风力发电塔筒固定敷设用无卤低烟阻燃经济型中压电缆制造技术

本发明专利技术公开了风力发电塔筒固定敷设用无卤低烟阻燃经济型中压电缆，从内向外依次包括导体、导体屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽、隔离层和包在电缆内芯外的电缆外层。本产品不仅要具有优异的耐寒、耐热、高阻燃、经济性，良好的导电性能、弯曲性能、高耐风场振动，耐油、耐水、耐老化、耐气候、防风、防寒、抗菌、防霉以及环保等特性。

Halogen free low smoke flame retardant economical medium voltage cable for fixed laying of wind power tower

【技术实现步骤摘要】
风力发电塔筒固定敷设用无卤低烟阻燃经济型中压电缆
本专利技术涉及电缆
，具体是风力发电塔筒固定敷设用无卤低烟阻燃经济型中压电缆。
技术介绍
风力发电是目前可再生能源中技术发展最快、最成熟、最具大规模开发和商业化前景的发电方式，同时风能取之不尽用之不竭，是一种清洁的、可再生的绿色能源，对于调整能源结构、减轻环境污染、实现可持续发展等有着重要的推动作用。目前已有100多个国家和地区开始发展风电，主要市场集中在欧洲、亚洲和北美洲。我国海上有丰富的风能资源和广阔平坦的区域，可利用的风能资源超过7.5亿千瓦，而且距离电力负荷中心很近，使得近海风力发电技术成为近来研究和应用的热点。海上风力发电场将成为未来风能应用和发展的重点，海上风力发电也是近年来国际风力发电产业发展的新领域。代表了当今风电技术的最高水平，开发前景光明，备受各国关注。风能发电系统主要由风轮、传动机构、发电机、塔筒、迎风和限速等机构组成。发电原理是利用风力推动叶轮旋转，通过传动机构，带动发电机的转轴转动，将机械能转变成电能。目前，最新海上风电场升压方式：即风电机输出电压3300V经箱变升压至35kV后，分别通过35kV海底电缆汇流至110kV或220kV升压站，最终通过110kV或220kV线路接入电网。海底电缆的电压等级可根据各国各地区不同的电网形式进行选择，如欧洲国家选用20kV或30kV中压海底电缆汇集风场电能至岸上或海上升压站，我国主要采用35kV海底电缆。图1为三种不同的输送方式。当前，虽然我国风电行业在近年来发展迅猛，并得到国家的大力支持，但与国外发达国家相比，还存在一定的差距。主要表现在用于风电行业的设备主要依靠进口，对外依赖性强，作为风力发电的配套产品—塔筒中压电力电缆，由于风电场特殊的使用环境，对其要求很高，选择电缆时，但要充分考虑到项目所在地的自然气候条件、地形、地域特点，如高低温环境、风场塔筒振动、阻燃、以及经济适用性，当采用普通电缆使用时，就容易发生开裂、短路等事故，严重影响发电场的安全运行。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的问题，提供风力发电塔筒固定敷设用无卤低烟高阻燃经济型中压电缆。本产品不仅要具有优异的耐寒、耐热、高阻燃、经济性，良好的导电性能、弯曲性能、高耐风场振动，耐油、耐水、耐老化、耐气候、防风、防寒、抗菌、防霉以及环保等特性。为了解决上述问题本专利技术的技术方案是这样的：风力发电塔筒固定敷设用无卤低烟阻燃经济型中压电缆，所述线芯截面上从内到外依次为导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层、隔离层和外护套。所述的导体采用AA8030高紧压铝合金导体(紧压系数≥95％)；导体屏蔽层采用半导电尼龙带重叠绕包而成(重叠率≥50％)；绝缘层采用挤包乙丙橡皮(绝缘厚度≥3.4mm)；绝缘屏蔽层采用半导电尼龙带重叠绕包而成(重叠率≥50％)；金属屏蔽层采用铜丝编织而成。所述的的隔氧层采用阻燃防火泥挤包而成(氢氧化镁72％、硅酸钠26％、凝固剂4％)；外护套采用无卤低烟阻燃聚烯烃挤包而成(氧指数>38)。有益效果，与现有技术相比：1、电缆导体摒弃传统的铜质导体，创造性采用AA8030专用铝合金材料，不但提高了导体的机械强度(铝合金拉力是铝的1.3倍)、耐腐蚀性(铝合金的抗腐蚀性能大大优于铜铝)和紧密性(铝合金抗蠕变性能在铝基础上提高300％，彻底避免了由于冷流或蠕变引起的电缆接头松弛问题)，而且具有很好的柔韧性(铝合金比铜柔韧性高30％，反弹性比铜低40％。一般铜缆的弯曲半径为10～20倍外径，而铝合金电缆弯曲半径仅为7倍外径，更容易进行端子连接)，在具备铜导体相同性能的情况下，铝合金电缆成本降低了40％左右，电缆重量要比铜导体电缆轻一倍以上，并降低20％左右安装敷设费用，经济适用。2、铝合金导体采用梯(或扇)形块拼绞成型结构，具体先将铝合金导体预设为若干单元的梯(或扇)形块，再将若干单元梯(或扇)形块拼绞而成圆形导体，紧压系数≥95％，铝合金电缆导体内实现块的无缝拼接,铝合金电缆导体外表面形成一光滑的圆柱体，机械性能得到了大幅提高、耐腐蚀性能也得到了增强，抗蠕变性能更是得到了有效的提升，具有广泛的适用性。3、电缆绝缘采用耐温90℃乙丙橡胶料，具有高介电绝缘性能和柔软性。4、电缆隔氧层采用氢氧化镁金属水合物为主要材料形成的结构层，它具有降温、隔火、挡火的功能。该结构层在350℃以下温度时逐渐释放出该层结构中的游离水分子，游离水分子释放过程中，蒸发降温，延缓电缆内部温升。等游离水分子蒸发殆尽时，该层结构成多孔网状结构。多孔网状结构温度上升到350℃时，其中氢氧化镁Mg(OH)2开始进行化学反应，释放出结晶水分子。由于多孔网状结构其保温绝热作用，延缓氢氧化镁发生化学反应，同时延缓结晶水分子蒸发。使该层结构水分子随温度时间的蒸发的速率在350℃前，与时间的二次方呈正相关递增关系，350℃以后温升水分子蒸发速率，与时间的二次方呈正相关递减关系。最终形成多孔网状骨架结构的绝热、隔火材料，进一步起到隔绝火源，延缓电缆内部结构温升。同时形成的多孔结构可以吸附在燃烧过程中烟气。5、电缆采用耐温度-40℃～+90℃辐照低烟无卤阻燃料挤出，无卤环保。该护套遇火后具有较好的阻燃抑烟和自熄的功能，不会产生烟雾及具有“二次灾害”的腐蚀性很强的卤化氢气体，低烟、无卤、阻燃，且加工方便，外护套的阻燃防火作用主要是降低热传导和对热辐射的反射、隔气作用，限制了对下层聚合物供氧及抑制可燃性降解气体的放出以及有效地制止聚合物燃烧产生的熔融滴落行为以达到阻燃防火的作用。本专利技术的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。附图说明下面结合附图和具体实施方式来详细说明本专利技术；图1为现有技术中海上风能传输原理图。图2为本专利技术所述的风力发电塔筒固定敷设用中压合金电缆剖面结构示意图。其中，1导体、2导体屏蔽层、3绝缘层、4绝缘屏蔽层、5金属屏蔽层、6隔氧层、7外护套.具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐述本专利技术。如图2所示，风力发电塔筒固定敷设用无卤低烟高阻燃经济型中压电缆，包括导体1，导体屏蔽层2、绝缘层3、绝缘屏蔽层4、金属屏蔽层5、隔氧层6和外护套7；其中，所述的导体1采用AA8030高紧压铝合金导体(紧压系数≥95％)、导体屏蔽层2采用半导电尼龙带重叠绕包而成(重叠率≥50％)、绝缘层3采用90℃乙丙橡皮挤包(绝缘厚度≥3.4mm)，绝缘屏蔽层4采用半导电尼龙带重叠绕包而成(重叠率≥50％),金属屏蔽层5采用铜丝编织而成；所述的的隔氧层6采用阻燃防火泥挤包而成(氢氧化镁72％、硅酸钠26％、凝固剂4％)，外护套采用-40℃～+90℃无卤低烟阻燃聚烯烃挤包而成(氧指数>38)。导体1摒弃传统的铜质导体，创造性采用AA8030铝合金材料，不但提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.风力发电塔筒固定敷设用无卤低烟阻燃经济型中压电缆，其特征在于，从内到外依次包括导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层、隔氧层和外护套。/n

【技术特征摘要】
1.风力发电塔筒固定敷设用无卤低烟阻燃经济型中压电缆，其特征在于，从内到外依次包括导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层、隔氧层和外护套。


2.根据权利要求1所述的风力发电塔筒固定敷设用无卤低烟阻燃经济型中压电缆，其特征在于，所述电缆导体采用AA8030高紧压铝合金导体，紧压系数≥95％。


3.根据权利要求1所述的风力发电塔筒固定敷设用无卤低烟阻燃经济型中压电缆，其特征在于，所述电缆的隔氧层采用阻燃防火泥挤包而成。


4.根据权利要求1所述的风力发电塔筒固定敷设用无卤低烟阻燃经济型中压电缆，其特征在于，所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱志兰，戴仁敏，鲁学，
申请(专利权)人：上海摩恩电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31