沿海风电机组用高强度耐扭转耐腐蚀特种电缆

摘要

本发明公开了沿海风电机组用高强度耐扭转耐腐蚀特种电缆，包括芯线本体和保护管，芯线本体包括多个缆芯和包围所述缆芯的外护套，缆芯从内到外依次包括导体、绝缘层、阻燃层、铠装层和内护层，外护套的截面为等边三角形，外护套具有3个侧面，每个侧面固定连接有一个沿电缆长度方向延伸的不锈钢片状单元，不锈钢片状单元的侧边处具有截面呈圆形的不锈钢绳，不锈钢片状单元内具有空腔，不锈钢片状单元还包括贯穿不锈钢片状单元上下表面的贯穿孔，贯穿孔位于不锈钢绳和外护套之间，保护管的截面为圆环形，保护管的内侧壁具有3个条形凹槽，每个不锈钢绳嵌入一个条形凹槽内，条形凹槽的截面为弧线形。本发明的电缆绝缘、阻燃、耐扭性能好。

说明书

技术领域

本发明涉及电缆领域，具体涉及一种沿海风电机组用高强度耐扭转耐腐蚀特种电缆。

背景技术

随着新能源技术的发展，风力发电、光伏发电等新能源的发电技术应用越来越广泛，与风力发电技术配套使用的是风能电缆、风力发电机组等设备；一般的风能电缆的结构为，包括导体、绝缘层、和护套层，导体包裹于绝缘层内，绝缘层包裹于护套层内。但是，由于风能电缆的特殊使用环境，需具有抗氧化、耐寒、耐油污、耐腐蚀、抗辐射、耐扭曲、抗疲劳、高柔性等特征。并且由于传输电力，还需要高散热性能，以及高阻燃性，现有的风能电缆不能完全满足这些要求。

发明内容

发明目的：本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种沿海风电机组用高强度耐扭转耐腐蚀特种电缆。

技术方案：沿海风电机组用电缆，包括芯线本体和保护管，所述芯线本体包括多个缆芯和包围所述缆芯的外护套，所述缆芯从内到外依次包括导体、绝缘层、阻燃层、铠装层和内护层，所述外护套的截面为等边三角形，所述外护套具有3个侧面，每个侧面固定连接有一个沿电缆长度方向延伸的不锈钢片状单元，所述不锈钢片状单元的侧边处具有截面呈圆形的不锈钢绳，所述不锈钢片状单元内具有空腔，所述不锈钢片状单元还包括贯穿不锈钢片状单元上下表面的贯穿孔，所述贯穿孔位于不锈钢绳和外护套之间，所述保护管的截面为圆环形，所述保护管的内侧壁具有3个条形凹槽，每个不锈钢绳嵌入一个条形凹槽内，所述条形凹槽的截面为弧线形。

进一步地，每个不锈钢片状单元的其中一部分通过粘结胶与所述外护套的侧面粘结固定；每个不锈钢片状单元具有一排所述贯穿孔。

进一步地，所述保护管内的空间被所述芯线本体分隔为3个空间，3个空间呈三角形分布，所述不锈钢片状单元上的贯穿孔使得该不锈钢片状单元两侧的空间能够连通。

进一步地，还包括风机和惰性气体存储装置，所述不锈钢片状单元的空腔沿电缆长度方向，一端封闭，一端敞口；所述保护管沿电缆长度方向，一端封闭，一端敞口；所述风机连接有第一主管，第一主管的端部连接有3个第一支管，每个第一支管与一个不锈钢片状单元的空腔连通；所述惰性气体存储装置连接有第二主管，第二主管上设置有阀门，第二主管的端部连接有3个第二支管，每个第二支管与保护管的一个所述空间连通。

进一步地，所述不锈钢片状单元的空腔内具有多个支撑柱，多个支撑柱呈两排排列。

进一步地，所述不锈钢绳截面的直径大于不锈钢片状单元两侧表面之间距离的1.5倍。

进一步地，所述绝缘层为乙丙橡胶绝缘层；所述阻燃层为低烟无卤阻燃层。

进一步地，所述内护层有聚乙烯材料制成；所述外护套挤塑成型；所述铠装层为钢丝铠装层。

进一步地，还包括控制单元、多个温度传感器和多个烟雾感应器，多个温度传感器和多个烟雾感应器均设置在所述保护管内，所述保护管内还具有用于为烟雾感应器和温度传感器提供电力以及传输信号的传感器线缆；所述控制器进行控制，当所有的温度传感器的测量值均小于第一阈值，且所有的烟雾感应器均没有感应到烟雾时，使所述风机和阀门关闭；当一个以上的温度传感器的测量值大于等于第一阈值，且所有的温度传感器的测量值均小于第二阈值，所有的烟雾感应器均没有感应到烟雾时，使所述风机开启，且使所述阀门关闭；当一个以上的温度传感器的测量值大于等于第二阈值或一个以上的的烟雾感应器感应到烟雾时，使所述风机关闭，阀门开启。

进一步地，第一支管与不锈钢片状单元的封闭端连接；第二支管与保护管的封闭端连接。

有益效果：本发明的电缆由于内护层、外护套以及保护管的设置，具有高强度、耐腐蚀等性能，并且由于设置了硬质的不锈钢管片状单元，能够有效实现耐扭性能，并且不锈钢片状单元内的空腔实现了高效散热，并且保护管以及惰性气体存储装置有效实现阻燃灭火。

附图说明

图1为电缆的截面示意图；

图2为电缆的散热和防火示意图；

图3为保护管示意图。

具体实施方式

附图标记：1.1导体；1.2绝缘层；1.3阻燃层；1.4铠装层；1.5内护层；1.6外护套；2不锈钢片状单元；2.1空腔；2.2支撑柱；2.3贯穿孔；2.4不锈钢绳；3保护管；3.1条形凹槽；4.1惰性气体存储装置；4.2风机。

一种沿海风电机组用高强度耐扭转耐腐蚀特种电缆，包括芯线本体和保护管，所述芯线本体包括多个缆芯和包围所述缆芯的外护套1.6，所述缆芯从内到外依次包括导体1.1、绝缘层1.2、阻燃层1.3、铠装层1.4和内护层1.5，所述外护套的截面为等边三角形，所述外护套具有3个侧面，每个侧面固定连接有一个沿电缆长度方向延伸的不锈钢片状单元2，所述不锈钢片状单元2的侧边处具有截面呈圆形的不锈钢绳2.4，所述不锈钢片状单元内具有空腔2.1，所述不锈钢片状单元还包括贯穿不锈钢片状单元上下表面的贯穿孔2.3，所述贯穿孔位于不锈钢绳和外护套之间，所述保护管3的截面为圆环形，所述保护管的内侧壁具有3个条形凹槽，每个不锈钢绳嵌入一个条形凹槽3.1内，所述条形凹槽的截面为弧线形。

每个不锈钢片状单元的其中一部分通过粘结胶与所述外护套的侧面粘结固定；每个不锈钢片状单元具有一排所述贯穿孔。所述保护管内的空间被所述芯线本体分隔为3个空间，3个空间呈三角形分布，所述不锈钢片状单元上的贯穿孔使得该不锈钢片状单元2两侧的空间能够连通。还包括风机4.2和惰性气体存储装置4.1，所述不锈钢片状单元的空腔沿电缆长度方向，一端封闭，一端敞口；所述保护管沿电缆长度方向，一端封闭，一端敞口；所述风机连接有第一主管，第一主管的端部连接有3个第一支管，每个第一支管与一个不锈钢片状单元的空腔连通；所述惰性气体存储装置连接有第二主管，第二主管上设置有阀门，第二主管的端部连接有3个第二支管，每个第二支管与保护管的一个所述空间连通。所述不锈钢片状单元2的空腔内具有多个支撑柱2.2，多个支撑柱2.2呈两排排列。所述不锈钢绳2.4截面的直径大于不锈钢片状单元2两侧表面之间距离的1.5倍。

所述绝缘层为乙丙橡胶绝缘层；所述阻燃层为低烟无卤阻燃层。所述内护层有聚乙烯材料制成；所述外护套挤塑成型；所述铠装层为钢丝铠装层。还包括控制单元、多个温度传感器和多个烟雾感应器，多个温度传感器和多个烟雾感应器均设置在所述保护管内，所述保护管内还具有用于为烟雾感应器和温度传感器提供电力以及传输信号的传感器线缆；所述控制器进行控制，当所有的温度传感器的测量值均小于第一阈值，且所有的烟雾感应器均没有感应到烟雾时，使所述风机和阀门关闭；当一个以上的温度传感器的测量值大于等于第一阈值，且所有的温度传感器的测量值均小于第二阈值，所有的烟雾感应器均没有感应到烟雾时，使所述风机开启，且使所述阀门关闭；当一个以上的温度传感器的测量值大于等于第二阈值或一个以上的的烟雾感应器感应到烟雾时，使所述风机关闭，阀门开启。

本发明的电缆，如图所示，由于芯线本体涉及了内护层、外护套等包层，且外护套的截面为等边三角形，因此整体抗扭、耐磨损、阻燃绝缘性能好，并且此外涉及了不锈钢管片状单元，并且不锈钢片状单元嵌入在所述保护管内，进一步增加了耐扭性能。正常使用传输电力时，如果电缆表面温度过高，则启动风机吹风，对不锈钢片状单元的空腔内进行散热，从而快速散热，当电缆发生燃烧时，例如温度异常升高或者感应到烟雾时，利用惰性气体迅速填充保护管，从而迅速灭火阻燃。当然还可以设置无线通信单元，当一个以上的温度传感器的测量值大于等于第二阈值或一个以上的的烟雾感应器感应到烟雾时，使无线通信单元发射报警信号。贯穿孔的设计使得保护管内的不同空间之间是连通的，因此在一个空间内安装的温度传感器和烟雾感应器也可以感知到其他空间的温度和烟雾。

尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。