水上光伏项目用悬浮直交流电缆的制备方法技术

本发明专利技术公开了水上光伏项目用悬浮直交流电缆的制备方法，步骤一：设计电缆结构；步骤二：制备电力传输缆芯；步骤三：计算浮力内衬的厚度；根据浮力内衬的体积换算，浮力内衬的体积计算公式为：

Preparation method of suspended direct AC cable for water photovoltaic project

The invention discloses a preparation method of suspended direct AC cable for photovoltaic project on water. The first step is to design the cable structure; the second step is to prepare the power transmission cable core; the third step is to calculate the thickness of the buoyancy lining; according to the volume conversion of the buoyancy lining, the volume calculation formula of the buoyancy lining is as follows:

【技术实现步骤摘要】
水上光伏项目用悬浮直交流电缆的制备方法
本专利技术涉及一种水上光伏项目用悬浮直交流电缆的制备方法。
技术介绍
光伏项目作为清洁能源的一种已经发展了多年，由于其成熟技术、安全性能高，对资源消耗、环境保护度有着十分重要的作用得到广泛推广。国内进行了大面积地面光伏项目的建设，占用了大量土地资源。政府也意识到土地资源的有限性和过度使用带来的问题，所以地面光伏项目受到限制，各光伏企业开始转变思路，进军水上光伏项目。由于水上光伏与地面光伏的项目环境条件发生了巨大的变化，电力需要从水面传输到陆地用的电缆线路，如果还是采用原来普通电缆，除了其电力传输的安全性能外，敷设安装的施工难度增加，相关配套装置的成本也在提高，这些难度和成本的提高直接挤压了项目利润，影响项目的立项。为了光伏项目的进一步发展，更为环境的绿水青山，迫切需要设计研发一款具备水上光伏项目径向防水、纵向阻水、防紫外线等特殊功能，且可以直接悬浮于水平面之下，在水中不需要任何相关配件的一款新型电缆产品，以满足水上光伏项目这特殊环境使用要求。其中电缆设计成悬浮于水平面以下位置主要考虑减小电缆由于水面波浪对电缆造成的弯曲、拉压等机械外力影响；同时也有利于太阳紫外光经水面反射和折射后，减弱对电缆的光老化影响；且可满足电缆敷设安装后，不影响水面小型船只的运行。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能适应水上光伏项目施工安装环境，可以直接悬浮于水平面之下，在水中不需要任何相关配件的一种水上光伏项目用悬浮直交流电缆的制备方法。实现本专利技术目的的技术方案是水上光伏项目用悬浮直交流电缆的制备方法，包括如下步骤：步骤一：设计电缆结构；由内至外依次包括电力传输缆芯、浮力内衬、阻水带、径向防水层、防腐沥青层、外护套、拉力加强件和防腐缠绕绳；步骤二：制备电力传输缆芯；步骤三：计算浮力内衬的厚度；根据浮力内衬的体积换算，浮力内衬的体积计算公式为：其中，V浮为浮力内衬的体积，ρ浮为浮力内衬材料密度，V水为电缆排水体积，ρ水为水的密度，Vi为电缆每层结构的体积，ρi为电缆每层结构材料的密度；ρ浮远小于ρ水；将浮力内衬挤包在电力传输缆芯的外围或者制成带材后绕包在电力传输缆芯的外围；步骤四：在浮力内衬外部绕包一层阻水带；步骤五：在阻水带外设置封闭金属管作为径向防水层；步骤六：依次设置防腐沥青层、外护套、拉力加强件和防腐缠绕绳。所述步骤二中，电力传输缆芯由内至外为绝缘线芯、浮力填充和扎紧包带；将绝缘线芯和圆形或扇形的浮力填充绞合成缆，再绕包扎紧包带。所述步骤五中，封闭金属管上设置半圆相切型轧纹，半圆半径为5mm～8mm。所述步骤六中，防腐沥青层采用的沥青为在普通沥青中加入10-20份机油。所述步骤六中，拉力加强件为多根均匀缠绕在外护套外围的杨氏模量不低于500GPa玻璃纤维增强塑料圆杆。所述步骤六中，防腐缠绕绳为聚丙烯绳，缠绕节距为聚丙烯绳的直径。所述步骤六中，外护套、拉力加强件和防腐缠绕绳整体浸泡防腐沥青处理，同时在沥青中加入邻羟基二苯甲酮酚类紫外光吸收剂。采用了上述技术方案后，本专利技术具有以下的积极的效果：依照本专利技术的方法生产的电缆是一种能适应水上光伏项目施工安装环境，具备水上光伏项目径向防水、纵向阻水、防紫外线等特殊功能，且可以直接悬浮于水平面之下，在水中不需要任何相关配件的电缆。具体实施方式(实施例1)水上光伏项目用悬浮直交流电缆的制备方法，步骤一：设计电缆结构；由内至外依次包括电力传输缆芯、浮力内衬、阻水带、径向防水层、防腐沥青层、外护套、拉力加强件和防腐缠绕绳；步骤二：制备电力传输缆芯；步骤三：计算浮力内衬的厚度；根据浮力内衬的体积换算，浮力内衬的体积计算公式为：其中，V浮为浮力内衬的体积，ρ浮为浮力内衬材料密度，V水为电缆排水体积，ρ水为水的密度，Vi为电缆每层结构的体积，ρi为电缆每层结构材料的密度；ρ浮远小于ρ水；将浮力内衬挤包在电力传输缆芯的外围或者制成带材后绕包在电力传输缆芯的外围；步骤四：在浮力内衬外部绕包一层阻水带；步骤五：在阻水带外设置封闭金属管作为径向防水层；步骤六：依次设置防腐沥青层、外护套、拉力加强件和防腐缠绕绳。电力传输缆芯由内至外为绝缘线芯、浮力填充和扎紧包带；绝缘线芯和浮力填充绞合成缆；浮力填充为圆形或扇形。绝缘线芯由导体和绝缘组成，可为单芯或者多芯，中压电缆的绝缘线芯在绝缘外还包括导体屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽、金属屏蔽，金属屏蔽采用铜带或者铜丝。浮力填充为一种密度大大小于水的一种轻质材料，比如充气发泡型或骨架支撑性聚烯烃材料。浮力内衬为一种密度大大小于水的一种轻质材料。浮力内衬挤包在电力传输缆芯的外围或者制成带材后绕包在电力传输缆芯的外围。浮力内衬起到使得电缆具有轴向阻水能力，以防止电缆意外进水，能将水的入侵控制在有效范围内的目的。在挤出型浮力内衬层外绕包阻水带结构，或在绕包型浮力带材外复合一层阻水层，起到遇水膨胀后阻断水的纵向延伸问题。浮力内衬和浮力填充组成本电缆主要的浮力元件，为电缆提供悬浮于水中的浮力。电缆各结构除了电气、机械用材考虑之外，根据电缆的水中敷设悬浮功能的需求，需要提供多大能力的浮力是满足电缆能悬浮于水面以下的关键。在电缆的每层结构中，电缆的绝缘结构、防腐层结构、外护套结构、防腐缠绕绳结构的材料密度均接近且小于水的密度，所以为了简化计算，可以将这部分结构取消，不参与计算，重点计算电缆的导体结构、金属管径向防水结构、拉力加强件结构的材料密度和体积。浮力内衬的厚度根据浮力内衬的体积换算，浮力内衬的体积计算公式为：其中，V浮为浮力内衬的体积，计算出浮力内衬的体积后，通过计算电力传输缆芯尺寸后，就可计算出浮力内衬的厚度，通过厚度来指定挤出模具或者绕包带材的厚度；ρ浮为浮力内衬材料密度，这是材料特性，该材料的密度要大大小于水的密度，一起到在水里提供浮力的作用；V水为电缆排水体积，按照设计电缆是悬浮在水平面以下，及整体浸泡在水中，所以电缆排水体积就是电缆整体的体积；ρ水为水的密度，Vi为电缆每层结构的体积，ρi为电缆每层结构材料的密度；ρ浮远小于ρ水。径向防水层为封闭金属管。封闭金属管上设置半圆相切型轧纹，半圆半径为5mm～8mm。径向防水层起到防水效果，根据电缆的悬浮功能，金属管材料采用比重比较小的铝或铝合金材料。根据电缆在水中受波浪造成的频繁弯曲的要求，金属管做成皱纹形状。皱纹有环状皱纹结构和螺旋皱纹结构，其中环状皱纹结构的纵向防水特性更强。皱纹形状为半圆相切型，且半圆半径控制在5mm～8mm之间，这样的结构电缆能满足水中随着波浪弯曲摆动而不受外力损伤。防腐层为涂覆的一层防腐沥青，在普通沥青中加入10-20份机油，由此提高沥青的塑形变形能力，以满足电缆弯曲过程中，防止沥青防腐层开裂而失去防水金属层的防腐能力。拉力加强件为多根均匀缠绕在外护套外围的杨氏模量不低于500GPa玻璃纤维增强塑料圆杆。与电缆中常用的钢丝比具有比重小，强度高的特点，适合水中悬浮电缆的敷设安装功能要求，起到固定电缆位，提供张力能力的功能。防腐缠绕绳为聚丙烯绳，缠绕节距为聚丙烯绳的直径。且通过整体浸泡防腐沥青处理，将外护套、拉力加强件和防腐缠绕绳整体融合一体，以满足电缆频繁受波浪弯曲的要求。同时在沥青中加入邻羟基二苯甲酮酚类紫外光吸收剂，可以有效提高沥青防腐增的抗紫外光老化能力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水上光伏项目用悬浮直交流电缆的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：设计电缆结构；由内至外依次包括电力传输缆芯、浮力内衬、阻水带、径向防水层、防腐沥青层、外护套、拉力加强件和防腐缠绕绳；步骤二：制备电力传输缆芯；步骤三：计算浮力内衬的厚度；根据浮力内衬的体积换算，浮力内衬的体积计算公式为：

【技术特征摘要】
1.水上光伏项目用悬浮直交流电缆的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：设计电缆结构；由内至外依次包括电力传输缆芯、浮力内衬、阻水带、径向防水层、防腐沥青层、外护套、拉力加强件和防腐缠绕绳；步骤二：制备电力传输缆芯；步骤三：计算浮力内衬的厚度；根据浮力内衬的体积换算，浮力内衬的体积计算公式为：其中，V浮为浮力内衬的体积，ρ浮为浮力内衬材料密度，V水为电缆排水体积，ρ水为水的密度，Vi为电缆每层结构的体积，ρi为电缆每层结构材料的密度；ρ浮远小于ρ水；将浮力内衬挤包在电力传输缆芯的外围或者制成带材后绕包在电力传输缆芯的外围；步骤四：在浮力内衬外部绕包一层阻水带；步骤五：在阻水带外设置封闭金属管作为径向防水层；步骤六：依次设置防腐沥青层、外护套、拉力加强件和防腐缠绕绳。2.根据权利要求1所述的水上光伏项目用悬浮直交流电缆的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，电力传输缆芯由内至外为绝缘线芯、浮力填充和扎紧包带；将绝缘线芯和圆形或...

【专利技术属性】
技术研发人员：周锋，陈东，兰灿阳，吴俊超，王射林，
申请(专利权)人：远东电缆有限公司，新远东电缆有限公司，远东复合技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32