。為了使電纜取得良好抗扭轉(zhuǎn)和彎曲性能，護(hù)套層和絕緣層應(yīng)在環(huán)境溫度下保持高柔性，以減少扭轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，防止發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于通過采用新型的絕緣層材料及護(hù)套層材料，提高風(fēng)力發(fā)電電纜的機(jī)械性能、耐低溫性能，使風(fēng)力發(fā)電電纜在彎曲、扭轉(zhuǎn)時(shí)內(nèi)應(yīng)力小，在-40°C 低溫扭轉(zhuǎn)中不會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變形及材料破壞。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種帶有耐扭轉(zhuǎn)護(hù)套的2MW風(fēng)力發(fā)電電纜，包括軟銅導(dǎo)體、絕緣層及護(hù)套層，絕緣層采用新型的VDE 3GI3乙丙橡膠混合物材料，護(hù)套層采用新型的VDE 5GM3高柔性氯化聚乙烯橡膠混合物材料；
其中，新型的VDE 3GI3乙丙橡膠混合物材料按以下重量份數(shù)比的原料組成EPT6470 38份，TER4044 62份，超細(xì)滑石粉69份，煅燒陶土 35份，碳酸鈣共18份，微晶石蠟8份，PE 蠟3份，石蠟油2280 7份，氧化鋅5 10份，硬酯酸0. 5 1份，防老劑RD 2 3份，交聯(lián)劑3. 5 4份，助交聯(lián)劑TAIC 4 5份；
新型的VDE 5GM3高柔性氯化聚乙烯橡膠混合物材料，該材料按以下重量份數(shù)比的原料組成氯化聚乙烯100份，增塑劑10 40份，補(bǔ)強(qiáng)劑50 100份，交聯(lián)劑2. 5 4份，助交聯(lián)劑1 3份，防老劑2 4份、阻燃劑10 30份、活性劑10 20份。如上所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯或鄰苯二甲酸二丁酯或癸二酸二辛酯；所述的補(bǔ)強(qiáng)劑為改性高嶺土或炭黑型橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑；所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰、二叔丁基過氧化物或過氧化二異丙苯2，5_ 二甲基2，5 二叔丁基過氧化己烷；所述的防老劑為防老劑6-乙氧基_2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉或防老劑2，2，4-三甲基 1，2- 二氫化喹聚合體；所述的阻燃劑為三氧化二銻或氫氧化鎂或氫氧化鋁；所述的活性劑為F · T橡膠活性劑。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)在于通過配方研究開發(fā)出一種帶有耐扭轉(zhuǎn)護(hù)套的2MW風(fēng)力發(fā)電電纜，其關(guān)鍵在于所選用的電纜絕緣層材料及護(hù)套層材料
采用新型的VDE 3GI3乙丙橡膠混合物材料作為絕緣層的設(shè)計(jì)，使絕緣層抗張強(qiáng)度不小于8. OMPa,斷裂伸長率不小于400%，并使其在_60°C低溫下不脆化，保證了絕緣的低溫機(jī)械性能。該乙丙橡膠混合物材料電性能優(yōu)異，能作為IOkV電纜的絕緣材料使用(風(fēng)纜工作電壓僅600V)；同時(shí)該絕緣材料的體積電阻率彡5.0X1016 Ω · cm，保證電纜在2麗高負(fù)荷下發(fā)熱量小，導(dǎo)體溫升不高于額定工作溫度；同時(shí)也使電纜在雷電沖擊等過電壓情況下保持一定的安全裕度。該乙丙橡膠具有優(yōu)良的耐熱老化性、優(yōu)異的耐寒性和耐氣候老化性。采用新型的VDE 5GM3高柔性氯化聚乙烯橡膠混合物材料作為電纜護(hù)套層的設(shè)計(jì)，使所述護(hù)套層材料抗張強(qiáng)度不小于10. OMPa，斷裂伸長率不小于40096，抗撕強(qiáng)度不小于 6. 5N/mm,并在_40°C低溫下不脆化。該護(hù)套材料具有優(yōu)異的耐寒性和耐氣候老化性及優(yōu)良的阻燃性。本發(fā)明可達(dá)到的有益效果本發(fā)明帶有耐扭轉(zhuǎn)護(hù)套的2MW風(fēng)力發(fā)電電纜使用環(huán)境溫度為_40°C 90°C ；具有良好的耐低溫、耐腐蝕、耐紫外線、耐氣候大氣老化性能；阻燃性能達(dá)到IEC60332 - 1 - 1:2004要求；在_40°C低溫扭轉(zhuǎn)次數(shù)不低于5000次。本發(fā)明帶有耐扭轉(zhuǎn)護(hù)套的2麗風(fēng)力發(fā)電電纜已通過在低溫-40°c下1440度正反 5000個(gè)周期扭轉(zhuǎn)的要求，并通過國家CT10-4136認(rèn)定。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1 一種帶有耐扭轉(zhuǎn)護(hù)套的2MW單芯風(fēng)力發(fā)電電纜示意圖2為本發(fā)明實(shí)施例2 —種帶有耐扭轉(zhuǎn)護(hù)套、帶有金屬屏蔽的2MW多芯風(fēng)力發(fā)電電纜示意圖。圖1中1、緊密型軟銅導(dǎo)體；2、隔離層；3、絕緣層；4、護(hù)套層。圖2中1、緊密型軟銅導(dǎo)體；2、隔離層；3、絕緣層；4、橡皮條填充物；5、鍍錫銅絲編織屏蔽；6、護(hù)套層。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 如圖1所示，一種帶有耐扭轉(zhuǎn)護(hù)套的2麗單芯風(fēng)力發(fā)電電纜，包括緊密型軟銅導(dǎo)體1、隔離層2、絕緣層3、護(hù)套層4。所述隔離層2設(shè)置在緊密型軟銅導(dǎo)體1和絕緣層3之間，護(hù)套層4擠包到絕緣層3上。電纜導(dǎo)體1采用緊密型軟銅導(dǎo)體。制造緊密型軟銅導(dǎo)體1前，對所用銅絲進(jìn)行退火處理，保證其斷裂伸長率> 30% ；絞制過程中，調(diào)整絞線張力均勻一致，避免出現(xiàn)應(yīng)力集中， 控制復(fù)絞節(jié)徑比< 16 ；并且導(dǎo)體用高強(qiáng)度包帶扎緊，保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。通過上述方法制造的緊密型軟銅導(dǎo)體擁有良好的柔韌性，避免在頻繁扭轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生疲勞損壞。絕緣層3采用新型的VDE 3GI3乙丙橡膠混合物材料，本實(shí)施例所選此種混合物材料按以下重量份數(shù)比的原料組成EPT6470 38份，TER4044 62份，超細(xì)滑石粉69份，煅燒陶土 35份，碳酸鈣共18份，微晶石蠟8份，PE蠟3份，石蠟油2280 7份，氧化鋅5份，硬酯酸 0. 5份，防老劑RD 2份，交聯(lián)劑3. 5份，助交聯(lián)劑4份。
本實(shí)施例絕緣層新型的VDE 3GI3乙丙橡膠混合物材料采用如上所述的原料重量份數(shù)比，使絕緣層抗張強(qiáng)度不小于8. OMPa,斷裂伸長率不小于400%，并使其在_60°C低溫下不脆化，保證絕緣的低溫機(jī)械性能。該乙丙橡膠具有優(yōu)良的耐熱老化性、優(yōu)異的耐寒性和耐氣候老化性。本實(shí)施例新型的VDE 3GI3乙丙橡膠混合物材料通過塑練、混煉、濾膠、加硫化劑等工序獲得，這些都是現(xiàn)有技術(shù)；擠包絕緣時(shí)，通過控制偏芯度和交聯(lián)度，最大程度發(fā)揮乙丙橡膠優(yōu)良的電氣性能。

護(hù)套層4采用新型的VDE 5GM3高柔性氯化聚乙烯橡膠混合物材料，本實(shí)施例所選此種材料按以下重量份數(shù)比的原料組成氯化聚乙烯100份，增塑劑10份，補(bǔ)強(qiáng)劑50份，交聯(lián)劑2. 5份，助交聯(lián)劑1份，防老劑2份、阻燃劑10份、活性劑10份。其中，所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯或鄰苯二甲酸二丁酯或癸二酸二辛酯； 所述的補(bǔ)強(qiáng)劑為改性高嶺土或炭黑型橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑；所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰、二叔丁基過氧化物或過氧化二異丙苯2，5- 二甲基2，5 二叔丁基過氧化己烷；所述的防老劑為防老劑6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉或防老劑2，2，4-三甲基 1，2- 二氫化喹聚合體；所述的阻燃劑為三氧化二銻或氫氧化鎂或氫氧化鋁；所述的活性劑為F · T橡膠活性劑。本實(shí)施例采用的新型VDE 5GM3高柔性氯化聚乙烯橡膠混合物材料作為電纜護(hù)套層的設(shè)計(jì)，使所述護(hù)套層材料抗張強(qiáng)度不小于10. OMPa,斷裂伸長率不小于40096，抗撕強(qiáng)度不小于6. 5N/mm,并在_40°C低溫下不脆化。該護(hù)套材料具有優(yōu)異的耐寒性和耐氣候老化性及優(yōu)良的阻燃性。所述新型的VDE 5GM3高柔性氯化聚乙烯橡膠混合物材料通過塑練、混煉、濾膠、 加硫化劑等工序獲得，這些都是現(xiàn)有技術(shù)。擠包護(hù)套時(shí)，通過控制硫化管道蒸汽壓力和硫化時(shí)間，使護(hù)套充分交聯(lián)。本實(shí)施例所述帶有耐扭轉(zhuǎn)護(hù)套的2麗風(fēng)力發(fā)電電纜具有良好的耐低溫、耐腐蝕、 耐紫外線、耐氣候大氣老化性能；阻燃性能達(dá)到IEC60332 - 1 - 1:2004要求；在_40°C低溫扭轉(zhuǎn)次數(shù)不低于5000次。實(shí)施例2 如圖2所示，一種帶有耐扭轉(zhuǎn)護(hù)套、帶有金屬屏蔽的2MW多芯風(fēng)力發(fā)電電纜，由多根絕緣線芯成纜絞合。電纜導(dǎo)體1采用緊密型軟銅導(dǎo)體1，所述的緊密型軟銅導(dǎo)體1與實(shí)施例1所述導(dǎo)體相同，本實(shí)施例帶有耐扭轉(zhuǎn)護(hù)套的多芯2MW風(fēng)力發(fā)電電纜空隙以高柔性氯化聚乙烯橡皮條填充物4填充，在所述緊密型軟銅導(dǎo)體1與絕緣層3之間設(shè)置有隔離層2，在所述高柔性氯化聚乙烯橡皮填充條4與護(hù)套6之間包覆有一層鍍錫銅絲編織屏蔽5。絕緣層3采用新型的VDE 3GI3乙丙橡膠混合物材料，本實(shí)施例所選此種混合物材料按以下重量份數(shù)比的原料組成EPT6470 38份，TER4044 62份，超細(xì)滑石粉69份，煅燒陶土 35份，碳酸鈣共18份，微晶石蠟8份，PE蠟3份，石蠟油2280 7份，氧化鋅10份，硬酯酸1份，防老劑RD 3份，交聯(lián)劑4份，助交聯(lián)劑5份。本實(shí)施例絕緣層新型的VDE 3GI3乙丙橡膠混合物材料采用的原料重量份數(shù)比， 保證了絕緣的低溫機(jī)械性能；同時(shí)使該絕緣材料的體積電阻率> 5.0X1016 Ω · cm，保證電纜在2MW高負(fù)荷下發(fā)熱量小，導(dǎo)體溫升不高于額定工作溫度。
護(hù)套層6采用新型的VDE 5GM3高柔性氯化聚乙烯橡膠混合物材料，本實(shí)施例所選此種混合物材料按以下重量份數(shù)比的原料組成氯化聚乙烯100份，增塑劑40份，補(bǔ)強(qiáng)劑 100份，交聯(lián)劑4份，助交聯(lián)劑3份，防老劑4份、阻燃劑30份、活性劑20份。其中所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯或鄰苯二甲酸二丁酯或癸二酸二辛酯；所述的補(bǔ)強(qiáng)劑為改性高嶺土或炭黑型橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑；所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰、二叔丁基過氧化物或過氧化二異丙苯2，5_ 二甲基2，5 二叔丁基過氧化己烷；所述的防老劑為防老劑6-乙氧基_2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉或防老劑2，2，4-三甲基 1，2- 二氫化喹聚合體；所述的阻燃劑為三氧化二銻或氫氧化鎂或氫氧化鋁；所述的活性劑為F · T橡膠活性劑。本實(shí)施例護(hù)套層采用的新型VDE 5GM3高柔性氯化聚乙烯橡膠混合物材料所述的原料重量份數(shù)比，使所述護(hù)套層材料抗張強(qiáng)度不小于10. OMPa,斷裂伸長率不小于400%，抗撕強(qiáng)度不小于6. 5N/mm，在-40°C低溫下不脆化。本實(shí)施例所述的一種帶有耐扭轉(zhuǎn)護(hù)套、帶有金屬屏蔽的2MW多芯風(fēng)力發(fā)電電纜的制造工藝與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求
1.一種帶有耐扭轉(zhuǎn)護(hù)套的2MW風(fēng)力發(fā)電電纜，包括軟銅導(dǎo)體、絕緣層及護(hù)套層，其特征在于絕緣層采用新型的VDE 3GI3乙丙橡膠混合物材料，護(hù)套層采用新型的VDE 5GM3高柔性氯化聚乙烯橡膠混合物材料；其中，所述新型的VDE 3GI3乙丙橡膠混合物材料按以下重量份數(shù)比的原料組成 EPT6470 38份，TER4044 62份，超細(xì)滑石粉69份，煅燒陶土 35份，碳酸鈣共18份，微晶石蠟8份，PE蠟3份，石蠟油2280 7份，氧化鋅5 10份，硬酯酸0. 5 1份，防老劑RD 2 3份，交聯(lián)劑3. 5 4份，助交聯(lián)劑TAIC 4 5份；所述新型的VDE 5GM3高柔性氯化聚乙烯橡膠混合物材料，該材料按以下重量份數(shù)比的原料組成氯化聚乙烯100份，增塑劑10 40份，補(bǔ)強(qiáng)劑50 100份，交聯(lián)劑2. 5 4 份，助交聯(lián)劑1 3份，防老劑2 4份、阻燃劑10 30份、活性劑10 20份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有耐扭轉(zhuǎn)護(hù)套的2MW風(fēng)力發(fā)電電纜，其特征在于所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯或鄰苯二甲酸二丁酯或癸二酸二辛酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有耐扭轉(zhuǎn)護(hù)套的2MW風(fēng)力發(fā)電電纜，其特征在于所述的補(bǔ)強(qiáng)劑為改性高嶺土或炭黑型橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有耐扭轉(zhuǎn)護(hù)套的2麗風(fēng)力發(fā)電電纜，其特征在于所述的交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰、二叔丁基過氧化物或過氧化二異丙苯2，5_ 二甲基2，5 二叔丁基過氧化己烷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有耐扭轉(zhuǎn)護(hù)套的2麗風(fēng)力發(fā)電電纜，其特征在于所述的防老劑為防老劑6-乙氧基_2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉或防老劑2，2，4-三甲基 1，2-二氫化喹聚合體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶有耐扭轉(zhuǎn)護(hù)套的2MW風(fēng)力發(fā)電電纜，其特征在于所述的阻燃劑為三氧化二銻或氫氧化鎂或氫氧化鋁。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶有耐扭轉(zhuǎn)護(hù)套的2MW風(fēng)力發(fā)電電纜，其特征在于所述的活性劑為F · T橡膠活性劑。
全文摘要
一種帶有耐扭轉(zhuǎn)護(hù)套的風(fēng)力發(fā)電電纜，包括軟銅導(dǎo)體、護(hù)套層、絕緣層。護(hù)套層采用新型的VDE5GM3高柔性氯化聚乙烯橡膠混合物材料，絕緣層采用新型的VDE3GI3乙丙橡膠混合物材料。采用新型的VDE3GI3乙丙橡膠混合物材料作為絕緣層材料，同時(shí)采用新型的VDE5GM3高柔性氯化聚乙烯橡膠混合物材料作為電纜護(hù)套層材料的設(shè)計(jì)，可使本發(fā)明在應(yīng)用環(huán)境溫度為-40℃～90℃時(shí)，具有良好的耐低溫、耐腐蝕、耐紫外線、耐氣候大氣老化性能；阻燃性能達(dá)到IEC60332‐1‐1:2004要求；并且在-40℃低溫扭轉(zhuǎn)次數(shù)不低于5000次。
文檔編號(hào)H01B9/02GK102354564SQ20111024792
公開日2012年2月15日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者張敏, 張濤, 王世民 申請人:重慶鴿牌電線電纜有限公司