[实用新型]风力发电机用中压单芯电缆

说明书

技术领域

本实用新型涉及电缆，具体是一种风力发电机用中压单芯电缆。

背景技术

在风力发电技术中，单机容量为2.5MW及以上的风力发电机组需要采用35kV中压专用电缆，来连接位于机舱后部的中压变压器高压侧和位于风力发电机塔筒底部的中压开关柜；在使用中，中压电缆在最上节塔筒内部悬垂约20m，中压电缆的上端随着机舱转动、下端固定到塔筒上。

近年来，海上丰富的风能资源被风力发电技术有效、可靠地开发利用。由于海上环境显著的不同于陆地，因而陆地风力发电技术可用的35kV中压专用电缆在海上风力发电技术中无法适用，这是因为：为了保持稳定的电气性能，需要中压电缆在35kV的高运行电压下，能够在特殊的使用环境和使用条件中，可靠、稳定地实现频繁的扭转。

目前，海上风力发电技术常见的35kV中压专用电缆主要为三芯绞合电缆。三芯绞合电缆相较单芯电缆而言，在同样规格和环境条件下，三芯电缆的载流量明显低于单芯电缆，一般会低出30%左右。由此可见，三芯电缆存在制造成本偏高，且没有过大余量来保证电缆满负荷运行时的安全性。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述现有技术的不足和专用电缆的特殊性，提供一种制造成本低、安全性高、可靠稳定、特别适宜海上风力发电技术使用的风力发电机用中压单芯电缆。

本实用新型所采用的技术方案是：一种海上风力发电机用中压单芯电缆，包括导体线芯，所述导体线芯上由内向外依次包覆有导体屏蔽层、乙丙橡胶绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层和护套层。

所述导体线芯为镀锡铜的复绞结构。进一步的，所述导体线芯的复绞方向相同，且绞合节径比由内层向外层依次递减。

所述导体屏蔽层为复合结构，该导体屏蔽层主要由绕包在导体线芯外的半导电尼龙带和挤塑在导体线芯外的半导电屏蔽层组成。

所述乙丙橡胶绝缘层主要为35kV电压等级的中压乙丙胶层。

所述绝缘屏蔽层主要为可剥离半导电屏蔽层。

所述金属屏蔽层主要由绕包的半导电尼龙带和丝材混编层组成；所述丝材混编层为镀锡铜丝和纤维丝的混编组合。

所述护套层为聚氨酯弹性体层。进一步的，所述护套层外涂覆有憎水涂层。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型相较同型号规格的三芯电缆而言，能够承载更大的载流量，一般会高出30%左右；如此，一方面可以选用较小规格的中压电缆达到相同的载流量，以降低电缆成本；另一方面，在同型号规格和环境条件下，可以有更大的余量来保证中压电缆满负荷运行时的安全性，避免导体满负荷运行致使中压电缆发热而影响中压电缆的使用寿命，提高并保障风力发电机运行的可靠性和安全性；

2.本实用新型的导体线芯结构有效保证了导体的电性能和抗氧化性能，同时，能够保证中压电缆可以顺利通过低温扭转的试验，使其具有良好的耐低温性和抗扭转性，经测试，其耐低温扭转性能为-60℃；

3.本实用新型所采用的乙丙橡胶绝缘层和金属屏蔽层，对中压电缆的绝缘耐低温和机械性能进行了有效提升，确保中压电缆在频繁的扭转过程中，能够具有良好的电气性能，提高其使用寿命；

4.本实用新型所采用的护套层不仅保证了中压电缆具有优异的耐低温、耐水解、耐盐雾、耐酸碱、抗撕裂等性能，同时保证了中压电缆与内部线芯紧密的结合，确保在扭转过程中不起皱、不鼓包；此外，护套层外所涂覆的憎水涂层，保证了中压电缆在高盐雾、高潮湿环境下能够正常安全地运行；

综上所述，本实用新型的各项性能均满足风力发电技术对中压专用电缆的技术要求，其既适合在陆地风力发电技术中使用，也适合、而且尤其适合在近海、远海的风力发电技术中使用。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图中代号含义：1—镀锡铜导体；2—导体屏蔽层；3—乙丙橡胶绝缘层；4—绝缘屏蔽层；5—金属屏蔽层；6—护套层；7—憎水涂层。

具体实施方式

参见图1所示，本实用新型为风力发电机、尤其是海上风力发电机的中压专用单芯电缆，其包括导体线芯、导体屏蔽层2、乙丙橡胶绝缘层3、绝缘屏蔽层4、金属屏蔽层5、护套层6和憎水涂层7，导体屏蔽层2、乙丙橡胶绝缘层3、绝缘屏蔽层4、金属屏蔽层5、护套层6和憎水涂层7以导体线芯为中心，由内向外依次包覆在导体线芯的外周上。