[发明专利]海上漂浮风力发电电缆

说明书

技术领域

本发明涉及一种电缆，特别涉及一种海上漂浮风力发电用的电缆。

背景技术

在世界海上风电开始进入大规模开发阶段的背景下，中国海上风电场建设也拉开了序幕。在海上风电方面，中国东部沿海的海上可开发风能资源约达7.5亿千瓦，不仅资源潜力巨大且开发利用市场条件良好。2008年以来，我国海上风电资源保持良好发展势头，海上风电项目投资不断升温，海上风力发电场建设有序推进。

2010年1月22日，国家发布《海上风电开发建设管理暂行办法》，标志着国家能源局开始强化海上风电开发的管理，同时启动了首批海上风电特许权项目。

在2009年，以国家五大发电集团为首的开发商协同整机商已经在辽宁、河北、天津、山东、江苏、上海、浙江、福建、广东等省市的沿海地区布局了潮间带和近海风电资源，为下一步开发沿海风电打下了基础。2010年，随着国家开发沿海风电资源步伐加快，前期圈占的风资源项目现在都有了实质性的进展。

中国尚缺乏海上风电建设经验，海上风能资源测量与评估以及海上风电机组国产化刚刚起步，近年来通过结合国家科技攻关项目，对海上风电有关技术进行专题研究，我国海上风电建设的技术规范体系逐步完善发展，形成拥有自主知识产权的海上风电机组设计和制造技术，为中国海上风电的规模化发展创造条件。

海上风力发电在未来30年内将会得到大力发展，中国计划在距离海岸大约30英里的地方大规模建造水上风力发电站，这些发电站可能建在巨大的浮体上，也可能深入水下120英尺建在大陆架上。鉴于发电站可能建在巨大的浮体上，就需要一种能浮在海面上且可见的漂浮风力发电用电缆。

中国专利文献CN2720579提供了一种《漂浮电缆》，包括成圆形分布的若干根绝缘线，绝缘线外设有外护套，所述外护套的外表面以内的任意位置设有漂浮体。漂浮体本身具有较小比重，从而可以使整个电缆的比重小于水，能直接漂浮在水上，该电缆用于水上作业时，虽然可以漂浮在水上，外表清晰可见，也便于维护，但是该电缆的抗拉强度、防水性能、耐腐蚀性能、柔软性和弯曲性能都比较差，因而不适合用于海上风力发电设备。

综上所述，为满足海上风力发电的需要，非常有必要设计一种能在海上漂浮使用的高性能风力电缆。

发明内容

本发明的目的是提供一种能在海上漂浮使用的高性能风力电缆，特别是适合于发电站建在巨大的浮体上这种浅海地区发电场使用的抗拉强度高、防水性能好、耐腐蚀、柔软性和弯曲性能好等优点的海上漂浮风力发电电缆，。

实现本发明目的的技术方案是一种海上漂浮风力发电电缆，其特征在于：包括导体、绝缘层、内衬层、内护层、抗拉元件、漂浮元件、阻水层、防护层和外护套；所述导体外挤包绝缘层形成绝缘线芯，多根绝缘线芯绞合成缆芯；在缆芯外依次挤包内衬层和内护层；在内护层外绕包两层保护层，每层保护层由多个环绕成一圈的保护元件组成，每个保护元件由在抗拉元件外挤包漂浮元件而形成；在两层保护层外依次绕包阻水层、防护层和外护套；所述绝缘层和内衬层采用热塑性弹性体材料挤压而成；所述绝缘层采用TPE中的TPO材料，内衬层采用TPE中的TPS材料。

所述导体采用镀锡软铜丝；铜丝制成股线的节径比为15～18倍；股线复绞的内外层绞向和节径比相同、节径比为8～9倍。

所述内衬层与绝缘线芯之间填充有滑石粉。

所述内护层热塑性聚醚型聚氨酯。

所述抗拉元件采用芳纶丝。

所述漂浮元件选自发泡聚乙烯、聚氨酯泡沫塑料、交联聚烯烃泡沫塑料和酚醛泡沫塑料中的一种；漂浮元件的发泡的结构为闭孔型、发泡密度为高发泡，密度在0.05～0.1g/cm²；机械性能为软质，弹性模量在100～200MPa。

所述阻水层为绕包在保护元件外的两层阻水带。

所述防护层采用编织丙纶丝或者抗磁金属纤维编织的纤维编织层。

所述外护套采用热塑性聚醚型聚氨酯。

采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明的绝缘层采用热塑性弹体TPE中的TPO材料，第一内衬层采用TPE中的TPS材料，TPE不仅具有很好的电气性能，同时还具有很好的机械性能，特别是在-60℃时仍然保持良好的柔韧性，低温弯曲和耐扭转性能优异，长期工作温度也比较高，最高可达125℃，且防水性能比较好，抗盐雾性能极佳。TPO的电性能更加优异，TPS的防水性能比TPO还要好。