[发明专利]一种阻水型光伏电缆及其制备工艺

说明书

本发明属于光伏电缆技术领域，具体涉及一种阻水型光伏电缆及其制备工艺。其技术要点如下：光伏电缆包括导体，绝缘层和护套；其中，所述导体采用复绞结构，具体由单丝与阻水纱同心绞合形成导体单元，导体单元再与阻水纱同心绞合形成导体。本发明提供的阻水型光伏电缆，当水侵入到电缆内部时，与单丝绞合在一起的阻水纱同样能够快速吸收水分，避免水对单丝造成伤害；且由于单丝与阻水纱之间是绞合的关系，因此能够大幅提高单丝与阻水纱之间的受力追从性，即使是应用在海底的巨大水压的情况下，依然能够避阻水纱层与单丝层之间的剥离，或由于两者受力不均而断裂。

技术领域

本发明属于光伏电缆技术领域，具体涉及一种阻水型光伏电缆及其制备工艺。

背景技术

近年来，在恶劣的环境和潮湿的环境下敷设的电缆，人们越来越意识到阻水性的重要性，特别是在地下水位较高或常年多雨地区(比如我国长江以南地区)。目前光伏电缆大多采用直埋在土壤内的方式，遇到河流水库直接将电缆放置在河流底部，故放置在河流底部的电缆承受水流的冲击，尤其是遇到洪水爆发时，河流内的水流流速较快，会带动河流内的玻璃碎片或金属片、尖锐的碎石流动撞击到电缆的表面，造成电缆的外护套破损，导致电缆在使用过程中存有安全隐患。

现有技术中，通常采用交联聚乙烯作为绝缘阻水材料，但是当该电缆出现破损时，会造成水汽沿破损处向电缆内部侵入，水汽进入电缆内，必然会导致水树枝型爬电，影响导电质量，造成电缆的电性能下降，严重缩短电缆的寿命。为了解决这一问题，现有技术中又提出了采用阻水纱形成阻水层，对导体进行包覆以期达到阻水的目的，但是单独加入的阻水纱层容易破裂，且与其他绝缘层、导体之间均留有缝隙，阻水纱的吸水膨胀率不够或吸水速率低，仍然存在水侵入导体的风险。

有鉴于上述现有阻水型光伏电缆存在的缺陷，本发明人基于从事此类材料多年丰富经验及专业知识，配合理论分析，加以研究创新，开发出阻水型光伏电缆的制备工艺，大幅提高光伏电缆的阻水能力。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种阻水型光伏电缆，将阻水纱和单丝同心绞合后形成导体单元，再将导体单元与阻水纱同心绞合获得导体，使阻水纱和单丝之间的空隙度更小，且由于绞合的关系，能够避免阻水纱与单丝之间的剥离。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

本发明提供的一种阻水型光伏电缆，包括导体，绝缘层和护套；其中，导体采用复绞结构，具体由单丝与阻水纱同心绞合形成导体单元，导体单元再与阻水纱同心绞合形成导体。即使是当水侵入到电缆内部时，与单丝绞合在一起的阻水纱同样能够快速吸收水分，避免水对单丝造成伤害；且由于单丝与阻水纱之间是绞合的关系，因此能够大幅提高单丝与阻水纱之间的受力追从性，即使是应用在海底的巨大水压的情况下，依然能够避阻水纱层与单丝层之间的剥离，或由于两者受力不均而断裂。

再者，本发明中，采用导体单元与阻水纱绞合，一方面能够避免线芯黏连，另一方面，对单丝以及导体形成双重保护，进一步提高光伏电缆的阻水能力。

进一步的，阻水纱是聚丙烯酸钠阻水纱，聚丙烯酸钠含量为10~35%wt。

进一步的，单丝是镀锡软铜丝，单丝直径为0.25~0.5mm。

进一步的，导体单元中，单丝与阻水纱的根数比为n，n由以下公式计算：n=(r/R+γ_阻水纱/γ_单丝)·W_阻水纱，其中r为阻水纱的单丝直径，单位是mm；R是单丝的单丝直径，单位是mm；γ_单丝和γ_{阻水纱分别}是单丝的受热膨胀系数和阻水纱常温常压下的吸水膨胀率；W_阻水纱是阻水纱在21℃、常压下的吸水率。

进一步的，阻水纱的单丝直径是0.5~3.0mm。