[发明专利]一种风力发电塔筒用导体电缆

说明书

本发明涉及一种风力发电塔筒用导体电缆，包括：绞合导体、绝缘层、第一阻燃包带层、疏绕金属丝、反向金属带、第二阻燃包带层和外护套；所述绞合导体采用梯形单线同心绞合结构；所述绞合导体外包裹绝缘层；所述绝缘层外包裹第一阻燃包带层；所述第一阻燃包带层外包裹疏绕金属丝；所述疏绕金属丝外包裹反向金属带；所述反向金属带外包裹第二阻燃包带层；所述第二阻燃包带层外包裹外护套。本发明所述的一种风力发电塔筒用导体电缆，可减少受振动引起的弯曲变形和热膨胀变形，耐受野外环境高低温变化、耐油、耐磨、耐腐蚀、耐长期日光老化性能，同时具有较好的防雷特性和无卤低烟高阻燃特性，降低故障率，提高使用寿命。

技术领域

本发明涉及风力发电用电缆技术领域，具体为一种风力发电塔筒用导体电缆。

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之一，是未来可再生能源领域里重要一员。风力发电机组是靠风轮转动吸取风能的,将气流动能转为机械能,再转化为电能输送到电网。风力发电在替代传统能源的过程中，发电成本是考虑的重点。随着国家政策的转变，平价上网是风电发展的大趋势。而风力发电受地理位置和风资源的限制，风场的选址成本和风场建设成本很难控制，为了降低风力发电成本，风机主体和施工成本两方面成了各主机商主要考虑的方向。

塔筒是风电机组中的主要支撑部件,是具有薄壳型筒状的高耸结构,它长期处于自然大气环境中,受大气湍流、风剪切、风向变化和塔影效应制约,而敷设于机组塔筒内直线段的电缆，由于是固定敷设在塔筒内部的动力电缆，为降低成本，通常直接用普通的铝导体电缆或铝合金电缆来代替，但是由于风场环境、安装场所及塔筒自身高度的影响，这部分电缆仍长期面临雷击、振动、高低温变化、日光老化等威胁，普通电缆难以在25年寿命周期中承受上述环境影响，导致风电场事故频发，维修成本增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风力发电塔筒用导体电缆，采用铝合金型线同心绞合导体结构和铝合金丝疏绕加反向铝合金带绕包的金属屏蔽设计，使电缆在25年的设计寿命周期内具有长期抗振动疲劳性能，可减少受振动引起的弯曲变形和热膨胀变形，耐受野外环境高低温变化、耐油、耐磨、耐腐蚀及耐长期日光老化性能，同时具有较好的防雷特性和无卤低烟高阻燃特性，降低故障率，提高使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种风力发电塔筒用导体电缆，包括：绞合导体、绝缘层、第一阻燃包带层、疏绕金属丝、反向金属带、第二阻燃包带层和外护套；所述绞合导体采用梯形单线同心绞合结构；所述绞合导体外包裹绝缘层；所述绝缘层外包裹第一阻燃包带层；所述第一阻燃包带层外包裹疏绕金属丝；所述疏绕金属丝外包裹反向金属带；所述反向金属带外包裹第二阻燃包带层；所述第二阻燃包带层外包裹外护套。

进一步地，所述绞合导体的导体根数为：37～61根。

进一步地，所述绝缘层为交联聚乙烯绝缘层。

进一步地，所述疏绕金属丝的间隙为：1mm～4mm。

进一步地，所述外护套的材质为聚醚型聚氨酯弹性体。

进一步地，所述绞合导体、疏绕金属丝和反向金属带的材质均采用铝合金。

与现有技术相比，本发明达到的有益效果是：

1.本发明的绞合导体采用梯形单线同心绞合结构，增大了导体截面利用率，减小了导体直径，极大地提升了导体结构的稳定性，使电缆具有耐长期抗振动疲劳性能，可减少受振动引起的弯曲变形；直径小、重量轻，有利于狭窄空间敷设；

2.本发明的屏蔽结构采用铝合金丝疏绕加反向铝合金带绕包屏蔽，可依据实际线路对短路电流的不同要求，通过改变铝合金丝的直径和根数，来满足不同线路的使用要求；同时该结构可以使弯曲变形小，热膨胀变形也少，接触电阻不至于成倍增加，所有的这些情况都有利于改善运行电缆的电性能、机械性能和热性能，降低故障率；且结构简单、材质轻、成本低，生产效率高并容易实现；