一种耐低温耐扭转风力发电用电缆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐低温耐扭转风力发电用电缆及其制备方法，包括如下制备步骤：步骤a：拉丝退火，得到导体；步骤b：将导体绞合，得到导芯；步骤c：在导芯外绕包隔离层；步骤d：在隔离层外挤包绝缘层；步骤e：在绝缘层外编织屏蔽层；步骤f：在屏蔽层外绕包弹性层；步骤g：在弹性层外编织抗裂层；步骤h：在抗裂层外挤包外护套层；步骤i：在外护套层外涂抹防腐层。本发明专利技术针对现有的风力发电用电缆的制备方法进行改进，以改进现有的风力发电用电缆耐低温性能差，耐扭转性能差，抗拉性能差，耐腐蚀性能差，使用寿命短等问题，本发明专利技术制备的风力发电用电缆使用寿命长，具有优异的耐低温、耐扭转、抗拉和耐腐蚀等性能。

【技术实现步骤摘要】
一种耐低温耐扭转风力发电用电缆及其制备方法
本专利技术涉及风力发电用电缆
，尤其涉及一种耐低温耐扭转风力发电用电缆及其制备方法。
技术介绍
随着世界工业化进程的不断加快，使得能源消耗逐渐增加，全球工业有害物质的排放量与日俱增，从而造成气候异常、灾害增多的现象，因此，能源和环境问题成为当今世界所面临的两大重要课题。能源问题引发的危机以及日益突出的环境问题，使人们认识到开发清洁的可再生能源是保护生态环境和可持续发展的客观需求。风是一种没有公害的能源，利用风力发电非常环保，且能够产生的电能非常巨大，因此越来越多的国家更加重视风力发电。风力发电是指把风能转变成机械能，再把机械能转化为电能的过程。风力发电离不开风力发电机组，风力发电机组是将风能转化为电能的机械，而风力发电机组的工作又离不开电缆，电缆用于风力发电机组中电能的传输，风力发电机组的工作环境恶劣，风力发电机组中的风轮在风力作用下会频繁地转动，电缆需要跟着风轮频繁的转动，所以电缆会出现频繁的扭转、弯折以及拉伸的情况，因此风力发电用电缆除了满足普通电缆的性能外，还必须要满足弯曲半径小，耐频繁扭转，抗拉性强，由于风力发电机组一般都工作在海边、高山以及我国的北方地区，气候条件较为恶劣，因此，风力发电用电缆还需具备优异的耐低温、耐酸碱腐蚀、耐老化等性能。现有的风力发电用电缆在低温环境中，外护套层容易开裂破损，现有的风力发电用电缆在多次扭转和弯折后，外护套层和绝缘层均会出现裂纹甚至均会断裂而使导体暴露在外，影响电缆的工作，也产生了不安全因素，现有的风里发电用电缆在抗拉强度以及耐酸碱腐蚀等方面均存在不足，电缆容易被拉断，电缆在海水以及酸性和碱性的环境中容易被腐蚀，因此现有的风力发电用电缆极易损坏，使用寿命短，降低了风力发电的效率以及增加了风力发电的成本。针对以上技术问题，本专利技术公开了一种耐低温耐扭转风力发电用电缆及其制备方法，本专利技术制备的风力发电用电缆使用寿命长，具有优异的耐低温、耐扭转、抗拉、耐腐蚀等性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种耐低温耐扭转风力发电用电缆及其制备方法，以解决现有的风力发电用电缆在低温环境中容易开裂，电缆在多次扭转和弯折后会出现断裂，电缆容易被拉断，电缆容易被酸碱腐蚀等技术问题，本专利技术制备的风力发电用电缆使用寿命长，具有优异的耐低温、耐扭转、抗拉、耐腐蚀等性能。本专利技术通过以下技术方案实现：本专利技术公开了一种耐低温耐扭转风力发电用电缆的制备方法，包括如下制备步骤：步骤a：拉丝退火采用拉丝机对铜杆进行拉伸，得到铜丝，铜丝的直径为1～2mm，然后对铜丝进行退火处理，得到导体，备用；步骤b：导芯的制备将不少于2根的导体绞合，得到导芯；步骤c：绕包隔离层在导体外绕包一层隔离层，隔离层的材料为聚酯薄膜；步骤d：挤包绝缘层利用挤出机在隔离层外挤包一层绝缘层，绝缘层的挤出温度为190～220℃，绝缘层的厚度为2～3mm，绝缘层的材料为改性乙丙橡胶；步骤e：编织屏蔽层在绝缘层外编织一层屏蔽层，屏蔽层的材料为钢丝；步骤f：绕包弹性层在屏蔽层外绕包一层弹性层，弹性层的材料为聚烯烃弹性纤维；步骤g：编织抗裂层在弹性层外编织一层抗裂层，抗裂层的材料为玻璃纤维网格布；步骤h：挤包外护套层利用挤出机在抗裂层外挤包一层外护套层，外护套层的挤出温度为90～130℃，外护套层的厚度为3～5mm，外护套层的材料为改性硅橡胶；步骤i：涂抹防腐层在外护套层外涂抹一层防腐层，得到耐低温耐扭转风力发电用电缆，防腐层的材料为聚氨酯防腐漆。进一步的，为了能够在保证生产效率的同时防止铜丝被拉断，步骤a中，拉丝机的转速为1450～1560r/min，如果拉丝机的速度太快，张力太大，容易将铜丝拉断，如果拉丝机的速度太慢，张力太小，影响生产效率；其中，为了消除铜杆经过拉伸后得到的铜丝产生硬化、塑性降低、韧性降低的情况，还需要对铜丝进行退火处理，若不进行退火处理，铜丝坚硬，韧性不足，易被拉断，退火处理的具体步骤包括：将铜丝放入加热炉中后密封加热炉，然后将加热炉中的温度升高至500～600℃后保温4～5h，然后将铜丝从加热炉中取出放入真空环境中自然冷却至常温，再将铜丝放入铜抗氧化剂中浸泡5～10min后取出进行干燥处理，得到导体；铜丝在经过退火处理以后得到导体，导体内部的应力消除，韧性增加，延伸率增加，抗氧化能力增强，抗拉性增强，导体柔软，不易被拉断，提高了电缆的使用寿命，同时，导体的电阻率降低了，进而降低了线路损耗。进一步的，为了使导体绞合的更加紧密，防止导芯中存在过多的空气，对导体造成氧化，步骤b中，导体绞合的步骤具体包括：以一根导体为中心导体，另外的导体以相同的方向围绕中心导体相互绞合，得到导芯，导体以这种方式绞合，使得导体与导体之间更加紧密。进一步的，为了对乙丙橡胶的性能进行改善，步骤d中，改性乙丙橡胶包括以下重量份的原料：三元乙丙橡胶30～40wt％、尼龙纤维10～20wt％、增塑剂2～3wt％、氯化聚乙烯15～20wt％、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物20～30wt％、抗氧剂2～3wt％；三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物，具有耐老化、耐日光、耐热、耐水等优点，三元乙丙橡胶是改性乙丙橡胶的主要原料；尼龙纤维的力学性能、耐摩损性能、耐化学药品性能、自润滑性能、阻燃性能都很优异，与三元乙丙橡胶共混改性，可以提高改性乙丙橡胶的耐磨性、耐热性和阻燃性等性能；增塑剂是一种高分子材料助剂，可以提高材料的柔韧性，增塑剂与聚合物熔融时，增塑剂的小分子便会插入到聚合物分子链之间，削弱了聚合物分子链之间的引力，增大了他们之间的距离，降低了聚合物分子链之间的缠结，因此，增塑剂可以增加改性乙丙橡胶的柔韧性，从而使改性乙丙橡胶绝缘层能耐扭转和弯折；氯化聚乙烯是饱和高分子材料，具有优良的耐候、耐臭氧、耐化学药品、耐老化、耐油和阻燃性能，与高分子材料有良好的相容性，氯化聚乙烯与三元乙丙橡胶混炼，可以提高改性改性乙丙橡胶的耐候性、耐油性、耐老化、阻燃等性能；乙烯-醋酸乙烯酯共聚物是一种通用高分子聚合物，简称EVA，具有优良的耐水性、耐腐蚀性，弹性强，光泽性好，能够改善改性乙丙橡胶中材料的相容性；抗氧剂405可以延缓或抑制聚合物的氧化，从而延缓聚合物的老化和延长使用寿命，在改性乙丙橡胶中加入抗氧剂405，可以提高改性乙丙橡胶的耐老化性能，提高改性乙丙橡胶绝缘层的使用寿命；改性乙丙橡胶具有优异的耐老化、耐高温、耐臭氧、耐水、耐腐蚀、耐油、抗氧化、阻燃等性能，柔韧性好，抗拉和抗撕裂能力强。进一步的，为了使隔离层和防裂层绕包平整，防止隔离层和防裂层的两端出现翘起的现象，步骤c中的聚酯薄膜的两端和步骤f中的聚烯烃弹性纤维的两端均通过502胶水粘贴平整，材料在绕包时，材料的两端会存在不平整的现象，聚酯薄膜和聚烯烃弹性纤维缠绕后，聚酯薄膜的两端和聚烯烃弹性纤维的两端均会存在翘起现象，为了不影响隔离层和防裂层与下一层贴合的紧密性，聚酯薄膜的两端和聚烯烃弹性纤维的两端均通过502胶水粘贴平整。进一步的，为了对硅橡胶的性能进行改善，步骤h中：改性硅橡胶包括以下重量份的原料：硅橡胶30～40wt％、氟橡胶20～30wt％、玻璃纤维10～15wt％、羟基硅油5～10％、石英粉10～15wt％、白本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐低温耐扭转风力发电用电缆的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：步骤a：拉丝退火采用拉丝机对铜杆进行拉伸，得到铜丝，所述铜丝的直径为1～2mm，然后对所述铜丝进行退火处理，得到导体，备用；步骤b：导芯的制备将不少于2根的所述导体绞合，得到导芯；步骤c：绕包隔离层在所述导芯外绕包一层隔离层，所述隔离层的材料为聚酯薄膜；步骤d：挤包绝缘层利用挤出机在所述隔离层外挤包一层绝缘层，所述绝缘层的挤出温度为190～220℃，所述绝缘层的厚度为2～3mm，所述绝缘层的材料为改性乙丙橡胶；步骤e：编织屏蔽层在所述绝缘层外编织一层屏蔽层，所述屏蔽层的材料为钢丝；步骤f：绕包弹性层在所述屏蔽层外绕包一层弹性层，所述弹性层的材料为聚烯烃弹性纤维；步骤g：编织抗裂层在所述弹性层外编织一层抗裂层，所述抗裂层的材料为玻璃纤维网格布；步骤h：挤包外护套层利用所述挤出机在所述抗裂层外挤包一层外护套层，所述外护套层的挤出温度为90～130℃，所述外护套层的厚度为3～5mm，所述外护套层的材料为改性硅橡胶；步骤i：涂抹防腐层在所述外护套层外涂抹一层防腐层，得到耐低温耐扭转风力发电用电缆，所述防腐层的材料为聚氨酯防腐漆。...

【技术特征摘要】
1.一种耐低温耐扭转风力发电用电缆的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：步骤a：拉丝退火采用拉丝机对铜杆进行拉伸，得到铜丝，所述铜丝的直径为1～2mm，然后对所述铜丝进行退火处理，得到导体，备用；步骤b：导芯的制备将不少于2根的所述导体绞合，得到导芯；步骤c：绕包隔离层在所述导芯外绕包一层隔离层，所述隔离层的材料为聚酯薄膜；步骤d：挤包绝缘层利用挤出机在所述隔离层外挤包一层绝缘层，所述绝缘层的挤出温度为190～220℃，所述绝缘层的厚度为2～3mm，所述绝缘层的材料为改性乙丙橡胶；步骤e：编织屏蔽层在所述绝缘层外编织一层屏蔽层，所述屏蔽层的材料为钢丝；步骤f：绕包弹性层在所述屏蔽层外绕包一层弹性层，所述弹性层的材料为聚烯烃弹性纤维；步骤g：编织抗裂层在所述弹性层外编织一层抗裂层，所述抗裂层的材料为玻璃纤维网格布；步骤h：挤包外护套层利用所述挤出机在所述抗裂层外挤包一层外护套层，所述外护套层的挤出温度为90～130℃，所述外护套层的厚度为3～5mm，所述外护套层的材料为改性硅橡胶；步骤i：涂抹防腐层在所述外护套层外涂抹一层防腐层，得到耐低温耐扭转风力发电用电缆，所述防腐层的材料为聚氨酯防腐漆。2.如权利要求1所述的耐低温耐扭转风力发电用电缆的制备方法，其特征在于，步骤a中，所述拉丝机的转速为1450～1560r/min；所述退火处理的具体步骤包括：将所述铜丝放入加热炉中后密封加热炉，然后将所述加热炉中的温度升高至500～600℃后保温4～5h，然后将所述铜丝从加热炉中取出放入真空环境中自然冷却至常温，再将所述铜丝放入铜抗氧化剂中浸泡5～10min后取出进行干燥处理，得到导体。3.如权利要求1所述的耐低温耐扭转风力发电用电缆的制备方法，其特征在于，步骤b中，所述导体绞合的步骤具...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘登瑞，肖剑呜，卢鹏程，何宏亮，
申请(专利权)人：安徽华电线缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34