[发明专利]光伏电缆

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种电缆，具体是对光伏电缆的一种改进。

背景技术

众所周知，太阳能技术将成为未来的绿色能源技术之一，太阳能或光伏（PV）在中国应用日渐广泛,除政府支持的光伏发电厂发展迅速之外，私人投资者也正积极建厂，太阳能组件的销售将遍布全球，建造经济高效的盈利性的光伏发电厂，代表了所有太阳能制造商最重要的目标和核心竞争力。事实上，盈利能力不仅仅取决于太阳能组件自身的效率或高性能，自然也离不开传输电能的光伏或太阳能专用电缆，高质量电缆可以避免因高昂的维修和维护费用而导致太阳能系统无法盈利，但如果未能采用太阳能应用的专用电缆，将会影响到整个系统的使用寿命，而实际上，太阳能系统常常会在恶劣环境条件下使用，除了高温和紫外线辐射的情况外，还经常承受机械载荷，在安装和维护期间，电缆可在屋顶结构的锐边上布线，同时电缆须承受压力、弯折、张力、交叉拉伸载荷及强力冲击，如果电缆自身强度不够，则电缆将会受到严重损坏，甚至导体断线造成断路，从而影响整个光伏系统的安全使用，或者导致短路、火灾和人员伤害危险等问题的出现。 

碳纤维的出现是材料史上的一次革命，也是目前世界上首选的高性能材料，具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电传热、密度小、质量轻、易加工等多种优异性能，属典型的高技术产品，正逐步征服和取代传统材料，早已广泛应用于航天、航空和军事领域，世界各国均把发展高性能碳纤维产业放在了极其重要的位置，同时在民用的发展上也有着更加广阔的空间，并已经深入到了国计民生的各个领域；碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，是由含碳量较高、在热处理过程中不熔融的人造化学纤维经热稳定氧化处理、炭化处理及石墨化等工艺制成的，碳纤维可以细如蛛丝，其强度是钢的62倍以上，成型工艺非常好，并且弹性量和抗变能力是钢的2倍多，比重不到钢的四分之一，是铝合金的二分之一，而且柔软度好，因此广泛应用于要求能承重、不易损内部元件的电缆的加强芯，同时还具有极其优良的耐高低温和抗腐蚀性能。

目前，考虑到光伏电缆在各种条件下所承受的拉拽等力的破坏，特别是软结构导体和小规格小截面的电缆，很容易在敷设和使用过程中造成断线或拉细等情况，有的电缆制造企业对上述问题进行了改进，如中国发明专利“太阳能光伏电缆”（公开号201893159U，公开日2011年7月6日）中提出了采用不锈钢丝编织加强层来实现对电缆的保护，然而其保护的只是绝缘层，当导体结构由0.10mm至0.50mm之间的细丝组成受到极大的拉力时，单丝或整个导体的断裂是其无法保护的，所以还有值得改进的空间。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种抗拉强度高的光伏电缆。

一种光伏电缆，包括导体，在导体外依次挤包绝缘层，设置金属铠装层或金属屏蔽层，最外层设置护套层，所述导体是含有碳纤维丝作为加强结构的导体。

所述含有碳纤维丝作为加强结构的导体是将碳纤维丝和单丝一起绞入或并入到导体中。

本发明在光伏电缆中应用含有碳纤维丝作为加强结构的导体，制得的光伏电缆具有很高的抗拉强度，除正常使用外还可以在需要时垂直敷设或有拉拽情况下使用，对于设备以及人身安全有着很好的保护作用，同时大大延长了光伏电缆的安全使用寿命。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1，本发明的一种光伏电缆，电缆中心为导体1，该导体1含有碳纤维丝作为加强结构。在导体外依次挤包绝缘层2，设置金属铠装层或金属屏蔽层3，最外层设置护套层4。

本发明的制造方法为：事先拉制碳纤维丝，碳纤维丝的直径、长度及根数根据将承载的拉力相匹配，在绞制或束丝并丝时将碳纤维丝放置其中，使绞合时成为导体中的一部分，也与导体组合成一个整体，在导体外挤包绝缘层，绝缘层外可根据需要绕包金属带或编织和疏绕金属丝作为铠装层或及金属屏蔽层，然后挤包护套层。

导体根据敷设使用的特点需要，可以选择GB/T 3956-2008中的第1种导体、第2种导体、第5种导体及第6种导体。

绝缘层和护套层可以是能够满足要求的任何材料及组成。绝缘层外的金属铠装或屏蔽层，材料可以是钢带、铜带、不锈钢丝、铜丝等，可根据使用情况的需要来决定是设置铠装层或者是金属屏蔽层，同时结构形式可是绕包、编织或疏绕等。

凡是对本发明没有实质性的改动就可以达到相同功能和效果，均属于本专利保护的范围。