風能發電系統用低煙無鹵阻燃耐火變頻電纜的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電纜，尤其是一種耐油及抗酸堿腐蝕性，耐嚴寒性，具備阻燃及耐火功效的風能發電系統變頻器與發電機連接控制用低煙無鹵阻燃耐火變頻電纜。
【背景技術】
[0002]隨著現代工業的飛速發展，人類對能源的需求明顯增加，地球上可用的常規能源日漸減少，如何實現能源的持續發展，從而保證我國經濟的可持續性發展，已是我們必須要解決的能源戰略問題。傳統的能源消耗如煤炭，石油，天然氣等資源可開采量在萎縮，而且此類能源經利用后對地球環境產生嚴重影響，如火力發電廠使用煤炭發電，產生大量有毒有害氣體污染空氣，近年國家對于環境保護治理的措施越來越多，相關部委也提出一系列環保政策，國家大力提倡使用清潔能源，充分利用自然資源產生的能源作用，實現能源的持續發展。目前世界各國都在積極開發風能作用，隨著風力發電機裝機容量的快速發展和風力發電技術的不斷成熟，國家已將風能發展納入國家重點支持的八大高新技術領域新能源及節能技術范圍內，未來時間內風能使用將是國家重點發展能源之一。
[0003]隨著風力發電機級功率不斷增加，導致機組的葉片已重達數十噸，葉片轉動時慣性特別大，在要求響應速度與風速同步上面是非常困難的，要想發電機轉動速度與葉片同動，這就需要通過變頻器與發電動組合來完成，采用變頻技術來實現，在高頻率風速變化下，通過變頻器瞬時改變發電機轉子電流頻率，來滿足發電動組跟上風速頻率變化，使組機輸出功率穩定，降低對電網的沖擊，輸出始終保持電網電壓。要保證風能發電機正常工作，連接變頻器用的電力電纜作用非常大。傳統的變頻器電纜有基本的低煙無鹵阻燃作用，而且阻燃級別僅是普通的C級，如果要達到耐火要求，還要對線纜進行結構調整，如在導體上面包覆云母帶(例如專利201210158799.8就是采用云母帶層和玻璃帶層來提高其阻燃效果)，增加產品生產成本。
【發明內容】
[0004]本實用新型目的在于提供一種纜芯為對稱結構，以及雙屏蔽體結構形式與陶瓷化高分子阻燃聚烯烴護套材料的風能發電系統用變低煙無鹵阻燃耐火變頻電纜。該電纜纜芯絕緣層材料使用交聯聚烯烴絕緣體，其老化前抗張強度大于12.5N/mm2，斷裂伸長率大于200%，直流耐壓強度達15kV不擊穿。纜芯采用“3+3”對稱結構形式，可以提高變頻電機專用電纜的抗干擾性，減少了整個系統中的電磁輻射。另外該電纜采用鋁箔與編織網雙屏蔽體結構，編織密度在90%以上，此屏蔽可抗電磁感應、接地不良和電源線傳導干擾，減小電感以及防止感應電動勢過大。雙屏蔽體既起到抑制電磁波對外發射的作用，又可作為短路電流的通道，能起到中性線芯的保護作用。外護套滿足耐臭氧，耐酸堿，抗鹽霧，耐候性強，具備高溫阻燃耐火作用的陶瓷化高分子阻燃聚烯烴材料。纜芯及護套材料均為無鹵性，燃燒后煙密度透光率可達80%以上。該護套材料所生產的電纜遇明火燃燒時結殼速度快，結殼堅硬密實，水平燃燒可以自熄不延燃，在350°C至1600°C有焰或無焰情況下不熔融，不滴落，不脫落，不產生二次災害，能燒成堅硬的陶瓷狀鎧體。溫度越高，時間越長燒后的陶瓷狀鎧體越堅硬，其殘余物為陶瓷無機物，殘余量大于85%，陶瓷狀鎧體能形成蜂窩狀細微孔，可以起到很好的隔火隔熱效果。
[0005]解決以上技術問題，本實用新型所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現:
[0006]風能發電系統用低煙無鹵阻燃耐火變頻電纜，其特征是，
[0007]包括由內到外依次設置的電纜纜芯、鋁箔層、編織層和外護套，所述電纜纜芯包括主線和接地線，所述鋁箔層包覆在電纜纜芯的外表面，所述編織層包覆在鋁箔層的外表面，所述外護套包覆在編織層的外表面；
[0008]所述主線和接地線分別為3根，3根主線成品字排列，其空隙處嵌入3根接地線，形成“3+3”對稱結構形式。對稱電纜結構由于導線的互換性，有更好的電磁相容性，對抑制電磁干擾起到一定的作用，能抵消高次諧彼中的奇次頻率，提高變頻電機專用電纜的抗干擾性，減少了整個系統中的電磁輻射。
[0009]所述主線包括主線導體和主線絕緣層，所述主線絕緣層包覆在主線導體的外表面；
[0010]所述接地線包括接地線導體和接地線絕緣層，所述接地線絕緣層包覆在接地導體的外表面。
[0011]進一步的，所述主線導體與接地線導體采用單支無氧鍍錫銅絲，其純度達99.99%。導體電阻率小。
[0012]進一步的，所述主線絕緣層與接地線絕緣層采用交聯聚烯烴材料。該材料材料特性符合GB/T17557-2010標準要求，氧指數達30以上，直流耐壓強度達15kV，具備良好的阻燃性及低煙無鹵性。
[0013]進一步的，所述鋁箔層厚度為0.05mm，縱包電纜纜芯表面，導電面朝外。
[0014]進一步的，所述編織層使用鍍錫銅導體，編織密度達90%以上，編織層360度包覆于鋁箔層導電面。此結構具備抗電磁感應、接地不良和電源線傳導干擾，減小電感，防止感應電動勢過大作用，可以起到抑制電磁波對外發射的效果，又可作為短路電流的通道，能起到中性線芯的保護系統作用。
[0015]進一步的，所述外護套采用陶瓷化高分子阻燃聚烯烴材料擠包完成，所述外護套具有良好的絕緣性能，常溫下介電強度達多24kV，體積電阻率多1.03Χ1015Ω.πι。此材料耐溫_40°C至90°C具備耐油抗酸堿腐蝕性，具備無鹵特性，遇高溫燃燒時形成堅硬的鎧狀體，對內部結構起有效阻燃防火保護作用。
[0016]本發明的有益效果:
[0017]①本實用新型的風能發電系統用低煙無鹵阻燃耐火變頻電纜的纜芯絕緣層材料使用交聯聚烯烴絕緣體，其老化前抗張強度大于12.5N/mm2，斷裂伸長率大于200%，直流耐壓強度達15kV不擊穿；
[0018]②本實用新型的風能發電系統用低煙無鹵阻燃耐火變頻電纜在纜芯上面采取“3+3”對稱結構形式，即3根主線成品字排列，其空隙處嵌入3根接地線。對稱電纜結構由于導線的互換性，有更好的電磁相容性，對抑制電磁干擾起到一定的作用，能抵消高次諧彼中的奇次頻率，提高變頻電機專用電纜的抗干擾性，減少了整個系統中的電磁輻射；
[0019]③本實用新型的風能發電系統用低煙無鹵阻燃耐火變頻電纜采用鋁箔與編織網屏蔽體結構，此結構的電纜可抗電磁感應、接地不良和電源線傳導干擾，減小電感，防止感應電動勢過大。屏蔽層既起到抑制電磁波對外發射的作用，又可作為短路電流的通道，能起到中性線芯的保護作用；
[0020]④本實用新型的風能發電系統用低煙無鹵阻燃耐火變頻電纜的外護套采用陶瓷化高分子阻燃聚烯烴材料，具備耐酸堿油腐蝕性，抗紫外線照射性，高溫阻燃耐火性和良好的絕緣性能；常溫下介電強度達彡24kV，體積電阻率彡1.03Χ10