[发明专利]一种抗扭转抗疲劳长寿命风电电缆及其制备方法

摘要

本发明公开了一种抗扭转抗疲劳长寿命风电电缆及其制造方法，该电缆由外及里依次设置有高强层、支撑层、内衬、绝缘层和导体，在高强层与支撑层之间还设置有韧化层，韧化层与支撑层交界处设置有固化有聚氯乙烯胶泥的尼龙PA66层；高强层为由铜丝、碳化硅陶瓷纤维、PP扁丝三种纤维丝按质量比1：(3.5‑5)：(75‑90)均匀混编后，再经硫化橡胶封闭后制成；支撑层采用石墨化碳纤维制成；韧化层采用聚氯乙烯胶泥和缩合型单组分室温硫化硅橡胶混合均匀并固化硫化而成。本发明的抗扭转抗疲劳长寿命风电电缆能适应较大风力、承受较大扭转力矩、耐受长期往复运动疲劳应力、老化较慢。

主权项

1.一种抗扭转抗疲劳长寿命风电电缆，其特征在于：该电缆由外及里依次设置有高强层(1)、支撑层(4)、内衬(5)、绝缘层(6)和导体(7)，在高强层(1)与支撑层(4)之间还设置有韧化层(2)，韧化层(2)与支撑层(4)交界处设置有固化有按尼龙PA66层(3)质量计质量比12wt%‑15wt%聚氯乙烯胶泥的尼龙PA66层(3)；高强层(1)为由直径0.05mm‑0.2mm的铜丝、直径0.2mm‑0.5mm的碳化硅陶瓷纤维、PP扁丝三种纤维丝按质量比1：(3.5‑5)：(75‑90)均匀混编后，再经硫化橡胶封闭后制成；支撑层(4)采用石墨化碳纤维制成；韧化层(2)采用聚氯乙烯胶泥和缩合型单组分室温硫化硅橡胶按质量比2：(8‑10)混合均匀并固化硫化而成；其中高强层(1)的制造方法包括以下步骤：1）生产前准备①按重量份准备直径0.05mm‑0.2mm的铜丝1份、直径0.2mm‑0.5mm的碳化硅陶瓷纤维3.5份‑5份、PP扁丝75份‑90份、足量硫化橡胶、准备与高强层(1)管状结构尺寸相匹配的模具；2）强化网的制备①将阶段1）准备的铜丝、碳化硅陶瓷纤维、PP扁丝均匀混编成网孔尺寸0.5mm‑1mm的、与电缆设计尺寸相匹配的3层‑5层交错的纤维网；②将阶段1）准备的硫化橡胶加热至熔融状态，然后将步骤①获得的纤维网逐层浸润在熔融状态的硫化橡胶中，然后取出自然干燥，获得节点粘连的多层纤维网，该节点粘连的多层纤维网即为所需强化网；3）高强层(1)成型①维持阶段2）步骤②获得的熔融状态硫化橡胶液；②将强化网层叠好后卷成筒状，置于阶段1）准备的模具中，获得置芯模具；③将步骤①准备的熔融状态硫化橡胶液灌封到步骤②获得的模具中，然后在模具开口处物理加压10MPa‑20MPa，获得紧实模压管，待紧实模压管自然冷却固化后开模，取出固化后的复合管，该复合管即为所需高强层(1)；所述抗扭转抗疲劳长寿命风电电缆的制造方法包括以下步骤：①将支撑层(4)、内衬(5)、绝缘层(6)和导体(7)由外及里依次套装好，获得基体；②在步骤①获得的基体表面均匀涂抹重量为尼龙PA66层(3)质量6wt%‑8wt%的聚氯乙烯胶泥，然后再将尼龙PA66层(3)铺设在聚氯乙烯胶泥表面压紧，最后将剩余聚氯乙烯胶泥均匀涂抹在尼龙PA66层(3)外表面上，获得强化紧固基体；③将强化紧固基体套装在高强层(1)中且两者保持同轴状态，获得组合套管；④在步骤③获得的组合套管中以20MPa‑25MPa压强灌封聚氯乙烯胶泥和缩合型单组分室温硫化硅橡胶按质量比2：(8‑10)混合均匀的混合柔胶液，直至柔胶液填充完整个空间，然后将获得的管状结构两端锁紧固定，即获得所需所述抗扭转抗疲劳长寿命风电电缆。