[发明专利]智慧能源风电用环保耐油轻型阻燃中压电缆及生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉风电电缆领域，特指一种智慧能源风电用环保耐油轻型中压电缆及生产工艺。

背景技术

随着风机容量的大型化，对电力输送提出了较高的要求，常规的低压传输方式已经无法满足大功率的要求，风电电缆已逐步向中压方向发展。风力发电的特殊环境要求电缆具有阻燃、耐寒、耐油、耐热等特性，随着人们对环境要求的增加，对电缆的环保特性也提出了要求。因中压电缆对绝缘的电性能要求较高，要求选用的绝缘材料具有良好的电气绝缘性。受敷设空间、成本和安装的限制，电缆要求外径小、重量轻、价格便宜，同时电缆应具有一定的柔软度。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种智慧能源风电用环保耐油轻型中压电缆。

实现本发明第一个目的的技术方案是智慧能源风电用环保耐油轻型阻燃中压电缆，由内到外依次为导体、半导电内屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层、可剥离半导电外屏蔽层、第一半导电尼龙带、铜带屏蔽层、第二半导电尼龙带、低烟无卤高阻燃带和低烟无卤橡胶护套层；所述导体为8000系列铝合金型线绞合导体，导体单丝为瓦型结构；所述半导电内屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层、半导电外屏蔽层采用交联聚乙烯三层共挤结构；所述低烟无卤橡胶护套层采用符合VDE标准的耐油阻燃环保乙烯醋酸乙烯酯混合物材料，经辐照工艺制成。

所述半导电内屏蔽层厚度为0.8mm；所述交联聚乙烯绝缘层厚度为8.0mm；所述可剥离半导电外屏蔽层厚度为0.6mm；所述第一半导电尼龙带和第二半导电尼龙带厚度均为0.1mm，宽度均为30mm，搭盖率均为15％～20％；所述铜带屏蔽层厚度为0.12mm，宽度为35mm；所述低烟无卤高阻燃带厚度为0.07mm，宽度为40mm，搭盖率20％～25％；所述低烟无卤橡胶护套层厚度为3.0mm。

导体的瓦型单丝均匀排列紧压绞合成圆形。

本发明的第二个目的是提供一种智慧能源风电用环保耐油轻型中压电缆的生产工艺。

实现本发明第二个目的的技术方案是一种智慧能源风电用环保耐油轻型中压电缆的生产工艺，包含以下步骤：

步骤一：确定电缆结构；

步骤二：导体采用8000系列铝合金瓦型单丝绞合；

步骤三：采用三层共挤工艺的方式挤出半导电内屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层和可剥离半导电外屏蔽层；

步骤四：在可剥离半导电外屏蔽层外绕包第一半导电尼龙带，第一半导电尼龙带的搭盖率为15％～20％；

步骤五：在半导电尼龙带外绕包铜带屏蔽，铜带屏蔽厚度为0.12mm，搭盖率为 15％～20％；

步骤六：铜带屏蔽层外绕包第二半导电尼龙带和低烟无卤高阻燃带，第二半导电尼龙带的搭盖率均为10％～15％，低烟无卤高阻燃带的搭盖率为20％～25％；

步骤七：在低烟无卤高阻燃带外挤包低烟无卤橡胶护套层，低烟无卤橡胶护套层厚度为3.0mm；

步骤八：采用辐照工艺对挤包的低烟无卤橡胶护套层进行辐照，辐照后护套强度不小于9.0MPa。

采用X-RAY在线监测半导电内屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层和半导电外屏蔽层的厚度，确保半导电内屏蔽层的厚度为0.8mm、交联聚乙烯绝缘层的厚度为8.0mm、可剥离半导电外屏蔽层的厚度为0.6mm。

低烟无卤橡胶护套层挤出设备选用挤塑机，选用低烟无卤螺杆，采用挤压式生产，挤出温度为140-160℃；低烟无卤橡胶护套层挤出后进行辐照处理，辐照设备选用采用 3.0Mev、30mA功率90kW电子加速器，辐照生产线包括一台电子加速器和两套束下装置及收放线系统；辐照绕线采用回字形绕法，共9道，利用分线板让电缆均匀分布在滚筒上；辐照参数：辐照能量为3.0Mev，辐照剂量为13-18Mrad，束流10mA。

采用上述技术方案，本发明专利具有以下有益结果：(1)本发明的中压电缆结构新颖，具有电性能优异，耐油、耐寒、重量轻、耐腐蚀、阻燃、低烟无卤环保等优点，确保电缆通过63kV/5min的耐压试验，31kV局部放电不大于5pC，170kV的冲击电压试验。

(2)本发明采用交联聚乙烯绝缘，能减轻电缆重量，相比橡皮绝缘成本更低。

(3)本发明的导体选用8000系列铝合金型线导体，导体单丝为瓦型结构，相比圆形单丝，排列更紧凑，填充系数可达到94％以上；单丝截面大，所需根数少，接触电阻小。单丝强度103～152MPa，具有耐腐蚀、重量轻、结构紧凑、外径小等优点，比紧压导体外径小1.5mm，强度优于铝导体，成本比铜导体更低。