專利名稱：耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是有關(guān)于一種屏蔽電纜，特別是有關(guān)于一種可應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源在國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)了越來越重要的位置。傳統(tǒng)的煤炭、石油、天然氣等不可再生能源由于存量有限，而消耗越來越大，價格上揚的趨勢也越發(fā)明顯。此外，這些資源在其使用和消費過程中帶來的環(huán)境污染問題也為越來越注重環(huán)保問題的人們所重視。為滿足國家和全球?qū)夂蜃兓?、可持續(xù)性發(fā)展以及能源供應(yīng)的多樣化要求，政府大力提倡節(jié)能減碳，發(fā)展”低碳經(jīng)濟(jì)”。利用再生能源產(chǎn)生電力的方式很多，如利用核能發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、潮汐發(fā)電等，這些都是利用取的不盡的再生能源而產(chǎn)生電力。以風(fēng)力發(fā)電為例，風(fēng)力發(fā)電是以風(fēng)的動能轉(zhuǎn)換成風(fēng)力發(fā)電機(jī)的機(jī)械能， 在經(jīng)由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電能；而在轉(zhuǎn)換的過程中，不會污染環(huán)境，而且，只要太陽和地球持續(xù)的運行，風(fēng)力就會取的不盡，有不少國家投入研究，持續(xù)不斷的開發(fā)出能夠產(chǎn)生較多電力的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，以因應(yīng)近年來石化能源的逐漸短缺而使得價格急速上揚的問題。一般風(fēng)力發(fā)電機(jī)多半都具備了葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī)等諸多零件或是設(shè)備所組成，除了葉片的構(gòu)造及大小影響風(fēng)力的輸入大小，還有諸多因素會影響發(fā)電機(jī)本身的發(fā)電量；像是葉片的傾角或是風(fēng)吹向風(fēng)力發(fā)電機(jī)的方向等。以風(fēng)吹向風(fēng)力發(fā)電機(jī)的方向為例；若是風(fēng)力發(fā)電機(jī)本身并未處于迎風(fēng)或背風(fēng)的方向，則風(fēng)對葉片的正向作用力則會減少，甚至使正向力過低，導(dǎo)致葉片無法被風(fēng)推動，因此發(fā)電機(jī)無法發(fā)電。因此，若是風(fēng)吹動葉片的有效動能減少，發(fā)電量也因此跟著減少。因此發(fā)電機(jī)必須設(shè)置一方向控制裝置，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以隨著風(fēng)向的改變而做修正，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)處于迎風(fēng)或背風(fēng)的方向，以增加發(fā)電量。目前已開發(fā)出商業(yè)運轉(zhuǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要區(qū)分為「升力型」及「阻力型」兩大體系，其中，所謂「升力型」風(fēng)力發(fā)電機(jī)常見設(shè)于海邊等空曠處，體型高大，即是以其設(shè)有巨大的升力葉片得稱，然而，由于大自然的風(fēng)向為不定向擾流，而必須朝向迎風(fēng)面方可使風(fēng)推動升力葉片，因此其結(jié)構(gòu)上設(shè)有追風(fēng)機(jī)構(gòu)，使得其升力葉片得以隨著風(fēng)向轉(zhuǎn)動至迎風(fēng)面，但相對造成其葉片機(jī)構(gòu)部分與發(fā)電機(jī)部分復(fù)雜程度提高，造價高、維修費用更高。另一種「阻力型」風(fēng)力發(fā)電機(jī)使用類似風(fēng)帆的葉片，但是，依實務(wù)經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，其于運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生擾流，導(dǎo)致效率降低。再者，此類發(fā)電裝置在迎風(fēng)時，正面受風(fēng)葉片會順時鐘方向旋轉(zhuǎn)，而背面受風(fēng)葉片則會往逆時鐘方向旋轉(zhuǎn)，此種旋轉(zhuǎn)方向互相矛盾，即導(dǎo)致產(chǎn)生剎車現(xiàn)象，影響發(fā)電效率。不論是「升力型」或「阻力型」風(fēng)力發(fā)電機(jī)皆需通過葉片的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電力，風(fēng)力發(fā)電機(jī)需追蹤風(fēng)向，連接發(fā)電機(jī)組的電纜要能隨著風(fēng)向不斷地正向及逆向扭轉(zhuǎn)。一般風(fēng)力發(fā)電機(jī)所用的電纜雖然具備一定程度的耐扭轉(zhuǎn)特性，但是當(dāng)風(fēng)機(jī)經(jīng)長期反復(fù)旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)其電纜，終使電纜內(nèi)遮蔽線斷裂。因此，如何避免屏蔽線在扭轉(zhuǎn)時斷裂，將為相關(guān)業(yè)者所亟欲研究發(fā)展的方向。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在提供一種應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題。為了達(dá)到上述目的，本實用新型提供一種耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜，其由內(nèi)而外依序包括至少一條導(dǎo)體；一絕緣層，包覆該導(dǎo)體；一第一隔離層，包圍于該絕緣層之外；及一屏蔽層，包含多根屏蔽線，為單線或絞線，該屏蔽線以順時針及逆時針方向交替纏繞包覆該第一隔離層，以避免屏蔽線在該耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜扭轉(zhuǎn)時拉斷。根據(jù)本案構(gòu)想，該屏蔽線在順時針方向及逆時針方向纏繞的轉(zhuǎn)折處形成X個波浪形狀的排列，而X為0. 5的倍數(shù)。根據(jù)本案構(gòu)想，該屏蔽線以一特定規(guī)則重復(fù)排列，且在該屏蔽線依該耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜走向設(shè)為橫坐標(biāo)時，將該屏蔽線曲線微分值為零的任意點設(shè)為原點，而該曲線位于該原點的第一象限或第四象限方向相鄰的第n個微分值為零的點設(shè)為終點，令n為非零的偶 數(shù)。根據(jù)本案構(gòu)想，該屏蔽線重復(fù)該特定規(guī)則的次數(shù)應(yīng)大于2，最好是大于10，最理想是大于100。根據(jù)本案構(gòu)想，該導(dǎo)體由單線或多股絞合而成。根據(jù)本案構(gòu)想，該導(dǎo)體由金屬或合金所組成。根據(jù)本案構(gòu)想，該絕緣層包含高分子聚合物、有機(jī)添加劑、或無機(jī)添加劑的耐壓材料。根據(jù)本案構(gòu)想，該絕緣層以押出方式形成。根據(jù)本案構(gòu)想，該第一隔離層由帶狀均質(zhì)或復(fù)合材料所組成。根據(jù)本案構(gòu)想，該均質(zhì)材料為聚合物、金屬或合金。根據(jù)本案構(gòu)想，該復(fù)合材料為聚合物與金屬或合金的貼合體。根據(jù)本案構(gòu)想，該第一隔離層以縱放或卷包方式包覆該絕緣層。根據(jù)本案構(gòu)想，該屏蔽線為單芯線，或多芯的金屬線或合金線絞合而成。根據(jù)本案構(gòu)想，該耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜進(jìn)一步包括包覆該屏蔽層的一第二隔離層及包覆該第二隔離層的一外被層。根據(jù)本案構(gòu)想，該外被層以高分子聚合物、有機(jī)添加劑或無機(jī)添加劑的耐候及耐扭轉(zhuǎn)材料所組成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的電纜可避免在惡劣的環(huán)境或高度扭轉(zhuǎn)下遭到損毀。
圖I為依據(jù)本實用新型一單芯的耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜的截面圖；圖2為依據(jù)本實用新型一多芯的耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜的截面圖；圖3為本實用新型屏蔽線纏繞包覆耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜中隔離層的示意圖；圖4為本實用新型屏蔽線纏繞包覆耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜中隔離層的另一示意圖；圖5為屏蔽線依電纜走向排列的曲線示意圖。[0029]附圖標(biāo)記說明100-耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜；101_導(dǎo)體；102_絕緣層；103_第一隔離層；104-屏蔽層;105-第二隔離層；106-外被層；107-屏蔽線；108-緩沖區(qū)段。
具體實施方式
請參照圖1，其為依據(jù)本實用新型一單芯的耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜的截面圖。如圖所示，該耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜100由內(nèi)而外依序包括導(dǎo)體101、絕緣層102、第一隔離層103、屏蔽層104、第二隔離層105、及外被層106。根據(jù)本實用新型的精神，該耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜100亦可如圖2所示包含多條導(dǎo)體101，形成多芯的耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜100。導(dǎo)體101可由金屬或合金所組成，而本實施例所采用的導(dǎo)體101是由多股銅絲絞合而成。絕緣層102是由單層或多層的高分子聚合物、有機(jī)或無機(jī)添加劑的耐壓材料所組成并包覆于導(dǎo)體101外，所使用的耐壓材料也可為前述材料的混合粉末，并通過押出方式 成型。接下來，包圍于絕緣層102之外為第一隔離層103，其由諸如聚合物、金屬或合金的帶狀均質(zhì)所組成，或者由諸如聚合物與金屬或合金的貼合體的復(fù)合材料所組成。如圖2所示，第一隔離層103同時將所有的導(dǎo)體101包圍起來，而不像絕緣層102，分別緊密貼覆著每一條導(dǎo)體101。第一隔離層103可由縱放或卷包的方式包覆于絕緣層102之外。為了有效防止外界電磁場干擾及電磁波輻射，在第一隔離層103之外另外包覆屏蔽層104。屏蔽層104是由多條屏蔽線107所構(gòu)成。在本實施例中，屏蔽線107可由單芯線，或多芯的金屬線或合金線絞合而成。一般傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)所使用的屏蔽電纜中屏蔽層的屏蔽線107都是以單一方向的方式纏繞且外層有第二隔離層105束縛該屏蔽線107的立體活動空間，所以，隨著電纜往復(fù)旋轉(zhuǎn)次數(shù)增加，屏蔽線107則會因持續(xù)的張力變化以及維持縱向總長相同，使屏蔽線107彎折變形而疲乏斷裂。因此，本實用新型的重點在于如何避免屏蔽線因往復(fù)旋轉(zhuǎn)次數(shù)增加而使屏蔽線107彎折疲乏斷裂。為了達(dá)到此一目的，本實用新型的屏蔽線107以順時針及逆時針方向交替纏繞包覆第一隔離層103，請參見圖3。通過這種排列方式，當(dāng)耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜100以順時針旋轉(zhuǎn)時，屏蔽線107以順時針方向纏繞的部分將變緊，而屏蔽線107以逆時針方向纏繞的部分將變松。反之，當(dāng)耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜100以逆時針旋轉(zhuǎn)時，屏蔽線107以順時針方向纏繞的部分將變松，而屏蔽線107以逆時針方向纏繞的部分將變緊。如此，不論耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜100以順時針或逆時針方向旋轉(zhuǎn)，屏蔽線107的各段變形量將可有效控制在一定的范圍內(nèi)，進(jìn)而避免屏蔽線107過度疲乏而斷裂。此外，為了更進(jìn)一步增加屏蔽線107可容許的耐扭轉(zhuǎn)程度，屏蔽線107在順時針方向及逆時針方向纏繞的轉(zhuǎn)折處亦可加入一緩沖區(qū)段108，如圖3所示，本實施例的緩沖區(qū)段108為半個波浪形的結(jié)構(gòu)。當(dāng)屏蔽線107在受到拉扯時，緩沖區(qū)段108便可有效提供屏蔽線107 一額外可延伸的長度。若欲預(yù)留更多額外的可延伸長度，則只要將緩沖區(qū)段108的屏蔽線107作更多波浪形狀的排列，如圖4所示。更明確的說，若以S形作為一個完整的波浪，則緩沖區(qū)段108的屏蔽線107所形成的波浪形狀，將為0. 5個波浪的倍數(shù)。就圖4為例，其緩沖區(qū)段108的屏蔽線107所形成的波浪形狀是由3個半波(即0. 5個波浪)所構(gòu)成。[0038]接下來，請參見圖5，其為屏蔽線107依耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜100走向排列的曲線示意圖。先將屏蔽線107依耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜100走向設(shè)為橫坐標(biāo)，再將屏蔽線107曲線微分值為零的任意點設(shè)為原點％，且曲線位于該原點的第一象限或第四象限方向相鄰的第n個微分值為零的點設(shè)為終點an，其中n為非零的偶數(shù)。換句話說，屏蔽線107以一特定規(guī)則重復(fù)排列，且重復(fù)該特定規(guī)則的次數(shù)應(yīng)大于2，最好是大于10，最理想是大于100。為了有效達(dá)到隔離的效果，耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜100在屏蔽層104之外，還另外以第二隔離層105包覆。而為了加強并保護(hù)整體結(jié)構(gòu)，耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜100在最外層以外被層106包覆。本實用新型之外被層106可以高分子聚合物、有機(jī)添加劑或無機(jī)添加劑的耐候及耐扭轉(zhuǎn)材料所組成，以避免耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜100在惡劣的環(huán)境或高度扭轉(zhuǎn)下遭到損毀。雖然本實用新型已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本實用新型，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，因此本實用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.ー種耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜，其特征在于，包括 至少一條導(dǎo)體； 一絕緣層，包覆該導(dǎo)體； 一第一隔離層，包圍于該絕緣層之外 '及 一屏蔽層，包含多根屏蔽線，該屏蔽線以順時針及逆時針方向交替纏繞包覆該第一隔離層，以避免屏蔽線在該耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜扭轉(zhuǎn)時拉斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜，其特征在于，該屏蔽線在順時針方向及逆時針方向纏繞的轉(zhuǎn)折處形成X個波浪形狀的排列，而X為O. 5的倍數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜，其特征在于，該屏蔽線以ー規(guī)則重復(fù)排列，且在該屏蔽線依該耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜走向設(shè)為橫坐標(biāo)時，將該屏蔽線曲線微分值為零的任意點設(shè)為原點，而該曲線位于該原點的第一象限或第四象限方向相鄰的第η個微分值為零的點設(shè)為終點，令η為非零的偶數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜，其特征在干，該屏蔽線重復(fù)該規(guī)則的次數(shù)大于2。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜，其特征在干，該屏蔽線重復(fù)該規(guī)則的次數(shù)大于10。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜，其特征在干，該屏蔽線重復(fù)該規(guī)則的次數(shù)大于100。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜，其特征在于，該導(dǎo)體為多股絞合而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜，其特征在于，該導(dǎo)體由金屬或合金所組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜，其特征在于，該絕緣層包含高分子聚合物、有機(jī)添加劑、或無機(jī)添加劑的耐壓材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜，其特征在于，該絕緣層以押出方式形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜，其特征在于，該第一隔離層由帯狀均質(zhì)或復(fù)合材料所組成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜，其特征在干，該均質(zhì)材料為聚合物、金屬或合金。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜，其特征在于，該復(fù)合材料為聚合物與金屬或合金的貼合體。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜，其特征在于，該第一隔離層以縱放或卷包方式包覆該絕緣層。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜，其特征在于，該屏蔽線為單芯線，或多芯的金屬線或合金線絞合而成。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜，其特征在干，進(jìn)ー步包括包覆該屏蔽層的一第二隔離層及包覆該第二隔離層的一外被層。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜，其特征在于，該外被層以高分子聚合物、有機(jī)添加劑或無機(jī)添加劑的耐候及耐扭轉(zhuǎn)材料所組成。
18.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜，其特征在于，該屏蔽線為單線或絞線。
專利摘要本實用新型公開一種耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜，其包括至少一條導(dǎo)體；一絕緣層，包覆該導(dǎo)體；一第一隔離層，包圍于該絕緣層之外；及一屏蔽層，包含多根屏蔽線，為單線或絞線，該屏蔽線以順時針及逆時針方向交替纏繞包覆該第一隔離層，以避免該屏蔽線在該耐扭轉(zhuǎn)屏蔽電纜扭轉(zhuǎn)時斷裂。
文檔編號H01B7/17GK202443779SQ20112050969
公開日2012年9月19日 申請日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者劉水稻, 范國威 申請人:華新麗華股份有限公司