【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电缆，具体涉及一种110kv及以上耐扭曲加强型风能软电缆及其制备方法。
技术介绍
1、近年来，中国海上风电产业迅速壮大，整体行业逐渐发展成熟，向规模化、连片开发与深远海演变。由于海上风电场的安装维护费用非常昂贵，为了提高经济性，海上风机的单台容量随着技术的进步而不断增大，目前单机海上风机容量已达到16～18mw。在未来使用大容量风电机组的海上风电场中，35kv、66kv集电系统的海缆长度增加，电缆投资和相应工程费用增加，施工难度增大。高电压输电可以有效提高风机的输出效率、减小电流并大幅度降低线损、降低输电电缆功率损耗，110kv高压动力电缆的需求日益增长。
2、风机塔筒内使用的单芯扭转高压风能电缆，用于故障电流引流的地线基本采用金属屏蔽层方式。金属屏蔽层目前主要采用镀锡圆铜丝编织或者疏绕方式。当绝缘层的外径超过40mm时，基本采用疏绕方式。为达到故障电流容量，地线需要达到的截面积较大，大截面电缆的疏绕屏蔽单丝直径会达到1.5mm以上。
3、在电缆的制作过程中，护套层的材料常采用氯化聚乙烯橡胶，护套层生产时采用挤压的方式生产，并通过高压蒸汽管道进行橡胶硫化。疏绕屏蔽层采用直径大的镀锡铜单丝时，由于单丝直径较大，单丝与绝缘层的表面接触面积小，会对绝缘层造成较大挤压，使得绝缘层变形，影响高压绝缘的电气性能，导致绝缘局部放电量大或者绝缘介质损耗大，电缆寿命大大降低。
4、同时，电缆使用时随着风机偏航会长期出现扭转状态，金属屏蔽层会频繁受到较大拉力，长期扭转后金属屏蔽层会出现断丝等现象，严
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种110kv及以上耐扭曲加强型风能软电缆及其制备方法，以解决上述问题。
2、本专利技术所采用的技术方案为：
3、一种110kv及以上耐扭曲加强型风能软电缆，包括由内向外依序设置的导体、三层共挤绝缘层、屏蔽层和外护层，所述屏蔽层包括缠绕在三层共挤绝缘层上的第一金属丝与加强单元，所述第一金属丝的靠近三层共挤绝缘层的一面为平面或者为与三层共挤绝缘层表面相贴合的弧面。
4、作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述第一金属丝与加强单元间隔设置。
5、作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述第一金属丝的远离三层共挤绝缘层的一面为半球面，所述第一金属丝贴着三层共挤绝缘层缠绕，在相邻的两个所述第一金属丝的半球面之间形成一凹部，所述加强单元设置于凹部内。
6、作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述第一金属丝为第一镀锡铜丝。
7、作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述加强单元包括绞合在一起的芳纶丝与若干镀镍碳纤维，若干所述镀镍碳纤维以芳纶丝为中心周向均布。
8、作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述芳纶丝与镀镍碳纤维的绞合节距比为20倍。
9、作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述三层共挤绝缘层包括导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层，所述导体屏蔽层采用不可剥离高压半导电屏蔽材料，所述绝缘层采用kv110kv及以上乙丙橡胶绝缘材料，所述绝缘屏蔽层采用不可剥离高压半导电屏蔽材料。
10、一种110kv及以上耐扭曲加强型风能软电缆的制备方法，所述方法用于制备如上所述的110kv及以上耐扭曲加强型风能软电缆，包括如下步骤：
11、s1.导体的制备：所述导体采用第二金属丝绞合而成，所述第二金属丝束丝后将束丝线排列绞合，绞合方向为同向绞合，绞合过程为分层紧压；
12、s2.三层共挤绝缘层的制备：所述三层共挤绝缘层包括导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层，采用三层共挤机同时挤出导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层；
13、s3.屏蔽层的制备：所述第一金属丝的与三层共挤绝缘层相贴合的一面预设置为平面或者弧面，所述加强单元由芳纶丝和若干镀镍碳纤维绞合而成，所述第一金属丝与加强单元间隔设置，所述镀镍碳纤维与第一金属丝保持电气接触；
14、s4.外护层的制备：所述外护层采用氯化聚乙烯橡胶制成，所述外护层采用挤压式挤出方式。
15、作为本专利技术进一步改进的技术方案，在步骤s2与步骤s3之间存在步骤s2.1，步骤s2.1为：在所述三层共挤绝缘层外绕包第一绕包层，所述第一绕包层采用半导电尼龙带，所述第一绕包层的绕包搭盖率为40～50％，所述第一金属丝与加强单元缠绕在第一绕包层上。
16、作为本专利技术进一步改进的技术方案，在步骤s3中，用缠绕机将所述第一金属丝与加强单元共同进行缠绕，所述第一金属丝的缠绕节距比为8～10倍，缠绕角度为50°～70°。
17、本专利技术所具有的有益效果为：
18、通过上述结构，所述电缆采用异形的第一金属丝和加强单元混合缠绕形成屏蔽层，避免了电缆加工过程三层共挤绝缘层被挤压变形导致局部放电量大的问题，同时提高了电缆的耐扭转性能，解决了电缆长时间使用后的屏蔽层断丝问题，提高了电缆的使用寿命。
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1.一种110kV及以上耐扭曲加强型风能软电缆，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的110kV及以上耐扭曲加强型风能软电缆，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的110kV及以上耐扭曲加强型风能软电缆，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的110kV及以上耐扭曲加强型风能软电缆，其特征在于：
5.根据权利要求2所述的110kV及以上耐扭曲加强型风能软电缆，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的110kV及以上耐扭曲加强型风能软电缆，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的110kV及以上耐扭曲加强型风能软电缆，其特征在于：
8.一种110kV及以上耐扭曲加强型风能软电缆的制备方法，所述方法用于制备如权利要求1所述的110kV及以上耐扭曲加强型风能软电缆，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的110kV及以上耐扭曲加强型风能软电缆的制备方法，其特征在于：
10.根据权利要求8所述的110kV及以上耐扭曲加强型风能软电缆的制备方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种110kv及以上耐扭曲加强型风能软电缆，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的110kv及以上耐扭曲加强型风能软电缆，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的110kv及以上耐扭曲加强型风能软电缆，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的110kv及以上耐扭曲加强型风能软电缆，其特征在于：
5.根据权利要求2所述的110kv及以上耐扭曲加强型风能软电缆，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的110kv及以上耐扭曲加强型风...
【专利技术属性】
技术研发人员：季飞，梁斌，谢书鸿，解向前，徐鹏飞，姚骞，陆如泉，周佳龙，
申请(专利权)人：中天科技装备电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：
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