海上大容量风能发电用电缆制造技术

本发明专利技术公开了一种海上大容量风能发电用电缆，包括若干绝缘线芯，所述绝缘线芯相互绞合为一成缆，每一绝缘线芯包括由内至外设置的导体、绝缘层和铜套，所述绝缘层为真空，所述铜套与所述导体呈同心圆结构，所述导体与所述铜套之间连接有若干隔离支撑杆，所述隔离支撑杆为塑料材质，所述成缆外侧由内至外依次包覆有一阻水带、一内护套、一加强层和一外护套，所述绝缘线芯之间的间隙内填充有碳纤维复合芯棒，所述内护套的材料为高发泡聚乙烯，所述加强层为镀锡铜丝与芳纶丝交叉编织的编织结构，所述外护套的材料为聚醚型聚氨酯。本方案的海上大容量风能发电用电缆具有装机容量高、抗拉能力强、防水性能好的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种海上大容量风能发电用电缆。
技术介绍
随着风能发电的发展，风能成为世界范围内发展速度最快的新能源，海上风能发电体现了当今风能发电技术的最高水平，我国海上风能资源储量丰富，东部沿海特别是江苏沿海滩涂及近海具有极好的开发风能的条件，其已具备规模化开发的基本条件。根据中国气象局风能资源详查初步成果，测得我国5米到25米水深线以内近海区域、海平面以上50米高度的风能发电的总功率可达到约2亿千瓦，高度为70米以上时的风能发电的总功率可达约5亿千瓦。海上风电是我国新能源战略的重要一环，在实施节能减排规划以及发展战略性新兴产业中发挥着重要作用。“十二五”是我国海上风电打基础的关键时期，将建设一批海上大型风电项目。鉴于装机容量大的风电项目建在海平面上，需要配套连接风电设备漂浮风能发电用电缆的容量也大。而现有的海上风能发电用电缆的输送功率不大，即容量较小、抗拉能力弱、防水性能较差、绝缘电树枝老化和水树枝老化现象严重等问题，不能满足海上风能发电所用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中海上风能发电用电缆的输送功率较小、绝缘电树枝老化和水树枝老化现象严重、抗拉能力较弱以及防水性能较差的缺陷，提供一种海上大容量风能发电用电缆。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:一种海上大容量风能发电用电缆，包括若干绝缘线芯，所述绝缘线芯相互绞合为一成缆，其特点在于，每一绝缘线芯包括由内至外设置的导体、绝缘层和铜套，所述绝缘层为真空，所述铜套与所述导体呈同心圆结构，所述导体与所述铜套之间连接有若干隔离支撑杆，所述隔离支撑杆为塑料材质，所述成缆外侧由内至外依次包覆有一阻水带、一内护套、一加强层和一外护套，所述绝缘线芯之间的间隙内填充有碳纤维复合芯棒，所述内护套的材料为高发泡聚乙烯，所述加强层为镀锡铜丝与芳纶丝交叉编织的编织结构，所述外护套的材料为聚醚型聚氨酯。在本方案中，采用真空作为绝缘层，由于真空的介电系数为ε。= 8.86x 10 12F/m,远小于现有的电缆的绝缘层为交联聚乙烯的介电系数为2.3F/m的情况，因此真空绝缘的电容量小，传输容量大。此外，采用真空作为绝缘层时对导体绝缘无电树枝老化和水树枝老化现象，使电缆寿命大大延长。在绝缘线芯的间隙内填充碳纤维复合芯棒，使电缆具有很强的抗拉能力。阻水带和高发泡聚乙烯内护套及聚醚型聚氨酯外护套的组合使电缆具有极好的防水性能，极大增强了电缆适应复杂环境的能力。较佳地，所述阻水带的重叠率为10?15%。重叠率是指重合叠加的部分占整个阻水带的比例。较佳地，所述高发泡聚乙烯的密度为0.lg/cm3。高发泡聚乙烯为市售可得，所述密度即指物质在单位体积内的重量。较佳地，所述编织结构的编织密度大于等于85%。编织密度是指镀锡铜丝与芳纶丝交叉编织的疏密程度。较佳地，所述导体的束线节径比为14?16，所述导体的复绞线节径比为6?8，所述绝缘线芯绞合的节径比为10?12。其中，束线是由多根单线以一定节距按照同一绞向一起绞合而成的绞线，复绞线是由束线进行正规同心式绞合而成的绞线。复绞线的绞合方向一般与束线的绞合方向相反。节径比是一个定值，它指节距长度与绞线外径之比。本专利技术的积极进步效果在于:本方案的海上大容量风能发电用电缆具有传输容量大、节材、能耗低、防水性能好、抗拉能力强、绝缘层无电树枝老化和水树枝老化现象的效果。【附图说明】图1为本专利技术的海上大容量风能发电用电缆的结构示意图。【具体实施方式】下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。本实施例提供一种海上大容量风能发电用电缆，如图1所示，包括若干绝缘线芯1，所述绝缘线芯相互绞合为一成缆，每一绝缘线芯包括由内至外设置的导体10、绝缘层11和铜套13，绝缘层11为真空，铜套13与导体10呈同心圆结构，导体10与铜套13之间连接有若干隔离支撑杆12，隔离支撑杆12为塑料材质，它采用轮毂式结构均匀隔离设置，以避免导体10和铜套13相接触，成缆外侧由内至外依次包覆有一阻水带3、一内护套4、一加强层5和一外护套6，绝缘线芯1之间的间隙内填充有碳纤维复合芯棒2，内护套4的材料为高发泡聚乙烯，加强层5为镀锡铜丝与芳纶丝交叉编织的编织结构，外护套6的材料为聚醚型聚氨酯。其中，碳纤维复合芯棒是碳纤维和环氧树脂复合材料组成，阻水带的重叠率为10%，高发泡聚乙烯的密度为0.lg/cm3，编织结构的编织密度等于85%，导体的束线节径比为14，导体的复绞线节径比为6，绝缘线芯绞合的节径比为10。与现有的海上风能发电用电缆进行对比，本实施例的海上大容量风能发电用电缆具有传输容量大、节材、能耗低、防水性能好、抗拉能力强、绝缘层无电树枝老化和水树枝老化现象等优点。为了表征本实施例相对现有的海上风能发电用电缆的效果，根据电缆标准GB/T12706.2-2008，对本实施例的海上大容量风能发电用电缆进行了相应测试，并提供了现有技术中的海上风能发电用电缆作为对比例，该对比例的电缆型号为FDYJV，经对比，本实施例的电缆可以经受工频试验电压30.5kV，持续5min的耐压试验，此时电缆无击穿，而对比例为lkV或3kV的电缆就会被击穿而报废，也即本实施例的电缆能够长时间经受较高的电压，使得电缆作为风能发电时输送的总功率更高，从而传输容量较大。而根据标准GB/T12706.2-2008中附录F的规定，测得本实施例的电缆的两端干燥无水分渗出，而对比例的电缆两端明显有水珠渗出。可见本实施例的防水性能更好。虽然以上描述了本专利技术的【具体实施方式】，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本专利技术的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本专利技术的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本专利技术的保护范围。【主权项】1.一种海上大容量风能发电用电缆，包括若干绝缘线芯，所述绝缘线芯相互绞合为一成缆，其特征在于，每一绝缘线芯包括由内至外设置的导体、绝缘层和铜套，所述绝缘层为真空，所述铜套与所述导体呈同心圆结构，所述导体与所述铜套之间连接有若干隔离支撑杆，所述隔离支撑杆为塑料材质，所述成缆外侧由内至外依次包覆有一阻水带、一内护套、一加强层和一外护套，所述绝缘线芯之间的间隙内填充有碳纤维复合芯棒，所述内护套的材料为高发泡聚乙烯，所述加强层为镀锡铜丝与芳纶丝交叉编织的编织结构，所述外护套的材料为聚醚型聚氨酯。2.如权利要求1所述的海上大容量风能发电用电缆，其特征在于，所述阻水带的重叠率为10?15%。3.如权利要求1所述的海上大容量风能发电用电缆，其特征在于，所述高发泡聚乙烯的密度为0.lg/cm3。4.如权利要求1?3任意一项所述的海上大容量风能发电用电缆，其特征在于，所述编织结构的编织密度大于等于85%。5.如权利要求4所述的海上大容量风能发电用电缆，其特征在于，所述导体的束线节径比为14?16，所述导体的复绞线节径比为6?8，所述绝缘线芯绞合的节径比为10?12。【专利摘要】本专利技术公开了一种海上大容量风能发电用电缆，包括若干绝缘线芯，所述绝缘线芯相互绞合为一成缆，每一绝缘线芯包括由内至外设置的导体、绝缘层和铜套，所述绝缘层为真空，所述铜套与所述导体呈同心本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海上大容量风能发电用电缆，包括若干绝缘线芯，所述绝缘线芯相互绞合为一成缆，其特征在于，每一绝缘线芯包括由内至外设置的导体、绝缘层和铜套，所述绝缘层为真空，所述铜套与所述导体呈同心圆结构，所述导体与所述铜套之间连接有若干隔离支撑杆，所述隔离支撑杆为塑料材质，所述成缆外侧由内至外依次包覆有一阻水带、一内护套、一加强层和一外护套，所述绝缘线芯之间的间隙内填充有碳纤维复合芯棒，所述内护套的材料为高发泡聚乙烯，所述加强层为镀锡铜丝与芳纶丝交叉编织的编织结构，所述外护套的材料为聚醚型聚氨酯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卫国升，
申请(专利权)人：上海飞航电线电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31