額定電壓6～35kV風(fēng)力發(fā)電用軟電纜及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電纜的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種額定電壓6?35kV風(fēng)力發(fā)電用軟電纜及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于風(fēng)電行業(yè)的迅猛發(fā)展，目前已經(jīng)在著手研制功率在3麗以上的風(fēng)機，而此類大功率風(fēng)機與2.5MW以下功率的風(fēng)機對于電纜要求的最大區(qū)別在于，大功率風(fēng)機的變壓器在塔桶頂端，因此輸送電功率的風(fēng)力發(fā)電用軟電纜的電壓等級一般為6kV?35kV。該6kV?35kV電纜產(chǎn)品與2.5麗以下風(fēng)機所配套的額定電壓1.8/3kV及以下的電纜相比，無論從技術(shù)含量上還是從對風(fēng)機的安全性上，要求都更高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種適用于大功率風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中渦輪機和塔筒連接處或類似場合的額定電壓6?35kV風(fēng)力發(fā)電用軟電纜及其制造方法。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一方面提供了一種額定電壓6?35kV風(fēng)力發(fā)電用軟電纜的制造方法，所述軟電纜包括纜芯和由內(nèi)到外依次包覆在纜芯外的內(nèi)護套、編織加強層和外護套，所述纜芯由三根絕緣線芯和中心加強芯成纜而成，所述絕緣線芯包括導(dǎo)體和由內(nèi)到外依次包覆在導(dǎo)體上的導(dǎo)體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層和編織屏蔽層，所述導(dǎo)體由多股細(xì)鍍錫銅絲絞合而成；所述制造方法包括依次進(jìn)行的選料步驟、細(xì)鍍錫銅絲制備步驟、導(dǎo)體絞制步驟、三層共擠步驟、編織屏蔽層制備步驟、成纜步驟、內(nèi)護套制備步驟、編織加強層制備步驟、外護套制備步驟和后處理步驟，其中，在所述成纜步驟之前還同步進(jìn)行有中心加強芯擠制步驟，并且在所述成纜步驟中將所述編織屏蔽層制備步驟后得到的三根絕緣線芯與所述中心加強芯擠制步驟后得到的中心加強芯成纜得到所述纜芯。
[0005]根據(jù)本發(fā)明額定電壓6?35kV風(fēng)力發(fā)電用軟電纜的制造方法的一個實施例，所述細(xì)鍍錫銅絲制備步驟包括銅拉絲子步驟和退火鍍錫子步驟，所述后處理步驟包括成品檢驗子步驟和包裝入庫子步驟。
[0006]根據(jù)本發(fā)明額定電壓6?35kV風(fēng)力發(fā)電用軟電纜的制造方法的一個實施例，在所述導(dǎo)體絞制步驟中，導(dǎo)體的股線絞向和復(fù)絞方向均為左向，絞合節(jié)徑比不大于14。
[0007]根據(jù)本發(fā)明額定電壓6?35kV風(fēng)力發(fā)電用軟電纜的制造方法的一個實施例，在所述三層共擠步驟中，所述導(dǎo)體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層通過三層共擠擠包在所述導(dǎo)體上，并且在擠包后進(jìn)行全封閉蒸汽連續(xù)硫化，其中，所述導(dǎo)體屏蔽層和絕緣屏蔽層由以硅橡膠為基的交聯(lián)型半導(dǎo)電屏蔽橡皮制成，所述絕緣層由硅橡膠絕緣橡皮制成。
[0008]根據(jù)本發(fā)明額定電壓6?35kV風(fēng)力發(fā)電用軟電纜的制造方法的一個實施例，在所述編織屏蔽層制備步驟中，在絕緣屏蔽層上形成由鍍錫銅絲和芳綸絲混合編織而成的編織屏蔽層，其中，所述鍍錫銅絲與芳綸絲的錠數(shù)相同且方向相反。
[0009]根據(jù)本發(fā)明額定電壓6?35kV風(fēng)力發(fā)電用軟電纜的制造方法的一個實施例，在所述中心加強芯擠制步驟中，由尼龍擠包半導(dǎo)電橡皮形成所述中心加強芯，其中，在擠出時不硫化并且在成纜后通過內(nèi)護套擠包時硫化。
[0010]根據(jù)本發(fā)明額定電壓6?35kV風(fēng)力發(fā)電用軟電纜的制造方法的一個實施例，在所述成纜步驟中，通過使所述三根絕緣線芯通過相切點彼此連接并且通過位于所述三根絕緣線芯中心的中心加強芯連接而形成纜芯。
[0011]根據(jù)本發(fā)明額定電壓6?35kV風(fēng)力發(fā)電用軟電纜的制造方法的一個實施例，在所述編織加強層制備步驟中，由芳綸絲編織形成所述編織加強層，其中，編織密度為25?35 %，編織節(jié)徑比為2?4.5。
[0012]根據(jù)本發(fā)明額定電壓6?35kV風(fēng)力發(fā)電用軟電纜的制造方法的一個實施例，在所述內(nèi)護套制備步驟中，采用擠壓式模具在所述纜芯上擠包硅橡膠形成所述內(nèi)護套；在所述外護套制備步驟中，采用擠壓式模具在所述編織加強層上擠包硅橡膠形成所述外護套；其中，所述內(nèi)護套和外護套在外護套擠出硫化后通過所述編織加強層的編織間隙互相粘接。
[0013]本發(fā)明的另一方面提供了一種額定電壓6?35kV風(fēng)力發(fā)電用軟電纜，所述軟電纜包括纜芯和由內(nèi)到外依次包覆在纜芯外的內(nèi)護套、編織加強層和外護套，所述纜芯由三根絕緣線芯和中心加強芯成纜而成，所述絕緣線芯包括導(dǎo)體和由內(nèi)到外依次包覆在導(dǎo)體上的導(dǎo)體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層和編織屏蔽層，所述導(dǎo)體由多股細(xì)鍍錫銅絲絞合而成。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制造得到的額定電壓6?35kV風(fēng)力發(fā)電用軟電纜具有耐扭轉(zhuǎn)、高抗拉強度、耐高低溫、耐磨、耐油、柔軟、抗撕、環(huán)保、截流量大、使用壽命長等特點，適用于大功率風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中渦輪機和塔筒連接處或類似場合。
【附圖說明】
[0015]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的額定電壓6?35kV風(fēng)力發(fā)電用軟電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的額定電壓6?35kV風(fēng)力發(fā)電用軟電纜的制造方法的流程圖。
[0017]附圖標(biāo)記說明:
[0018]1-導(dǎo)體、2-導(dǎo)體屏蔽層、3-絕緣層、4-絕緣屏蔽層、5-編織屏蔽層、6-中心加強芯、7-內(nèi)護套、8-編織加強層、9-外護套。
【具體實施方式】
[0019]在下文中，將結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的額定電壓6?35kV風(fēng)力發(fā)電用軟電纜及其制備方法。
[0020]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的額定電壓6?35kV風(fēng)力發(fā)電用軟電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，所述額定電壓6?35kV風(fēng)力發(fā)電用軟電纜包括纜芯和由內(nèi)到外依次包覆在纜芯外的內(nèi)護套7、編織加強層8和外護套9。其中，纜芯由三根絕緣線芯和中心加強芯6成纜而成。絕緣線芯包括導(dǎo)體1和由內(nèi)到外依次包覆在導(dǎo)體1上的導(dǎo)體屏蔽層2、絕緣層3、絕緣屏蔽層4和編織屏蔽層5，導(dǎo)體1由多股細(xì)鍍錫銅絲絞合而成。
[0022]下面結(jié)合上述軟電纜的結(jié)構(gòu)對本發(fā)明的額定電壓6?35kV風(fēng)力發(fā)電用軟電纜的制造方法進(jìn)行具體說明。
[0023]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的額定電壓6?35kV風(fēng)力發(fā)電用軟電纜的制造方法的流程圖。
[0024]如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，所述制造方法包括依次進(jìn)行的選料步驟、細(xì)鍍錫銅絲制備步驟、導(dǎo)體絞制步驟、三層共擠步驟、編織屏蔽層制備步驟、成纜步驟、內(nèi)護套制備步驟、編織加強層制備步驟、外護套制備步驟和后處理步驟，其中，在成纜步驟之前還同步進(jìn)行有中心加強芯擠制步驟，并且在成纜步驟中將編織屏蔽層制備步驟后得到的三根絕緣線芯與中心加強芯擠制步驟后得到的中心加強芯6成纜得到纜芯。
[0025]在選料步驟中，根據(jù)各層所設(shè)定的具體材料進(jìn)行選料，具體材料將在下文中具體說明。
[0026]具體地，本發(fā)明選用的導(dǎo)體1由多股細(xì)鍍錫銅絲絞合而成，因此需要先制備得到細(xì)鍍錫銅絲。本發(fā)明的細(xì)鍍錫銅絲制備步驟可以包括銅拉絲子步驟和退火鍍錫子步驟，從而制備得到所需的細(xì)鍍錫銅絲。
[0027]在導(dǎo)體絞制的步驟中，將多股制備得到的細(xì)鍍錫銅絲進(jìn)行絞合得到導(dǎo)體1。其中，導(dǎo)體1的股線絞向和復(fù)絞方向均為左向，絞合節(jié)徑比不大于14。
[0028]根據(jù)本發(fā)明，導(dǎo)體屏蔽層2是由以硅橡膠為基的交聯(lián)型半導(dǎo)電屏蔽橡皮擠包而成，起到緩和電纜內(nèi)部電場應(yīng)力集中，改善電纜內(nèi)部電場的徑向分布等作用。絕緣層3是由高電性能、高機械強度的硅橡膠絕緣橡皮擠包而成。絕緣屏蔽層4是由以硅橡膠為基的交聯(lián)型半導(dǎo)電屏蔽橡皮擠包而成，起到屏蔽外部磁場的作用。具體地，本發(fā)明在三層共擠步驟中將導(dǎo)體屏蔽層2、絕緣層3、絕緣屏蔽層4通過三層共擠擠包在導(dǎo)體1上，并且在擠包后進(jìn)行全封閉蒸汽連續(xù)硫化，由此實現(xiàn)一次成型和連續(xù)硫化。
[0029]由于導(dǎo)體屏蔽層2由以硅橡膠為基的交聯(lián)型半導(dǎo)電屏蔽橡皮組成、絕緣層3由硅橡膠絕緣材料組成、絕緣屏蔽層4由以硅橡膠為基的交聯(lián)型半導(dǎo)電屏蔽橡皮組成，且這三層通過三層共擠一次性擠包在導(dǎo)體1上，使導(dǎo)體屏蔽層2、絕緣層3和絕緣屏蔽層4形成良好的接觸，使本發(fā)明的電纜具有良好的電氣性能，滿足6?35kV風(fēng)力發(fā)電用軟電纜要求的局部放電和耐壓試驗等電氣要求，能夠保證電纜的使用壽命。
[0030]根據(jù)本發(fā)明，在編織屏蔽層制備步驟中，在絕緣屏蔽層4上形成由鍍錫銅絲和高強度芳綸絲混合編織而成的編織屏蔽層5，其中，控制鍍錫銅絲與芳綸絲的錠數(shù)相同且方向相反。采用鍍錫銅絲混合高強度芳綸絲的編織屏蔽層5具有金屬屏蔽的作用，并且可以兼做地線芯，該結(jié)構(gòu)既起到保護絕緣線芯的作用，又提高了電纜的整體柔軟性能。
[0031]在成纜步驟之前，同時進(jìn)行中心加強芯擠制的步驟以制備中心加強芯6，具體地，在該步驟中，由尼龍擠包半導(dǎo)電橡皮形成中心加強芯6，在擠出時不硫化并且在成纜后通過內(nèi)護套擠包時硫化，由此既達(dá)到了填充圓整的作用，又提高了電纜整體抗拉性能。
[0032]在成纜步驟中，通過使三根絕緣線芯通過相切點彼此連接并且通過位于三根絕緣線芯中心的中心加強芯6連接而形成纜芯，提高了電纜地線芯的電氣性能。
[0033]在內(nèi)護套制備步驟中，采用擠壓式模具直接在由三根絕緣線芯和中心加強芯6組成的纜芯上擠包高抗撕硅橡膠形成內(nèi)護套7，擠包內(nèi)護套完全填充成纜間隙，有效地保護了絕緣線芯，同時高強度的護套材料也提高了電纜的抗拉性能。
[0034]在編織加強層制備步驟中，由高強度芳綸絲在內(nèi)護套上編織形成