CN222826122U - 一种增容型海上风力发电机用耐腐蚀软电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种增容型海上风力发电机用耐腐蚀软电缆，包括缆芯；所述缆芯具有绞合在一起的多根动力线芯；每一根动力线芯是由多根导体股线绞合而成，每一根导体股线是由若干根软铜导体束绞而成，且所述导体股线的绞合方向与所述软铜导体的束绞方向相同；在所述动力线芯的绞合间隙内填充有耐高温防腐油脂；在所述动力线芯的绞合结构外部包覆有隔离层。本实用新型针对于海上风力发电机工况环境的特殊性，以低电阻、高传输功率的软铜导体组成动力线芯，并辅以耐高温防腐油脂进行抗腐蚀填充，从而达到耐盐雾、抗腐蚀、增容的技术效果，满足海上风力发电机的高功率传输技术需求，且采用先束绞、再同方向复绞，使得层间相对滑移距离大，柔软性好。

Description

一种增容型海上风力发电机用耐腐蚀软电缆

技术领域

本实用新型涉及电缆，具体是一种增容型海上风力发电机用的耐腐蚀软电缆。

背景技术

海上风电技术作为一种具有巨大潜力的清洁能源形式，凭借其清洁环保、资源丰富、可利用前景大的优势得到广泛关注。

随着风力发电技术的持续发展，海上风力发电机的装机规模在不断增加，其单机容量和输出功率也在显著提升。因此，需要传输容量更大的电力传输电缆来配套海上风力发电机的电力传输。

由于海上风力发电机处在海洋环境，故其配套的电力传输电缆亦需长期在海上的强风、盐雾、酸碱、波浪等冲击工况环境中服役。为避免海上风力发电机所用电缆的线芯出现氧化反应，通常是以抗氧化性能较好的镀锡铜导体作为动力线芯的传输导体。然而，由于镀锡铜导体存在导体电阻率较大的技术问题，其与相同规格的软铜导体电缆相较而言，电能传输功率相对较低，较难适应于大功率海上风力发电机的技术要求，其在大容量电力传输过程中容易产生发热现象，且随着服役时间的延长而加剧，使得稳定性差、服役寿命较短。

为了提高海上风力发电机所用电缆的传输容量，在已公开的现有技术中，有采用导体电阻率较低、传输功率较高的软铜导体，作为海上风力发电机所用电缆的动力线芯，例如中国专利文献公开的名称为“一种耐盐雾全密封海上风机用电缆”、公开号CN 219610054U、公开日2023年08月29日的技术。然而，由于软铜导体的抗氧化性能较低，在海上恶劣的工况环境中服役时，容易发生氧化、腐蚀的现象，亦会影响其服役的稳定性和寿命。

实用新型内容

本实用新型的技术目的在于：针对于上述海上风力发电机的特殊性，以及现有电缆技术的不足，提供一种耐盐雾、抗腐蚀的增容型海上风力发电机用耐腐蚀软电缆。

本实用新型的技术目的通过下述技术方案实现：一种增容型海上风力发电机用耐腐蚀软电缆，包括缆芯；所述缆芯具有绞合在一起的多根动力线芯；每一根动力线芯是由多根导体股线绞合而成，每一根导体股线是由若干根软铜导体束绞而成，且所述导体股线的绞合方向与所述软铜导体的束绞方向相同；在所述动力线芯的绞合间隙内填充有耐高温防腐油脂；在所述动力线芯的绞合结构外部包覆有隔离层。

上述技术措施针对于海上风力发电机工况环境的特殊性，以低电阻、高传输功率的软铜导体组成动力线芯，并辅以耐高温防腐油脂进行抗腐蚀填充，从而达到耐盐雾、抗腐蚀、增容的技术效果，满足海上风力发电机的高功率传输技术需求。另外，上述电缆缆芯的动力线芯采用先束绞、再按同方向复绞的结构，使得层间相对滑移距离大，柔软性好，有利于敷设安装。

所述动力线芯的导体股线，是由若干根单丝直径0.30～0.50mm的软铜导体束绞而成，所述导体股线的束绞节径比为16～28倍；

所述动力线芯的多根股线的绞合节径比为10～13倍。

上述技术措施的动力线芯采用若干根软铜导体束绞而成，提高了动力线芯的结构紧凑型，且柔软度高。

所述动力线芯的软铜导体，为GB/T3953-2024中规定的第5类软铜导体；

所述软铜导体的电阻率≤017100Ω·mm²/m、伸长率≤25%。

上述技术措施采用GB/T3953-2024中规定的第5类软铜导体作为动力线芯，其具有低电阻、高传输、抗拉性能强的特征，能很好满足大功率海上风力发电机的电力传输需求。

所述动力线芯的隔离层，为聚丙烯带在所述动力线芯的绞合结构外部的重叠绕包结构；

所述聚丙烯带的重叠绕包搭盖率为10～30%。

上述技术措施采用聚丙烯带在动力线芯的绞合结构外部的重叠绕包结构，确保了动力线芯的圆整性和稳定性。

所述缆芯的多根动力线芯的绞合间隙内，填充有棉麻绳结构的填充物。该技术措施增强了电缆的圆整性、抗拉性以及让电缆具有良好的防水防潮能力。

所述缆芯内，还具有排布在多根动力线芯的绞合间隙中心处的测温光纤单元；

所述测温光纤单元为双模光纤结构。

该技术措施可以对海上风力发电机电缆实时监测、反馈电缆运行过程中的温度变化，方便及时发现电缆异常，易于预防与维护。

所述缆芯的外部以无纺布重叠绕包结构成型有绕包层；

所述绕包层的重叠绕包搭盖率为15～20%。该技术措施进一步提升了电缆的圆整性和抗拉能力。

所述绕包层的外部，以耐温125℃的乙丙绝缘橡皮混合材料挤包成型有绝缘层；

所述绝缘层的挤包厚度为2.4～2.6mm。该技术措施提高了电缆的耐高温能力，确保在高温状态下电缆的正常运行。

所述绝缘层的外部，以耐寒-40℃的风机电缆专用型聚乙烯橡胶护套材料挤包成型有护套层；

所述护套层的挤包厚度为5.6～6.0mm。

该技术措施采用风机电缆专用型聚乙烯橡胶护套材料，该材料具有抗霉菌、耐盐雾、抗撕裂性强且抗拉伸能力好的特点，同时提高了电缆的耐低温能力，确保在低温状态下电缆的正常运行。

本实用新型的有益技术效果是：本实用新型针对于海上风力发电机工况环境的特殊性，以低电阻、高传输功率的软铜导体组成动力线芯，并辅以耐高温防腐油脂进行抗腐蚀填充，从而达到耐盐雾、抗腐蚀、增容的技术效果，满足海上风力发电机的高功率传输技术需求。另外，上述电缆缆芯的动力线芯采用先束绞、再按同方向复绞的结构，使得层间相对滑移距离大，柔软性好，有利于敷设安装。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的局部示意图。

图中代号含义：1—动力电芯；11—导体股线；12—耐高温防腐油脂；13—隔离层；2—测温光纤单元；3—填充物；4—绕包层；5—绝缘层；6—护套层。

具体实施方式

本实用新型涉及电缆生产技术领域，具体是一种增容型海上风力发电机用耐腐蚀软电缆，下面结合说明书附图-即图1和图2对本实用新型的技术方案内容进行清楚、详细的阐释。

实施例1

参见图1和图2所示，一种增容型海上风力发电机用耐腐蚀软电缆，包括缆芯，以及由内而外依次排布的绕包层4、绝缘层5和护套层6.

上述缆芯具有绞合在一起的三根动力线芯1、填充在动力线芯1的绞合间隙内的填充物3以及排布于动力线芯1的绞合间隙中心处的测温光纤单元2。

其中，动力线芯1由多根导体股线11绞合而成，在绞合间隙填充有耐高温防腐油脂内12，且具有在动力线芯1的绞合结构外部重叠绕包成型的隔离层13。

上述导体股线11是由若干根软铜导体束绞而成，上述导体股线11由若干根单丝直径约为0.30mm的软铜导体束绞而成，该导体股线11的束绞节径比约为16倍；上述动力线芯1的多根导体股线11的绞合节径比约为10倍，且上述导体股线11的绞合方向与所述软铜导体的束绞方向相同。

进一步地，软铜导体采用为GB/T3953-2024中规定的第5类软铜导体；其电阻率≤017100Ω·mm²/m、伸长率≤25%；

上述耐高温防腐油脂12填充于动力线芯1的绞合间隙内。

进一步地，耐高温防腐油脂选择GB/T36292《架空导线用防腐脂》中规定的40A120型，其适用温度为-40-120℃，可适用于海上的各种工况环境。

上述隔离层13为聚丙烯带在所述动力线芯1的绞合结构外部的重叠绕包结构；其聚丙烯带的重叠绕包搭盖率约为10%。

进一步地，隔离层材料选择聚丙烯PP带，通过重叠绕包的方式能加强动力线芯的圆整性和稳定性。

上述填充物3为填充于三根动力线芯1的绞合间隙内的棉麻绳结构。

进一步地，填充物选择棉麻绳，该材料柔软度高，防水防潮性能好。

上述测温光纤单元2为排布在三根动力线芯1的绞合间隙中心处的双模光纤结构。

进一步地，测温光纤单元采用多模光纤，该材料可提高温度传感变化较大时的信息传输准确性。

上述绕包层4为无纺布在缆芯的外部的重叠绕包结构；该绕包层4的重叠绕包搭盖率约为15%；

进一步地，绕包层材料选择加强型无纺布，耐高温等级达到130-150℃。

上述绝缘层5为耐温125℃的乙丙绝缘橡皮混合材料在绕包层4的外部的挤包结构；该绝缘层5的挤包厚度约为2.4mm。

进一步地，绝缘层材料选择耐高温等级为125℃、型号为EPR-125℃的乙丙绝缘橡皮混合物。

上述护套层6为耐寒-40℃的风机电缆专用型聚乙烯橡胶护套材料在绝缘层5的外部，挤包结构；该护套层6的挤包厚度约为5.6mm。

进一步地，护套材料选择型号为SH-125℃的耐盐雾抗霉菌聚乙烯橡胶护套料。其符合GB/T2423.17-2008耐盐雾以及GJB150.10A-2009抗霉菌的规定。以上述材料挤包成的护套层能通过GB/T1830.34规定的成束燃烧试验B级，且抗张强度不小于12N/mm²，断裂伸长率不小于300%，抗撕裂强度不小于6N/mm²。

实施例2

参见图1和图2所示，一种增容型海上风力发电机用耐腐蚀软电缆，包括缆芯，以及由内而外依次排布的绕包层4、绝缘层5和护套层6.

上述缆芯具有绞合在一起的三根动力线芯1、填充在动力线芯1的绞合间隙内的填充物3以及排布于动力线芯1的绞合间隙中心处的测温光纤单元2。

其中，动力线芯1由多根导体股线11绞合而成，在绞合间隙填充有耐高温防腐油脂内12，且具有在动力线芯1的绞合结构外部重叠绕包成型的隔离层13。

上述导体股线11是由若干根软铜导体束绞而成，上述导体股线11是由若干根软铜导体束绞而成，上述导体股线11由若干根单丝直径约为0.40mm的软铜导体束绞而成，该导体股线11的束绞节径比约为22倍；上述动力线芯1的多根导体股线11的绞合节径比约为12倍，且上述导体股线11的绞合方向与所述软铜导体的束绞方向相同。

动力线芯1的软铜导体，为GB/T3953-2024中规定的第5类软铜导体；其电阻率≤017100Ω·mm²/m、伸长率≤25%。

上述耐高温防腐油脂12填充于动力线芯1的绞合间隙内。

进一步地，耐高温防腐油脂选择GB/T36292《架空导线用防腐脂》中规定的40A120型，其适用温度为-40-120℃，可适用于海上的各种工况环境。

上述隔离层13为聚丙烯带在所述动力线芯1的绞合结构外部的重叠绕包结构；其聚丙烯带的重叠绕包搭盖率约为20%。

进一步地，隔离层材料选择聚丙烯PP带，通过重叠绕包的方式能加强动力线芯的圆整性和稳定性。

上述填充物3为填充于三根动力线芯1的绞合间隙内的棉麻绳结构。

进一步地，填充物选择棉麻绳，该材料柔软度高，防水防潮性能好。

上述测温光纤单元2为排布在多根动力线芯1的绞合间隙中心处的双模光纤结构。

进一步地，测温光纤单元采用多模光纤，该材料可提高温度传感变化较大时的信息传输准确性。

上述绕包层4为无纺布在缆芯的外部的重叠绕包结构；该绕包层4的重叠绕包搭盖率约为18%；

进一步地，绕包层材料选择加强型无纺布，耐高温等级达到130-150℃。

上述绝缘层5为耐温125℃的乙丙绝缘橡皮混合材料在绕包层4的外部的挤包结构；该绝缘层5的挤包厚度约为2.5mm。

进一步地，绝缘层材料选择耐高温等级为125℃、型号为EPR-125℃的乙丙绝缘橡皮混合物。

上述护套层6为耐寒-40℃的风机电缆专用型聚乙烯橡胶护套材料在绝缘层5的外部，挤包结构；该护套层6的挤包厚度约为5.8mm。

进一步地，护套材料选择型号为SH-125℃的耐盐雾抗霉菌聚乙烯橡胶护套料。其符合GB/T2423.17-2008耐盐雾以及GJB150.10A-2009抗霉菌的规定。以上述材料挤包成的护套层能通过GB/T1830.34规定的成束燃烧试验B级，且抗张强度不小于12N/mm²，断裂伸长率不小于300%，抗撕裂强度不小于6N/mm²。

实施例3

参见图1和图2所示，一种增容型海上风力发电机用耐腐蚀软电缆，包括缆芯，以及由内而外依次排布的绕包层4、绝缘层5和护套层6.

上述缆芯具有绞合在一起的三根动力线芯1、填充在动力线芯1的绞合间隙内的填充物3以及排布于动力线芯1的绞合间隙中心处的测温光纤单元2。

其中，动力线芯1由多根导体股线11绞合而成，在绞合间隙填充有耐高温防腐油脂内12，且具有在动力线芯1的绞合结构外部重叠绕包成型的隔离层13。

上述导体股线11是由若干根软铜导体束绞而成，上述导体股线11是由若干根软铜导体束绞而成，上述导体股线11由若干根单丝直径约为0.50mm的软铜导体束绞而成，该导体股线11的束绞节径比约为28倍；上述动力线芯1的多根导体股线11的绞合节径比约为13倍，且上述导体股线11的绞合方向与所述软铜导体的束绞方向相同。

动力线芯1的软铜导体，为GB/T3953-2024中规定的第5类软铜导体；其电阻率≤017100Ω·mm²/m、伸长率≤25%。

上述耐高温防腐油脂12填充于动力线芯1的绞合间隙内。

进一步地，耐高温防腐油脂选择GB/T36292《架空导线用防腐脂》中规定的40A120型，其适用温度为-40-120℃，可适用于海上的各种工况环境。

上述隔离层13为聚丙烯带在所述动力线芯1的绞合结构外部的重叠绕包结构；其聚丙烯带的重叠绕包搭盖率约为30%。

进一步地，隔离层材料选择聚丙烯PP带，通过重叠绕包的方式能加强动力线芯的圆整性和稳定性。

上述填充物3为填充于三根动力线芯1的绞合间隙内的棉麻绳结构。

进一步地，填充物选择棉麻绳，该材料柔软度高，防水防潮性能好。

上述测温光纤单元2为排布在多根动力线芯1的绞合间隙中心处的双模光纤结构。

进一步地，测温光纤单元采用多模光纤，该材料可提高温度传感变化较大时的信息传输准确性。

上述绕包层4为无纺布在缆芯的外部的重叠绕包结构；该绕包层4的重叠绕包搭盖率约为20%；

进一步地，绕包层材料选择加强型无纺布，耐高温等级达到130-150℃。

上述绝缘层5为耐温125℃的乙丙绝缘橡皮混合材料在绕包层4的外部的挤包结构；该绝缘层5的挤包厚度约为2.6mm。

进一步地，绝缘层材料选择耐高温等级为125℃、型号为EPR-125℃的乙丙绝缘橡皮混合物。

上述护套层6为耐寒-40℃的风机电缆专用型聚乙烯橡胶护套材料在绝缘层5的外部，挤包结构；该护套层6的挤包厚度约为6.0mm。

进一步地，护套材料选择型号为SH-125℃的耐盐雾抗霉菌聚乙烯橡胶护套料。其符合GB/T2423.17-2008耐盐雾以及GJB150.10A-2009抗霉菌的规定。以上述材料挤包成的护套层能通过GB/T1830.34规定的成束燃烧试验B级，且抗张强度不小于12N/mm²，断裂伸长率不小于300%，抗撕裂强度不小于6N/mm²。

以上具体技术方案仅用以说明本实用新型，而非对其限制。

尽管参照上述具体技术方案对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (9)

1.一种增容型海上风力发电机用耐腐蚀软电缆，包括缆芯；

所述缆芯具有绞合在一起的多根动力线芯（1）；

其特征在于：

每一根动力线芯（1）是由多根导体股线（11）绞合而成，每一根导体股线（11）是由若干根软铜导体束绞而成，且所述导体股线（11）的绞合方向与所述软铜导体的束绞方向相同；

在所述动力线芯（1）的绞合间隙内填充有耐高温防腐油脂（12）；

在所述动力线芯（1）的绞合结构外部包覆有隔离层（13）。

2.根据权利要求1所述增容型海上风力发电机用耐腐蚀软电缆，其特征在于：

所述动力线芯（1）的导体股线（11），是由若干根单丝直径0.30～0.50mm的软铜导体束绞而成，所述导体股线（11）的束绞节径比为16～28倍；

所述动力线芯（1）的多根导体股线（11）的绞合节径比为10～13倍。

3.根据权利要求1或2所述增容型海上风力发电机用耐腐蚀软电缆，其特征在于：

所述动力线芯（1）的软铜导体，为GB/T3953-2024中规定的第5类软铜导体；

所述软铜导体的电阻率≤017100Ω·mm²/m、伸长率≤25%。

4.根据权利要求1所述增容型海上风力发电机用耐腐蚀软电缆，其特征在于：

所述动力线芯（1）的隔离层（13），为聚丙烯带在所述动力线芯（1）的绞合结构外部的重叠绕包结构；

所述聚丙烯带的重叠绕包搭盖率为10～30%。

5.根据权利要求1所述增容型海上风力发电机用耐腐蚀软电缆，其特征在于：

所述缆芯的多根动力线芯（1）的绞合间隙内，填充有棉麻绳结构的填充物（3）。

6.根据权利要求1或5所述增容型海上风力发电机用耐腐蚀软电缆，其特征在于：

所述缆芯内，还具有排布在多根动力线芯（1）的绞合间隙中心处的测温光纤单元（2）；

所述测温光纤单元（2）为双模光纤结构。

7.根据权利要求1或5所述增容型海上风力发电机用耐腐蚀软电缆，其特征在于：

所述缆芯的外部以无纺布重叠绕包结构成型有绕包层（4）；

所述绕包层（4）的重叠绕包搭盖率为15～20%。

8.根据权利要求7所述增容型海上风力发电机用耐腐蚀软电缆，其特征在于：

所述绕包层（4）的外部，以耐温125℃的乙丙绝缘橡皮混合材料挤包成型有绝缘层（5）；

所述绝缘层（5）的挤包厚度为2.4～2.6mm。

9.根据权利要求8所述增容型海上风力发电机用耐腐蚀软电缆，其特征在于：

所述绝缘层（5）的外部，以耐寒-40℃的风机电缆专用型聚乙烯橡胶护套材料挤包成型有护套层（6）；

所述护套层（6）的挤包厚度为5.6～6.0mm。