海上大容量風(fēng)能發(fā)電用電纜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種海上大容量風(fēng)能發(fā)電用電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著風(fēng)能發(fā)電的發(fā)展，風(fēng)能成為世界范圍內(nèi)發(fā)展速度最快的新能源，海上風(fēng)能發(fā)電體現(xiàn)了當(dāng)今風(fēng)能發(fā)電技術(shù)的最高水平，我國海上風(fēng)能資源儲量豐富，東部沿海特別是江蘇沿海灘涂及近海具有極好的開發(fā)風(fēng)能的條件，其已具備規(guī)?；_發(fā)的基本條件。根據(jù)中國氣象局風(fēng)能資源詳查初步成果，測得我國5米到25米水深線以內(nèi)近海區(qū)域、海平面以上50米高度的風(fēng)能發(fā)電的總功率可達(dá)到約2億千瓦，高度為70米以上時的風(fēng)能發(fā)電的總功率可達(dá)約5億千瓦。
[0003]海上風(fēng)電是我國新能源戰(zhàn)略的重要一環(huán)，在實(shí)施節(jié)能減排規(guī)劃以及發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著重要作用?！笆濉笔俏覈Ｉ巷L(fēng)電打基礎(chǔ)的關(guān)鍵時期，將建設(shè)一批海上大型風(fēng)電項(xiàng)目。鑒于裝機(jī)容量大的風(fēng)電項(xiàng)目建在海平面上，需要配套連接風(fēng)電設(shè)備漂浮風(fēng)能發(fā)電用電纜的容量也大。
[0004]而現(xiàn)有的海上風(fēng)能發(fā)電用電纜的輸送功率不大，即容量較小、抗拉能力弱、防水性能較差、絕緣電樹枝老化和水樹枝老化現(xiàn)象嚴(yán)重等問題，不能滿足海上風(fēng)能發(fā)電所用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中海上風(fēng)能發(fā)電用電纜的輸送功率較小、絕緣電樹枝老化和水樹枝老化現(xiàn)象嚴(yán)重、抗拉能力較弱以及防水性能較差的缺陷，提供一種海上大容量風(fēng)能發(fā)電用電纜。
[0006]本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的:
[0007]一種海上大容量風(fēng)能發(fā)電用電纜，包括若干絕緣線芯，所述絕緣線芯相互絞合為一成纜，其特點(diǎn)在于，每一絕緣線芯包括由內(nèi)至外設(shè)置的導(dǎo)體、絕緣層和銅套，所述絕緣層為真空，所述銅套與所述導(dǎo)體呈同心圓結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)體與所述銅套之間連接有若干隔離支撐桿，所述隔離支撐桿為塑料材質(zhì)，所述成纜外側(cè)由內(nèi)至外依次包覆有一阻水帶、一內(nèi)護(hù)套、一加強(qiáng)層和一外護(hù)套，所述絕緣線芯之間的間隙內(nèi)填充有碳纖維復(fù)合芯棒，所述內(nèi)護(hù)套的材料為高發(fā)泡聚乙烯，所述加強(qiáng)層為鍍錫銅絲與芳綸絲交叉編織的編織結(jié)構(gòu)，所述外護(hù)套的材料為聚醚型聚氨酯。
[0008]在本方案中，采用真空作為絕緣層，由于真空的介電系數(shù)為ε。= 8.86x 10 12F/m,遠(yuǎn)小于現(xiàn)有的電纜的絕緣層為交聯(lián)聚乙烯的介電系數(shù)為2.3F/m的情況，因此真空絕緣的電容量小，傳輸容量大。此外，采用真空作為絕緣層時對導(dǎo)體絕緣無電樹枝老化和水樹枝老化現(xiàn)象，使電纜壽命大大延長。在絕緣線芯的間隙內(nèi)填充碳纖維復(fù)合芯棒，使電纜具有很強(qiáng)的抗拉能力。阻水帶和高發(fā)泡聚乙烯內(nèi)護(hù)套及聚醚型聚氨酯外護(hù)套的組合使電纜具有極好的防水性能，極大增強(qiáng)了電纜適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的能力。
[0009]較佳地，所述阻水帶的重疊率為10?15%。重疊率是指重合疊加的部分占整個阻水帶的比例。
[0010]較佳地，所述高發(fā)泡聚乙烯的密度為0.lg/cm3。高發(fā)泡聚乙烯為市售可得，所述密度即指物質(zhì)在單位體積內(nèi)的重量。
[0011]較佳地，所述編織結(jié)構(gòu)的編織密度大于等于85%。編織密度是指鍍錫銅絲與芳綸絲交叉編織的疏密程度。
[0012]較佳地，所述導(dǎo)體的束線節(jié)徑比為14?16，所述導(dǎo)體的復(fù)絞線節(jié)徑比為6?8，所述絕緣線芯絞合的節(jié)徑比為10?12。其中，束線是由多根單線以一定節(jié)距按照同一絞向一起絞合而成的絞線，復(fù)絞線是由束線進(jìn)行正規(guī)同心式絞合而成的絞線。復(fù)絞線的絞合方向一般與束線的絞合方向相反。節(jié)徑比是一個定值，它指節(jié)距長度與絞線外徑之比。
[0013]本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于:本方案的海上大容量風(fēng)能發(fā)電用電纜具有傳輸容量大、節(jié)材、能耗低、防水性能好、抗拉能力強(qiáng)、絕緣層無電樹枝老化和水樹枝老化現(xiàn)象的效果。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的海上大容量風(fēng)能發(fā)電用電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面通過實(shí)施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。
[0016]本實(shí)施例提供一種海上大容量風(fēng)能發(fā)電用電纜，如圖1所示，包括若干絕緣線芯1，所述絕緣線芯相互絞合為一成纜，每一絕緣線芯包括由內(nèi)至外設(shè)置的導(dǎo)體10、絕緣層11和銅套13，絕緣層11為真空，銅套13與導(dǎo)體10呈同心圓結(jié)構(gòu)，導(dǎo)體10與銅套13之間連接有若干隔離支撐桿12，隔離支撐桿12為塑料材質(zhì)，它采用輪轂式結(jié)構(gòu)均勻隔離設(shè)置，以避免導(dǎo)體10和銅套13相接觸，成纜外側(cè)由內(nèi)至外依次包覆有一阻水帶3、一內(nèi)護(hù)套4、一加強(qiáng)層5和一外護(hù)套6，絕緣線芯1之間的間隙內(nèi)填充有碳纖維復(fù)合芯棒2，內(nèi)護(hù)套4的材料為高發(fā)泡聚乙烯，加強(qiáng)層5為鍍錫銅絲與芳綸絲交叉編織的編織結(jié)構(gòu)，外護(hù)套6的材料為聚醚型聚氨酯。
[0017]其中，碳纖維復(fù)合芯棒是碳纖維和環(huán)氧樹脂復(fù)合材料組成，阻水帶的重疊率為10%，高發(fā)泡聚乙烯的密度為0.lg/cm3，編織結(jié)構(gòu)的編織密度等于85%，導(dǎo)體的束線節(jié)徑比為14，導(dǎo)體的復(fù)絞線節(jié)徑比為6，絕緣線芯絞合的節(jié)徑比為10。
[0018]與現(xiàn)有的海上風(fēng)能發(fā)電用電纜進(jìn)行對比，本實(shí)施例的海上大容量風(fēng)能發(fā)電用電纜具有傳輸容量大、節(jié)材、能耗低、防水性能好、抗拉能力強(qiáng)、絕緣層無電樹枝老化和水樹枝老化現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)。為了表征本實(shí)施例相對現(xiàn)有的海上風(fēng)能發(fā)電用電纜的效果，根據(jù)電纜標(biāo)準(zhǔn)GB/T12706.2-2008，對本實(shí)施例的海上大容量風(fēng)能發(fā)電用電纜進(jìn)行了相應(yīng)測試，并提供了現(xiàn)有技術(shù)中的海上風(fēng)能發(fā)電用電纜作為對比例，該對比例的電纜型號為FDYJV，經(jīng)對比，本實(shí)施例的電纜可以經(jīng)受工頻試驗(yàn)電壓30.5kV，持續(xù)5min的耐壓試驗(yàn)，此時電纜無擊穿，而對比例為lkV或3kV的電纜就會被擊穿而報(bào)廢，也即本實(shí)施例的電纜能夠長時間經(jīng)受較高的電壓，使得電纜作為風(fēng)能發(fā)電時輸送的總功率更高，從而傳輸容量較大。
[0019]而根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T12706.2-2008中附錄F的規(guī)定，測得本實(shí)施例的電纜的兩端干燥無水分滲出，而對比例的電纜兩端明顯有水珠滲出?？梢姳緦?shí)施例的防水性能更好。
[0020]雖然以上描述了本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種海上大容量風(fēng)能發(fā)電用電纜，包括若干絕緣線芯，所述絕緣線芯相互絞合為一成纜，其特征在于，每一絕緣線芯包括由內(nèi)至外設(shè)置的導(dǎo)體、絕緣層和銅套，所述絕緣層為真空，所述銅套與所述導(dǎo)體呈同心圓結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)體與所述銅套之間連接有若干隔離支撐桿，所述隔離支撐桿為塑料材質(zhì)，所述成纜外側(cè)由內(nèi)至外依次包覆有一阻水帶、一內(nèi)護(hù)套、一加強(qiáng)層和一外護(hù)套，所述絕緣線芯之間的間隙內(nèi)填充有碳纖維復(fù)合芯棒，所述內(nèi)護(hù)套的材料為高發(fā)泡聚乙烯，所述加強(qiáng)層為鍍錫銅絲與芳綸絲交叉編織的編織結(jié)構(gòu)，所述外護(hù)套的材料為聚醚型聚氨酯。2.如權(quán)利要求1所述的海上大容量風(fēng)能發(fā)電用電纜，其特征在于，所述阻水帶的重疊率為10?15%。3.如權(quán)利要求1所述的海上大容量風(fēng)能發(fā)電用電纜，其特征在于，所述高發(fā)泡聚乙烯的密度為0.lg/cm3。4.如權(quán)利要求1?3任意一項(xiàng)所述的海上大容量風(fēng)能發(fā)電用電纜，其特征在于，所述編織結(jié)構(gòu)的編織密度大于等于85%。5.如權(quán)利要求4所述的海上大容量風(fēng)能發(fā)電用電纜，其特征在于，所述導(dǎo)體的束線節(jié)徑比為14?16，所述導(dǎo)體的復(fù)絞線節(jié)徑比為6?8，所述絕緣線芯絞合的節(jié)徑比為10?12。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種海上大容量風(fēng)能發(fā)電用電纜，包括若干絕緣線芯，所述絕緣線芯相互絞合為一成纜，每一絕緣線芯包括由內(nèi)至外設(shè)置的導(dǎo)體、絕緣層和銅套，所述絕緣層為真空，所述銅套與所述導(dǎo)體呈同心圓結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)體與所述銅套之間連接有若干隔離支撐桿，所述隔離支撐桿為塑料材質(zhì)，所述成纜外側(cè)由內(nèi)至外依次包覆有一阻水帶、一內(nèi)護(hù)套、一加強(qiáng)層和一外護(hù)套，所述絕緣線芯之間的間隙內(nèi)填充有碳纖維復(fù)合芯棒，所述內(nèi)護(hù)套的材料為高發(fā)泡聚乙烯，所述加強(qiáng)層為鍍錫銅絲與芳綸絲交叉編織的編織結(jié)構(gòu)，所述外護(hù)套的材料為聚醚型聚氨酯。本方案的海上大容量風(fēng)能發(fā)電用電纜具有裝機(jī)容量高、抗拉能力強(qiáng)、防水性能好的效果。
【IPC分類】H01B7/18, H01B7/02, H01B5/08, H01B7/282
【公開號】CN105321602
【申請?zhí)枴緾N201410369310
【發(fā)明人】衛(wèi)國升
【申請人】上海飛航電線電纜有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年7月30日