專利名稱：抗張耐高溫輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣光伏電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力電纜技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種抗張耐高溫輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣光伏電纜，用于連接太陽能電池板、蓄電池或其他集電單元如光伏組件和逆變器的布線系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
具有零排放、壽命長(zhǎng)、資源永不枯竭等優(yōu)點(diǎn)的太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電產(chǎn)業(yè)逐漸成為當(dāng)今世界最受關(guān)注的新興產(chǎn)業(yè)之一。太陽能光伏電纜用于連接太陽能電池板、蓄電池或其他集電單元如光伏組件和逆變器的布線系統(tǒng)。
太陽能系統(tǒng)使用環(huán)境惡劣，光伏電纜應(yīng)具有優(yōu)良的獨(dú)特性能。
太陽能技術(shù)將成為未來的綠色能源技術(shù)之一。如果未能采用太陽能應(yīng)用的專用電纜，將會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的使用壽命。
實(shí)際上，太陽能系統(tǒng)常常會(huì)在惡劣環(huán)境條件下使用，如高溫和紫外線輻射。在歐洲，晴天時(shí)將導(dǎo)致太陽能系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)溫度高達(dá)100°c。目前，光伏電纜可采用的各種材料有 PVC、橡膠、TPE和高質(zhì)量交叉鏈接材料，但遺憾的是，額定溫度為90°C的橡膠電纜，還有即便是額定溫度為70°C的PVC電纜也常常在戶外使用，顯然，這將大大影響系統(tǒng)的使用壽命。
就光伏應(yīng)用而言，戶外使用的材料應(yīng)根據(jù)紫外線、臭氧、劇烈溫度變化和化學(xué)侵蝕情況而定。在該種環(huán)境應(yīng)力下使用低檔材料，將導(dǎo)致電纜護(hù)套易碎，甚至?xí)纸怆娎|絕緣層。所有這些情況都會(huì)直接增加電纜系統(tǒng)損失，同時(shí)發(fā)生電纜短路的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)增大，從中長(zhǎng)期看，發(fā)生火災(zāi)或人員傷害的可能性也更高。
太陽能電纜是一種電子束交叉鏈接電纜，額定溫度為120°C，在所屬設(shè)備中可抵御惡劣氣候環(huán)境和經(jīng)受機(jī)械沖擊。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC216，太陽能電纜，在戶外環(huán)境下，其使用壽命是橡膠電纜的8倍，是PVC電纜的32倍。這些電纜和部件不僅具有最佳的耐風(fēng)雨性、 耐紫外線和臭氧侵蝕性，而且能承受更大范圍的的溫度變化(例如從40°C至125°C )。
為應(yīng)對(duì)高溫導(dǎo)致的潛在危險(xiǎn)，制造商傾向于使用雙層絕緣橡膠護(hù)套電纜。但此類電纜的標(biāo)準(zhǔn)版本僅允許用于最高工作溫度為60°C的環(huán)境下。而在歐洲，屋頂上即可測(cè)得出的溫度值卻高達(dá)100°C。
太陽能電纜的額定溫度為120°C (可使用20000小時(shí))。這一額定值相當(dāng)于在90°C 的持續(xù)溫度條件下可使用18年；而當(dāng)溫度低于90°C時(shí)，其使用壽命更長(zhǎng)。通常，要求太陽能設(shè)備的使用壽命應(yīng)達(dá)到20至30年以上。
基于上述種種原因，在太陽能系統(tǒng)中使用專用太陽能電纜和部件是非常有必要的。
實(shí)際上，在安裝和維護(hù)期間，電纜可在屋頂結(jié)構(gòu)的銳邊上布線，同時(shí)電纜須承受壓力、彎折、張力、交叉拉伸載荷及強(qiáng)力沖擊。如果電纜護(hù)套強(qiáng)度不夠，則電纜絕緣層將會(huì)受到嚴(yán)重?fù)p壞，從而影響整個(gè)電纜的使用壽命，或者導(dǎo)致短路、火災(zāi)和人員傷害危險(xiǎn)等問題的出現(xiàn)。
經(jīng)輻射交叉鏈接的材料，具備較高的機(jī)械強(qiáng)度。交叉鏈接工藝改變了聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，可熔性熱塑材料轉(zhuǎn)換為非可熔性彈性體材料，交叉鏈接輻射顯著改善了電纜絕緣材料的熱學(xué)特性、機(jī)械特性和化學(xué)特性。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題而提供一種抗張耐高溫輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣光伏電纜，該光伏電纜用于連接太陽能電池板、蓄電池或其他集電單元如光伏組件和逆變器的布線系統(tǒng)。該抗張耐高溫輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣光伏電纜具有抗臭氧，紫外線，水蒸氣-無鉛，無釓阻燃，極低的煙釋放量，耐油、耐化學(xué)腐蝕，導(dǎo)體臨時(shí)過載可達(dá)+130°C，環(huán)境溫度_40°C至+1IO0C (TUV上限+90°C )，低溫條件下仍能保持極好的柔性，耐切割，撕裂和裂縫延伸，絕緣層和外護(hù)套可以一次性剝離，使用壽命超過20年(最高 +90°C )。太陽能系統(tǒng)使用環(huán)境惡劣，光伏電纜應(yīng)具有優(yōu)良的獨(dú)特性能。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
抗張耐高溫輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣光伏電纜，包括銅導(dǎo)體，其特征在于，還包括抗張?jiān)⒛透邷亟Y(jié)構(gòu)層、低煙無鹵輻照交聯(lián)阻燃聚烯烴絕緣層、低煙無鹵耐高溫隔離層和低煙無鹵輻照交聯(lián)阻燃聚烯烴護(hù)套層；所述銅導(dǎo)體與抗張?jiān)o密絞合在一起形成一絞合體， 所述耐高溫結(jié)構(gòu)層包覆在所述絞合體上，所述低煙無鹵輻照交聯(lián)阻燃聚烯烴絕緣層包覆在所述耐高溫結(jié)構(gòu)層上，所述低煙無鹵耐高溫隔離層包覆在所述低煙無鹵輻照交聯(lián)阻燃聚烯烴絕緣層上，所述低煙無鹵輻照交聯(lián)阻燃聚烯烴護(hù)套層擠包在所述低煙無鹵耐高溫隔離層上。
所述抗張?jiān)闊o堿玻璃絲耐高溫填充繩。
所述耐高溫結(jié)構(gòu)層為繞包在所述絞合體上的芳香族聚酰胺和云母粉合成帶層。
本發(fā)明采用耐高溫輻照型絕緣料替代普通電力電纜用的有機(jī)絕緣料，以滿足電纜耐130°C的高溫，抗張?jiān)鸪休d和受力作用，隔離層起阻燃的作用、外護(hù)層具有抗臭氧、紫外線、水蒸氣等作用。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
1.本發(fā)明的抗張耐高溫輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣光伏電纜，具有抗臭氧、紫外線、水蒸氣等作用；
2.耐高溫性能短期溫度超過130°C環(huán)境要求。
3.電纜具有良好的阻燃性能。
本發(fā)明的抗張耐高溫輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣光伏電纜具有完美的纜芯同心度，護(hù)套厚度均勻，直徑較小，抗張力強(qiáng)，耐溫等級(jí)高，有較大的載流量。本發(fā)明具有抗臭氧、抗紫外線和水蒸氣性能，其無鉛、無鹵、阻燃，具有極低的煙釋放量；本發(fā)明的抗張耐高溫輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣光伏電纜耐油、耐化學(xué)腐蝕，導(dǎo)體臨時(shí)過載可達(dá)+130°C，使用環(huán)境溫度-40°C至 +IlO0C (TUV上限+90°C )，其在低溫條件下仍能保持極好的柔性，耐切割，撕裂和裂縫延伸， 絕緣層和外護(hù)套可以一次性剝離，使用壽命超過20年(最高+90°C)。具備與標(biāo)準(zhǔn)的接頭、 連接系統(tǒng)的兼容性，符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，抗菌，抗微生物。


圖1為抗張耐高溫輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣光伏電纜結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
參見圖1，圖1為抗張耐高溫輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣光伏電纜結(jié)構(gòu)示意圖。
該抗張耐高溫輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣光伏電纜，包括銅導(dǎo)體2、抗張?jiān)?、耐高溫結(jié)構(gòu)層6、低煙無鹵輻照交聯(lián)阻燃聚烯烴絕緣層3、低煙無鹵耐高溫隔離層4和低煙無鹵輻照交聯(lián)阻燃聚烯烴護(hù)套層5。
抗張?jiān)?為無堿玻璃絲耐高溫填充繩，銅導(dǎo)體2與無堿玻璃絲耐高溫填充繩緊密絞合在一起形成一絞合體，耐高溫結(jié)構(gòu)層6采用芳香族聚酰胺和云母粉合成帶，繞包在絞合體上。低煙無鹵輻照交聯(lián)阻燃聚烯烴絕緣層3包覆在耐高溫結(jié)構(gòu)層6上，低煙無鹵耐高溫隔離層4包覆在低煙無鹵輻照交聯(lián)阻燃聚烯烴絕緣層3上，低煙無鹵輻照交聯(lián)阻燃聚烯烴護(hù)套層5擠包在低煙無鹵耐高溫隔離層4上。
本發(fā)明將成為替代進(jìn)口光伏電纜的國(guó)產(chǎn)新品種。
權(quán)利要求
1.抗張耐高溫輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣光伏電纜，包括銅導(dǎo)體，其特征在于，還包括抗張?jiān)?、耐高溫結(jié)構(gòu)層、低煙無鹵輻照交聯(lián)阻燃聚烯烴絕緣層、低煙無鹵耐高溫隔離層和低煙無鹵輻照交聯(lián)阻燃聚烯烴護(hù)套層；所述銅導(dǎo)體與抗張?jiān)o密絞合在一起形成一絞合體，所述耐高溫結(jié)構(gòu)層包覆在所述絞合體上，所述低煙無鹵輻照交聯(lián)阻燃聚烯烴絕緣層包覆在所述耐高溫結(jié)構(gòu)層上，所述低煙無鹵耐高溫隔離層包覆在所述低煙無鹵輻照交聯(lián)阻燃聚烯烴絕緣層上，所述低煙無鹵輻照交聯(lián)阻燃聚烯烴護(hù)套層擠包在所述低煙無鹵耐高溫隔離層上。
2.如權(quán)利要求1所述的抗張耐高溫輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣光伏電纜，其特征在于，所述抗張?jiān)闊o堿玻璃絲耐高溫填充繩。
3.如權(quán)利要求1所述的抗張耐高溫輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣光伏電纜，其特征在于，所述耐高溫結(jié)構(gòu)層為繞包在所述絞合體上的芳香族聚酰胺和云母粉合成帶層。
全文摘要
本發(fā)明公開的抗張耐高溫輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣光伏電纜，包括銅導(dǎo)體，其還包括抗張?jiān)?、耐高溫結(jié)構(gòu)層、低煙無鹵輻照交聯(lián)阻燃聚烯烴絕緣層、低煙無鹵耐高溫隔離層和低煙無鹵輻照交聯(lián)阻燃聚烯烴護(hù)套層；銅導(dǎo)體與抗張?jiān)o密絞合在一起形成一絞合體，耐高溫結(jié)構(gòu)層包覆在絞合體上，低煙無鹵輻照交聯(lián)阻燃聚烯烴絕緣層包覆在耐高溫結(jié)構(gòu)層上，低煙無鹵耐高溫隔離層包覆在低煙無鹵輻照交聯(lián)阻燃聚烯烴絕緣層上，低煙無鹵輻照交聯(lián)阻燃聚烯烴護(hù)套層擠包在低煙無鹵耐高溫隔離層上。本發(fā)明的電纜工作溫度較寬即導(dǎo)體臨時(shí)過載可達(dá)+130℃，工作環(huán)境溫度-40℃至+110℃(TUV上限+90℃)，同時(shí)具有耐高溫性能短期溫度超過130℃環(huán)境要求能力，并具有良好的抗臭氧、紫外線、水蒸氣及阻燃性能。
文檔編號(hào)H01B9/00GK102568686SQ20121003991
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者匡松文, 廖常文, 游開明, 譚延亮 申請(qǐng)人:衡陽恒飛電纜有限責(zé)任公司