[发明专利]一种复绞型铝合金电缆及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种复绞型铝合金电缆及其制备方法和应用。所述复绞型铝合金电缆沿径向由内到外依次包括导体、绝缘层和护套；所述导体由1个中心单元和6个外围单元左向绞合得到，所述中心单元位于外围单元中心；所述中心单元由1根钢丝绳和6根5类铝合金股线左向绞合得到，所述钢丝绳位于5类铝合金股线中心；所述外围单元由7根5类铝合金股线左向绞合得到；所述5类铝合金股线由30～40根铝合金单丝右向束丝绞合得到。本发明提供的复绞型铝合金电缆具有较好的抗扭特性以及较好的阻燃性能、耐盐雾特性和耐霉菌特性，适用作风力发电用电缆。

技术领域

本发明属于电缆技术领域，具体涉及一种复绞型铝合金电缆及其制备方法和应用。

背景技术

随着社会和经济发展、人类环保意识增强，世界能源结构也在发生着巨大变化，人们对能源的利用由不可再生能源逐步向可再生能源发展，有太阳能、风能等新能源代替传统能源的趋势。其中，风能作为一种清洁的可再生能源，目前也是众多新能源中最具规模、技术最成熟、最有商业发展前景的发电模式，近几年受到了世界上许多国家的重视。由于发展海上风电，不占用陆上土地，而且海上风能资源丰富，适宜于大规模开发，因而海上风电已成为未来风电发展的必然趋势。

相对于陆上风电场，海上风机所处的海洋环境十分复杂和恶劣，承受着多种随时间和空间变化的随机荷载，包括风、海浪、海流、海冰和潮汐等，同时还受到地震作用的威胁。在如此恶劣的环境条件下，环境腐蚀、海生物附着、地基土冲刷和基础动力软化、材料老化、构件缺陷和机械损伤、疲劳和裂纹扩展的损伤积累等不利因素都将导致海上风机结构构件和整体抗力的衰减，影响风机结构的运行安全度和耐久性。海上风力发电用电缆作为海上风力发电机组的传输电力的重要构件，也承受大部分风机所处恶劣环境的影响，严重影响产品的使用寿命。因此，海上风力发电用电缆引起了人们的广泛关注，同时越来越多的技术手段用于制备海上风力发电用电缆。

CN107033469A公开了一种5MW海上风力发电机组高载流量抗扭转动力电缆，所述电缆包括铜导体、乙丙橡皮绝缘层和聚乙烯橡皮护套层，所述乙丙橡皮绝缘层包覆于铜导体的外表面，所述聚乙烯橡皮护套层包覆于乙丙橡皮绝缘层外表面，所述乙丙橡皮绝缘层由以下组分制备得到：三元乙丙橡胶Kep510、微晶蜡、石蜡油2280、三氧化二锑、钛白粉、白炭黑、氧化锌、纳米阻燃补强剂JP150、弹性体颗粒、粘合剂、过氧化二异丙苯DCP、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯TMPTMA。该技术方案提供的电缆具有较长的使用寿命，但其使用铜导体作为电缆芯，使得电缆的生产成本较高，不利于实际生产使用，且长期在海上使用时，易滋生霉菌，影响产品性能和美观。

CN110534244A公开了一种海上风力发电用耐寒耐腐阻燃阻水钪铝合金导体低压电缆，所述电缆包括电缆本体，电缆本体包括线芯和设置在线芯上的保护层，保护层从内至外依次包括阻水层、内护层、抗压层和外护套，线芯位于内护层表面上沿线芯长度方向等间距套设有橡胶气囊，橡胶气囊外表面等间距环设有硅胶管，抗压层侧壁对应橡胶气囊所在的位置处均等间距至少环设有十组气腔，每组气腔均由多个条形气室组成，每个条形气室与抗压层的内壁之间皆均匀设置有通气道，每个通气道与其所对应的硅胶管连接，线芯包括三根动力线芯和一根地线线芯。该技术方案制备得到的电缆虽然具有较好的耐寒性和阻燃性以及较好的耐磨抗压性能，但是其结构较复杂，长期在海上使用时，易滋生霉菌，影响产品性能和美观。

CN205451902U公开了一种耐超低温环保型风力发电用交联聚烯烃电缆，所述电缆包括：缆芯、绕包层、护套层；缆芯包括多根导线，每根导线包括导体、半导电层、绝缘层、屏蔽层，导体采用多股无氧铜丝编织而成，半导电层包覆在导体外部，绝缘层包覆在半导电层外部，绝缘层采用交联聚烯烃绝缘材料制成，屏蔽层包覆在绝缘层外部，屏蔽层采用铜带纵包而成，多根导线绞合形成缆芯；绕包层包覆在缆芯外部，护套层包覆在绕包层外部，护套层采用聚烯烃护套料挤包而成。该技术方案提供的电缆结构复杂，且使用铜丝作为导体，使其生产成本较高，同时长期在海上使用时，易滋生霉菌，影响产品性能和美观。