[发明专利]一种风电叶片雷电防护电缆及其制作方法

说明书

本发明公开了一种风电叶片雷电防护电缆，包括主电缆以及至少一根分支电缆，所述主电缆线芯与分支电缆端部的线芯贴合设置，所述主电缆线芯与分支电缆线芯相接处由内至外依次套设有铜接管、陶瓷壳体、以及绝缘套层，其中，所述陶瓷壳体内设置为真空，形成真空腔室，所述主电缆与分支电缆穿出所述陶瓷壳体、绝缘套层处设置有密封胶层；所述分支电缆线芯与主电缆线芯相接处的间隙中填充有具有导电及还原性的导电颗粒，通过在主电缆线芯与分支电缆线芯连接处填充导电颗粒，使得连接处的间隙电阻大大减小，从而降低连接处的发热量，避免线芯熔毁。

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，更具体地说，它涉及一种风电叶片雷电防护电缆及其制作方法。

背景技术

风能是世界上清洁能源利用中最具商业价值的能源，是未来可再生能源领域里重要一员。风力发电机组是风电场的贵重设备，价格占风电工程投资60%以上。若其遭受雷击（特别是叶片和发电机贵重部件遭受雷击），除了损失修复期间应该发电所得之外，还要负担受损部件的拆装和更新的巨大费用。世界每年有1%～2%的转轮叶片受到雷电袭击。

电闪雷鸣释放的巨大能量，一旦雷击到风机，会引起机电系统的过电压，叶片结构温度急剧升高，分解气体高温膨胀，压力上升，造成风机叶片爆裂、电气绝缘击穿、自动化控制和通信元件烧毁等问题，雷害是威胁风机安全经济运行的严重问题,因此叶片必须加装防雷装置。

目前的防雷装置主要采用雷电防护电缆，将叶片上的雷电引流到地下。目前的雷电防护分支电缆，电缆结构本身仅仅包括线芯以及外包在线芯外壁上的绝缘层，电流在其中流动的时候常常集中在一处，导致线芯或绝缘层熔毁。此外，根据公式Q=I²RT可以得到，即使在电流均匀的情况下，电阻越大的地方，发热越严重。传统的电缆分支结构，如专利申请号为CN201610723172.0的中国专利提出的一种风电机组避雷电缆，包括主电缆，主电缆通过金属连接管设置有支电缆，支电缆与主电缆的结构相同；金属连接管设置在绝缘盒体内；绝缘盒体内注入有绝缘胶。上述方案是将多根分支电缆合并到一起，由于连接处的缝隙存在，主电缆与分支电缆并不能对电流加以良好的引导，在分支接线处发热严重，电流过大时容易损毁，故障率高，使用寿命短。

发明内容

针对实际运用中；雷电防护分支电缆接线处发热不均匀，导致线芯熔毁，电缆损毁这一问题，本发明目的一在于提出一种风电叶片雷电防护电缆，目的二在于提供一种风电叶片雷电防护电缆制作方法，具体方案如下：

一种风电叶片雷电防护电缆，包括主电缆以及至少一根分支电缆，所述主电缆线芯与分支电缆端部的线芯贴合设置，其特征在于

所述主电缆线芯与分支电缆线芯相接处由内至外依次套设有铜接管以及绝缘套层，所述主电缆与分支电缆穿出所述铜接管、绝缘套层处设置有密封胶层；

所述分支电缆线芯与主电缆线芯相接处的间隙中填充有具有导电及还原性的导电颗粒。

通过上述技术方案，分支电缆线芯中的电流导入到主电缆中，在此过程中，由于分支电缆与主电缆间隙的存在，使得二者连接处的电阻值较高且分布不均匀，同时，由于铜制的线芯在空气中会被氧化，在金属线芯的表面形成一层氧化膜，进一步增加了分支电缆线芯与主电缆线芯之间的电阻。通过设置具有导电及还原性的导电颗粒，首先可以减小分支电缆以及主电缆连接处的间隙电阻，使得电阻的分布更加的均匀，连接处不易出现局部电流过大，温度过高的情况，由此避免线芯局部熔毁；通过采用具有还原性质的导电颗粒，可以使得线芯表面的氧化层被还原，减小间隙电阻，由此减少发热量，避免线芯损毁。

进一步的，所述导电颗粒为导电碳粉颗粒，所述导电碳粉颗粒的直径不大于1um。