[发明专利]风力发电机组用中压抗扭动力电缆

说明书

本发明公开一种中压抗扭动力电缆，包括至少一根动力线芯、与动力线芯绞合的至少一根接地线芯、包绕在动力线芯、接地线芯外部的护套层，动力线芯包括导体、包覆导体的绝缘层；绝缘层包括以下各组份：三元乙丙橡胶；微晶蜡；石蜡油；三氧化二锑；钛白粉；纳米氧化锌；煅烧高岭土；偶联剂；防老剂；硫化剂；硫化助剂；护套层包括以下各组份：氯化聚乙烯；氢氧化镁；白炭黑；改性煅烧高岭土；热塑性弹性体；防老剂；红丹母胶；三氧化二锑；轻质氧化镁；钙锌稳定剂；硬脂酸；高耐磨炭黑；增塑剂；耐寒增塑剂；偶联剂；硫化剂；硫化促进剂。本发能够解决8MW海上风力发电机组抗扭动力电缆长期高载流量、弯曲疲劳、老化、撕裂等导致使用寿命下降的问题。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种8MW海上风力发电机组用中压抗扭动力电缆。

背景技术

海上风场相对于陆地风电场，风场风机所处的海洋环境十分复杂和恶劣，承受着多种随时间和空间变化的随机荷载，包括风、海浪、海流、海冰和潮汐等作用于结构，同时还受到地震作用的威胁。在如此恶劣的环境条件下，环境腐蚀、海生物附着、地基土冲刷和基础动力软化、材料老化、构件缺陷和机械损伤、疲劳和裂纹扩展的损伤积累等不利因素都将导致海上风机结构构件和整体抗力的衰减，影响风机结构的运行安全度和耐久性。大功率海上风力发电机组高载流量抗扭动力电缆作为海上风力发电机组传输电力的重要构件，也承受大部分风机所处恶劣环境的影响，严重影响产品的使用寿命。

8MW海上风机采用的是中压抗扭动力电缆，其要求缆在同等截面下应具有更高的载流量，而动力电缆的载流量与使用温度相关。目前，常规中压抗扭动力电缆使用乙丙橡皮绝缘、氯丁橡皮护套层，最高使用温度在90℃，抗张强度、耐老化性和抗撕裂性都不高，使得其用在8MW海上风机上会因为复杂和恶劣的使用环境造成使用寿命短、维护成本高的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种风力发电机组用中压抗扭动力电缆，使用最高耐受105℃的乙丙橡胶绝缘料制成动力线芯的绝缘层、最高耐受105℃的氯化聚乙烯护套料制成动力电缆的护套层，绝缘抗涨强度不小于11MPa、断裂伸长率大于300％，满足海上风力发电机组高载流量抗扭电缆在正常工作环境下(工作温度-40℃～+105℃)的各项电力传输和使用性能，解决8MW海上风力发电机组抗扭动力电缆长期高载流量、弯曲疲劳、老化、撕裂等导致使用寿命下降的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种风力发电机组用中压抗扭动力电缆，包括至少一根动力线芯、与所述动力线芯相绞合的至少一根接地线芯、包绕在所述动力线芯、接地线芯外部的护套层，所述动力线芯包括导体、包覆在所述导体外部的绝缘层；

所述绝缘层由绝缘料制成，所述绝缘料包括按重量份数计的以下各组份：

所述护套层由护套料制成，所述护套料包括按重量份数计的以下各组份：

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述绝缘料的制备方法包括以下步骤，

(1)取全部份数的三元乙丙橡胶放入密炼机中混炼均匀；

(2)取全部份数的三氧化二锑、钛白粉、纳米氧化锌、微晶蜡、防老剂和一半份数的煅烧高岭土加入密炼机中混炼，混炼2～3分钟后，加入全部份数的石蜡油继续混炼至均匀；

(3)取全部份数的偶联剂和一半份数的煅烧高岭土加入密炼机中混炼均匀；

(4)取全部份数的硫化剂和硫化助剂加入密炼机中混炼均匀，获得制成所述绝缘材料的绝缘混炼胶料。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括取所述绝缘混炼胶料在开炼机上薄通1～2次、摆胶2～3次，随后在压延机上开条出片，输出的橡页冷却后过滑石粉箱，制备获得所述绝缘材料。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述护套料的制备方法包括以下步骤，