风电用大截面EPR绝缘直流软电缆及其生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种风电用大截面EPR绝缘直流软电缆及其生产工艺，其中风电用大截面EPR绝缘直流软电缆，由内至外依次包括中心线芯、主导体、主绝缘层和外护套；所述中心线芯由内至外依次包括中心绝缘填充条、中心导体、中心绕包带和中心绝缘层；所述主导体包括多根绞合包裹在中心线芯外部的分项导体，绕包在分项导体外部的半导电带，以及填充在相邻分项导体外部缝隙中的半导电填充条。本发明专利技术将多根分项导体绞合包裹在中心线芯外部，既保证了电缆具有较大的截面积，又减少了导体的数量，中心线芯的设置平衡了电场，使得整体载流量大，安全性高。

Large section EPR insulated DC flexible cable for wind power and its production process

The invention discloses a large section EPR insulated DC flexible cable for wind power and its production process, wherein the large section EPR insulated DC flexible cable for wind power successively comprises a center line core, a main conductor, a main insulating layer and an outer sheath from the inside to the outside; the center line core successively comprises a Center insulating filler strip, a center conductor, a center wrapping tape and a center insulating layer from the inside to the outside; the main conductor It includes a plurality of sectional conductors twisted and wrapped outside the center line core, a semi conducting belt wrapped outside the sectional conductor, and a semi conducting filler strip filled in a gap outside the adjacent sectional conductor. In the invention, a plurality of sectional conductors are twisted and wrapped outside the center line core, which not only ensures that the cable has a large cross-sectional area, but also reduces the number of conductors. The setting of the center line core balances the electric field, so that the overall carrying capacity is large and the safety is high.

【技术实现步骤摘要】
风电用大截面EPR绝缘直流软电缆及其生产工艺
本专利技术涉及一种风电用大截面EPR绝缘直流软电缆及其生产工艺。
技术介绍
近年来全球各大风机厂商纷纷将目光投向海上，海上风电是取之不尽的绿色低碳可再生能源，具有禀赋好、储量大、风速高、主导风向稳定、风功率密度高等优势，非常适合大容量机组运行。而且海上风电不占用土地，靠近沿海经济发达地区负荷中心，传输经济性好，市场接受度高。国外大型风机厂商VESTAS早在2000年就已进入海上风电领域，由于传统的3MW机型已无法满足海上低成本风电的发展要求，VESTAS最大机组已达到12MW。风电电缆作为风机电力传输的重要零部件，其安全可靠性直接决定风机的运行寿命。随着风机功率的不断增大，单纯的靠增加根数来满足传输容量要求给敷设和运行会带来较大风险，传统低压传输系统已无法满足大功率传输的要求，风电用大截面EPR绝缘直流软电缆传输系统被引入到大功率风机机组。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种风电用大截面EPR绝缘直流软电缆及其生产工艺。实现本专利技术目的的技术方案是：风电用大截面EPR绝缘直流软电缆，由内至外依次包括中心线芯、主导体、主绝缘层和外护套；所述中心线芯由内至外依次包括中心绝缘填充条、中心导体、中心绕包带和中心绝缘层；所述主导体包括多根绞合包裹在中心线芯外部的分项导体，绕包在分项导体外部的半导电带，以及填充在相邻分项导体外部缝隙中的半导电填充条。所述中心导体和分项导体均为软结构铝导体。所述中心绕包带采用半导电尼龙带。r>所述中心绕包带的搭盖率为40％～50％。所述主绝缘层采用硬乙丙橡胶；所述硬乙丙橡胶的配方包括以下组分：牌号为“吉林石化4045”的三元乙丙橡胶90重量份，LDPE10重量份，高岭土80重量份，氧化锌5重量份，硅烷偶联剂1重量份，防老剂1重量份。所述外护套采用低烟低卤阻燃橡胶；所述低烟低卤阻燃橡胶的配方包括以下组分：CPE90重量份，20％EVA10重量份，滑石粉80重量份，碳酸钙20重量份，白炭黑20重量份，炭黑5重量份，三氧化二锑5重量份，氯化石蜡油20重量份，防老剂1重量份，助硫化剂TAIC3重量份，过氧化物硫化剂BIBP2.5重量份。上述风电用大截面EPR绝缘直流软电缆的生产工艺，包括以下步骤：步骤1，制备中心填充条；步骤2，在中心填充条外绞合中心导体；步骤3，在中心导体外绕包中心绕包带，然后挤包中心绝缘层，得到中心线芯；步骤4，制备分项导体，并在分项导体外部绕包半导电带；步骤5，制备半导电填充条；步骤6，将绕包了半导电带的多根分项导体绞合在中心线芯外部，并在相邻分项导体外部缝隙中放置半导电填充条；步骤7，最后通过共挤工艺挤包主绝缘层和外护套。所述中心填充条和半导电填充条均通过挤出工艺制备。所述中心导体和分项导体均由软铝丝绞合而成。所述软铝丝的单丝直径为0.57～0.58mm。采用了上述技术方案，本专利技术具有以下的有益效果：(1)本专利技术将多根分项导体绞合包裹在中心线芯外部，既保证了电缆具有较大的截面积，又减少了导体的数量，中心线芯的设置平衡了电场，使得整体载流量大，安全性高。(2)本专利技术的中心线芯撑起多根分项导体，并且在相邻分项导体外部缝隙中填充半导电填充条，使得主导体电性能好且结构稳定、外观圆整，有助于电缆低温扭转和常温扭转，使电缆更耐扭。(3)本专利技术的主绝缘层和外护套的材料均具有优异的抗撕性能，使电缆在敷设和使用时更安全。(4)本专利技术的外护套采用低烟低卤阻燃橡胶，使得本专利技术的电缆在使用时更加环保和安全。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中图1为本专利技术的结构示意图。附图中的标号为：中心线芯1、中心绝缘填充条1-1、中心导体1-2、中心绕包带1-3、中心绝缘层1-4；主导体2、分项导体2-1、半导电带2-2、半导电填充条2-3；主绝缘层3；外护套4。具体实施方式(实施例1)见图1，本实施例的风电用大截面EPR绝缘直流软电缆，由内至外依次包括中心线芯1、主导体2、主绝缘层3和外护套4。中心线芯1由内至外依次包括中心绝缘填充条1-1、中心导体1-2、中心绕包带1-3和中心绝缘层1-4。中心绕包带1-3采用半导电尼龙带。中心导体1-2为软结构铝导体。中心绕包带1-3的搭盖率为40％～50％。主导体2包括多根绞合包裹在中心线芯1外部的分项导体2-1，绕包在分项导体2-1外部的半导电带2-2，以及填充在相邻分项导体2-1外部缝隙中的半导电填充条2-3。分项导体2-1为软结构铝导体。半导电填充条2-3可以提高电缆圆整度，也可以使主导体电性能更好。主绝缘层3采用电压等级为10KV抗撕的硬乙丙橡胶，强度≥7.0MPa、断裂伸长率≥250、耐温等级120℃。该硬乙丙橡胶的配方包括以下组分：牌号为“吉林石化4045”的三元乙丙橡胶90重量份，LDPE(Lowdensitypolyethylene，低密度聚乙烯)10重量份，高岭土80重量份，氧化锌5重量份，硅烷偶联剂1重量份，防老剂1重量份。牌号为“吉林石化4045”的三元乙丙橡胶属于中等乙烯含量，中等门尼粘度，电气绝缘性能优异，挤出性能优异。所述外护套4采用低烟低卤阻燃橡胶，强度大于11.0MPa、伸长率大于300％、耐温等级120℃、烟密度中透光率大于60％、氯酸气体含量PH≥2.5、材料电导率≤30％、氧指数大于30％，满足耐902#油的测试。低烟低卤阻燃橡胶的配方包括以下组分：CPE90重量份，20％EVA10重量份，滑石粉80重量份，碳酸钙20重量份，白炭黑20重量份，炭黑5重量份，三氧化二锑5重量份，氯化石蜡油20重量份，防老剂1重量份，助硫化剂TAIC3重量份，过氧化物硫化剂BIBP2.5重量份。配方选用CPE和EVA复合使用，可以用EVA降低烟密度，提高耐热性能，且能改善材料的加工性能。选用滑石粉、碳酸钙、白炭黑和炭黑组合使用，起到协效补强的作用。因为炭黑发烟量大，采用白炭黑代替黑炭黑，起到着色作用，降低烟密度，提高透光率。本实施例的风电用大截面EPR绝缘直流软电缆的生产工艺，包括以下步骤：步骤1，通过挤出工艺制备中心填充条1-1；步骤2，在中心填充条1-1外绞合中心导体1-2；中心导体1-2横截面面积为150mm2，由软铝丝绞合而成，单丝直径为0.57～0.58mm。步骤3，在中心导体1-2外绕包中心绕包带1-3，然后挤包中心绝缘层1-4，得到中心线芯1；步骤4，制备分项导体2-1，并在分项导体2-1外部绕包半导电带2-2；分项导体2-1横截面面积为1800mm2，由软铝丝绞合而成，单丝直径为0.57～0.58mm。步骤5，通过挤出工艺制备半导电填充条2-3，半导电填充条2-3的直径为6mm；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.风电用大截面EPR绝缘直流软电缆，其特征在于：由内至外依次包括中心线芯(1)、主导体(2)、主绝缘层(3)和外护套(4)；所述中心线芯(1)由内至外依次包括中心绝缘填充条(1-1)、中心导体(1-2)、中心绕包带(1-3)和中心绝缘层(1-4)；所述主导体(2)包括多根绞合包裹在中心线芯(1)外部的分项导体(2-1)，绕包在分项导体(2-1)外部的半导电带(2-2)，以及填充在相邻分项导体(2-1)外部缝隙中的半导电填充条(2-3)。/n

【技术特征摘要】
1.风电用大截面EPR绝缘直流软电缆，其特征在于：由内至外依次包括中心线芯(1)、主导体(2)、主绝缘层(3)和外护套(4)；所述中心线芯(1)由内至外依次包括中心绝缘填充条(1-1)、中心导体(1-2)、中心绕包带(1-3)和中心绝缘层(1-4)；所述主导体(2)包括多根绞合包裹在中心线芯(1)外部的分项导体(2-1)，绕包在分项导体(2-1)外部的半导电带(2-2)，以及填充在相邻分项导体(2-1)外部缝隙中的半导电填充条(2-3)。


2.根据权利要求1所述的风电用大截面EPR绝缘直流软电缆，其特征在于：所述中心导体(1-2)和分项导体(2-1)均为软结构铝导体。


3.根据权利要求1所述的风电用大截面EPR绝缘直流软电缆，其特征在于：所述中心绕包带(1-3)采用半导电尼龙带。


4.根据权利要求1所述的风电用大截面EPR绝缘直流软电缆，其特征在于：所述中心绕包带(1-3)的搭盖率为40％～50％。


5.根据权利要求1所述的风电用大截面EPR绝缘直流软电缆，其特征在于：所述主绝缘层(3)采用硬乙丙橡胶；所述硬乙丙橡胶的配方包括以下组分：
牌号为“吉林石化4045”的三元乙丙橡胶90重量份，LDPE10重量份，高岭土80重量份，氧化锌5重量份，硅烷偶联剂1重量份，防老剂1重量份，过氧化物硫化剂DCP2重量份。


6.根据权利要求1所述的风电用大截面EPR绝缘直流软电缆，其特征在于：所述外护套(4)采用低烟低卤阻燃橡胶；所述低烟低卤阻燃橡胶的配方包括以下组分：

【专利技术属性】
技术研发人员：邹鹏飞，陈静，王亮，刘学，王东元，杨尚荣，余俊，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