海洋風電用耐鹽腐耐扭轉復合電纜及其制造方法技術

本發明專利技術涉及一種海洋風電用耐鹽腐耐扭轉復合電纜及其制造方法，電力電纜絕緣層、控制電纜絕緣層及儀表電纜絕緣層均采用耐鹽腐耐扭轉橡膠絕緣層，電力電纜纜芯、控制電纜纜芯和儀表電纜纜芯相互絞合構成復合纜芯，復合纜芯的外周包裹有低強度無紡布縱包層，低強度無紡布縱包層的外周擠包有護套。本發明專利技術采用低強度無紡布縱包層，其形狀完全與絕緣線芯的外形相吻合，消除了低強度無紡布縱包層與絕緣線芯之間的空隙，便于燃燒條件下阻止火焰向內部的綿延傳遞，并可增強抵御潮氣的浸漬；同時低強度無紡布縱包層可以確保護套與絕緣線芯之間不粘連，便于施工過程剝除護套時不傷害絕緣線芯。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種復合電纜，特別涉及一種海洋風電用耐鹽腐耐扭轉復合電纜。本專利技術還涉及一種海洋風電用耐鹽腐耐扭轉復合電纜的制造方法。
技術介紹
伴隨著陸用風電利用的成熟，國家開始推進海洋風電利用，但目前尚無能夠完全滿足海洋風電使用工況專用于海洋風電用電纜與之配套，而多是將原用于陸用風電的電纜配套用于海洋風電，或采用具備海洋風電用電纜所需的某種性能的電纜。但陸用風電用電纜性能并未考慮海洋風電的特殊環境，尤其是不具備長期經受海洋多鹽、酸、堿腐蝕、油污腐蝕以及耐海水潮濕浸潰性能。在海風發電扭轉時很容易發生故障，縮短使用壽命，造成工程成本增長甚至擱置。授權公告號為CN 201725624U的技術專利公開了一種海上風力發電設備專用動力電纜，該電纜采用105°C輻照交聯型乙丙橡膠絕緣，具備耐鹽霧性能，但輻照交聯乙丙橡膠材質很硬，不利于風電要求的柔軟性能，同時其不具備海洋風電用電纜需要耐長期經受海風海水潮濕浸透性能，容易造成絕緣受潮降低絕緣電阻引發使用安全隱患，降低電纜使用壽命。授權公告號為CN 201904120U的技術專利公開了一種用于海上風力發電機的柔性電纜，該電纜成纜采用聚丙烯繩填充，導體外設有內屏蔽層和外屏蔽層，外屏蔽外設有銅絲編織，聚丙烯繩填充材料 有很大的變形性和結構不穩定性，填充做不到密實，護套與線芯之間存有縫隙，電纜在扭轉時電纜線芯不固定，會發生徑向位移造成局部鼓包，甚至護套破損，發生海水浸透，造成使用事故。同時設置的內屏蔽層、外屏蔽層和銅絲編織使得電纜外徑很大，且金屬編織會降低電纜彎曲扭轉性能。公開號為CN 101531781A的專利技術專利公開了一種風力發電電纜用護套橡膠，由氯丁橡膠和順丁橡膠和其他原料混煉而成，在_50°C時不會明顯的失去柔軟性、彈性和產生開裂，但其不具備耐海水鹽霧腐蝕以及耐海水潮濕浸潰性能，不適于海洋風電環境。公開號為CN101838424A的專利技術專利公開了一種耐扭曲風力發電電纜護套材料及電纜，護套采用氯化聚乙烯為原膠基材，具備耐低溫_60°C抗扭曲性能，但不具備耐海水鹽、酸、堿腐蝕以及耐海水潮濕浸潰性能，不適于海洋風電環境；同時該電纜絕緣和護套雙層共擠，不利于施工安裝時電纜端頭絕緣和護套的分離。
技術實現思路
本專利技術的首要目的在于，克服現有技術中存在的問題，提供一種海洋風電用耐鹽腐耐扭轉復合電纜，生產工藝簡單、成本較低、外徑小、重量輕、柔軟易彎曲、便于施工安裝，具備耐扭轉、耐海水鹽霧腐蝕以及耐海水潮濕浸潰性能。為實現以上目的，本專利技術所提供的一種海洋風電用耐鹽腐耐扭轉復合電纜，電力電纜絞合銅導體外周擠包有電力電纜絕緣層構成電力電纜絕緣線芯，多根所述電力電纜絕緣線芯相互絞合構成電力電纜纜芯；控制電纜絞合銅導體外周擠包有控制電纜絕緣層構成控制電纜絕緣線芯，多根所述控制電纜絕緣線芯相互絞合構成控制電纜纜芯，所述控制電纜纜芯的外周繞包有控制電纜銅箔屏蔽層，所述控制電纜銅箔屏蔽層的銅箔面向內且內側設有控制電纜引流線，所述控制電纜引流線貫穿控制電纜纜芯全長度并與銅箔面緊靠在一起；儀表電纜絞合銅導體外周擠包有儀表電纜絕緣層構成儀表電纜絕緣線芯，所述儀表電纜絕緣線芯兩兩絞合形成對絞線對，所述對絞線對的縫隙填充有阻燃非吸濕性纖維填芯，各所述對絞線對采用各不相同的絞合節距，多組所述對絞線對相互絞合構成儀表電纜纜芯，所述儀表電纜纜芯的外周繞包有儀表電纜銅箔屏蔽層，所述儀表電纜銅箔屏蔽層的銅箔面向內且內側設有儀表電纜引流線，所述儀表電纜引流線貫穿儀表電纜纜芯全長度并與銅箔面緊靠在一起；所述電力電纜絕緣層、控制電纜絕緣層及儀表電纜絕緣層均采用耐鹽腐耐扭轉橡膠絕緣層；所述電力電纜纜芯、控制電纜纜芯和儀表電纜纜芯相互絞合構成復合纜芯，所述復合纜芯的外周包裹有低強度無紡布縱包層，所述低強度無紡布縱包層的外周擠包有護套。相對于現有技術，本專利技術取得了以下有益效果:本專利技術的電纜采用低強度無紡布縱包層，縱包的特點只能是將一定寬度的無紡布分割成若干段，沿復合電纜纜芯軸線方向一段接一段包裹，低強度無紡布縱包層在圓周方向的張力非常小，擠包護套時很容易將低強度無紡布縱包層壓在復合電纜絕緣線芯外表面，即低強度無紡布縱包層的形狀完全與復合電纜絕緣線芯的外形相吻合，消除了低強度無紡布縱包層與復合電纜絕緣線芯之間的空隙，便于燃燒條件下阻止火焰向內部的綿延傳遞，并可增強抵御潮氣的浸潰；同時低強度無紡布縱包層可以確保護套與復合電纜絕緣線芯之間不粘連，便于施工過程剝除護套時不傷害復合電纜絕緣線芯。作為本專利技術的優選方 案，所述低強度無紡布縱包層的厚度為0.05、.1mm，沿復合電纜纜芯軸線方向依次搭接縱包，每段所述低強度無紡布縱包層的寬度為復合電纜纜芯直徑的3.5^3.8倍。作為本專利技術的優選方案，所述耐鹽腐耐扭轉橡膠絕緣層的原料組分及重量含量如下，三元乙丙橡膠Keltan 5508:8份；三元乙丙橡膠Dutral TER4044:12份；顆粒乙烯彈性體橡膠EP-20:5^7份；硫化劑過氧化二異丙苯:0.5^0.7份；共硫化劑三烯丙基氰脲酸酯:0.3 0.5份；防焦劑N, N，-間苯撐雙馬來酰亞胺:0.2 0.4份；防老劑2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合體:0.2^0.4份；防老劑2-硫醇基苯并咪唑:0.2^0.4份；硅烷偶聯劑Y一氨丙基三乙氧基硅烷:0.2^0.4份；阻燃劑水合硼酸鋅:2.Γ2.5份；阻燃劑三氧化二銻:廣1.5份；阻燃填充劑氫氧化鋁:25 40份；活化劑四氧化三鉛:0.8 1.2份；活化劑硬脂酸:0.5 I份；活化劑納米氧化鋅:1.5 2份；增塑劑Sunpar 2280石蠟油:2 5份；增塑劑氯化石蠟-52:0.5^1份；補強劑水合二氧化硅:廣3份。三元乙丙橡膠Keltan 5508混煉和擠出工藝性能好，電氣絕緣性能優異，但成本高，三元乙丙橡膠Dutral TER4044則具有優異的擠出工藝性能，成本低，比重小；顆粒乙烯彈性體橡膠EP-20是一種經調制的乙烯和α-烯烴的共聚物彈性體顆粒狀橡膠，其流動性優良，密度僅為0.903g/cm3，其與其他乙丙橡膠具有良好的相容性，具有降低混合膠門尼粘度、增強混煉膠的強度、增加線纜絕緣表面光潔度、改善擠出流動性、提高擠出速度的特點；三者共用既保證了絕緣橡膠的電氣絕緣性能，同時確保了橡膠的工藝性、表觀、擠出速度和成本經濟性。采用防老劑RD和防老劑MB共用可提高硫化膠的耐熱性能，增強電纜工作溫度，提高載流量，同時防老劑MB具有抑制銅導體老化作用。由于本專利技術中絕緣直接包覆導體，需避免使用硫磺以及含硫的硫化劑和促進齊U，因為采用此類硫化劑的硫化橡膠耐熱老化性能很差，且對銅有腐蝕性，在銅表面產生黑色硫化銅，增大銅導體的電阻，降低電流傳輸能力。采用硫化劑DCP作為主硫化劑進行硫化可長期保持導體的光潔和純度，硫化劑DCP受熱分解產生游離基，奪去乙丙橡膠中的氫原子，引起交聯反應；但由于硫化劑DCP在酸性和還原性物質影響下，產生離子型分解，造成乙丙橡膠的降解，使乙丙橡膠的交聯和斷裂同時發生，降低了硫化效率，硫化膠的交聯密度低，定伸強度和抗拉強度小；同時單用硫化劑DCP時，其分解物存有臭味。從而采用了硫化劑DCP與共硫化劑TAC并用，共硫化劑TAC具有兩個不飽和活性官能基團，可快速與本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種海洋風電用耐鹽腐耐扭轉復合電纜，其特征在于：電力電纜絞合銅導體外周擠包有電力電纜絕緣層構成電力電纜絕緣線芯，多根所述電力電纜絕緣線芯相互絞合構成電力電纜纜芯；控制電纜絞合銅導體外周擠包有控制電纜絕緣層構成控制電纜絕緣線芯，多根所述控制電纜絕緣線芯相互絞合構成控制電纜纜芯，所述控制電纜纜芯的外周繞包有控制電纜銅箔屏蔽層，所述控制電纜銅箔屏蔽層的銅箔面向內且內側設有控制電纜引流線，所述控制電纜引流線貫穿控制電纜纜芯全長度并與銅箔面緊靠在一起；儀表電纜絞合銅導體外周擠包有儀表電纜絕緣層構成儀表電纜絕緣線芯，所述儀表電纜絕緣線芯兩兩絞合形成對絞線對，所述對絞線對的縫隙填充有阻燃非吸濕性纖維填芯，各所述對絞線對采用各不相同的絞合節距，多組所述對絞線對相互絞合構成儀表電纜纜芯，所述儀表電纜纜芯的外周繞包有儀表電纜銅箔屏蔽層，所述儀表電纜銅箔屏蔽層的銅箔面向內且內側設有儀表電纜引流線，所述儀表電纜引流線貫穿儀表電纜纜芯全長度并與銅箔面緊靠在一起；所述電力電纜絕緣層、控制電纜絕緣層及儀表電纜絕緣層均采用耐鹽腐耐扭轉橡膠絕緣層；所述電力電纜纜芯、控制電纜纜芯和儀表電纜纜芯相互絞合構成復合纜芯，所述復合纜芯的外周包裹有低強度無紡布縱包層，所述低強度無紡布縱包層的外周擠包有護套。...

【技術特征摘要】
1.一種海洋風電用耐鹽腐耐扭轉復合電纜，其特征在于:電力電纜絞合銅導體外周擠包有電力電纜絕緣層構成電力電纜絕緣線芯，多根所述電力電纜絕緣線芯相互絞合構成電力電纜纜芯；控制電纜絞合銅導體外周擠包有控制電纜絕緣層構成控制電纜絕緣線芯，多根所述控制電纜絕緣線芯相互絞合構成控制電纜纜芯，所述控制電纜纜芯的外周繞包有控制電纜銅箔屏蔽層，所述控制電纜銅箔屏蔽層的銅箔面向內且內側設有控制電纜引流線，所述控制電纜引流線貫穿控制電纜纜芯全長度并與銅箔面緊靠在一起；儀表電纜絞合銅導體外周擠包有儀表電纜絕緣層構成儀表電纜絕緣線芯，所述儀表電纜絕緣線芯兩兩絞合形成對絞線對，所述對絞線對的縫隙填充有阻燃非吸濕性纖維填芯，各所述對絞線對采用各不相同的絞合節距，多組所述對絞線對相互絞合構成儀表電纜纜芯，所述儀表電纜纜芯的外周繞包有儀表電纜銅箔屏蔽層，所述儀表電纜銅箔屏蔽層的銅箔面向內且內側設有儀表電纜引流線，所述儀表電纜引流線貫穿儀表電纜纜芯全長度并與銅箔面緊靠在一起；所述電力電纜絕緣層、控制電纜絕緣層及儀表電纜絕緣層均采用耐鹽腐耐扭轉橡膠絕緣層；所述電力電纜纜芯、控制電纜纜芯和儀表電纜纜芯相互絞合構成復合纜芯，所述復合纜芯的外周包裹有低強度無紡布縱包層，所述低強度無紡布縱包層的外周擠包有護套。2.根據權利要求1所述的海洋風電用耐鹽腐耐扭轉復合電纜，其特征在于，所述低強度無紡布縱包層的厚度為0.05、.1_，沿復合電纜纜芯軸線方向依次搭接縱包，每段所述低強度無紡布縱包層的寬度為復合電纜纜芯直徑的3.5^3.8倍。3.根據權利要求1所述的海洋風電用耐鹽腐耐扭轉復合電纜，其特征在于，所述耐鹽腐耐扭轉橡膠絕緣層的原料組分及重量含量如下，三元乙丙橡膠Keltan 5508:8份；三元乙丙橡膠Dutral TER4044:12份；顆粒乙烯彈性體橡膠EP-20:5 7份；硫化劑過氧化二異丙苯:0.5^0.7份；共硫化劑三烯丙基氰脲酸酯:0.3^0.5份；防焦劑N，N’ -間苯撐雙馬來酰亞胺:0.2 0.4份；防老劑2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體:0.2 0.4份；防老劑2-硫醇基苯并咪唑:0.2^0.4份；硅烷偶聯劑Y —氨丙基三乙氧基硅烷:0.2^0.4份；阻燃劑水合硼酸鋅:2.廣2.5份；阻燃劑三氧化二銻:廣1.5份；阻燃填充劑氫氧化鋁:25 40份；活化劑四氧化三鉛:0.8 1.2份；活化劑硬脂酸:0.5 1份；活化劑納米氧化鋅:1.5 2份；增塑劑Sunpar 2280石臘油:2、份；增塑劑氯化石臘-52:0.5!份；補強劑水合二氧化娃:I 3份。4.根據權利要求3所述的海洋風電用耐鹽腐耐扭轉復合電纜，其特征在于，所述耐鹽腐耐扭轉橡膠絕緣層的原料組分及重量含量如下，三元乙丙橡膠Keltan 5508:8份；三元乙丙橡膠Dutral TER4044:12份；顆粒乙烯彈性體橡膠EP-20:5份；硫化劑過氧化二異丙苯:0.5份；共硫化劑三烯丙基氰脲酸酯:0.3份；防焦劑N，N’ -間苯撐雙馬來酰亞胺:0.2份；防老劑2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合體:0.2份；防老劑2-硫醇基苯并咪唑:0.2份；硅烷偶聯劑Y —氨丙基三乙氧基硅烷:0.2份；阻燃劑水合硼酸鋅:2.1份；阻燃劑三氧化二銻:1份；阻燃填充劑氫氧化鋁:25份；活化劑四氧化三鉛:0.8份；活化劑硬脂酸:0.5份；活化劑納米氧化鋅:1.5份；增塑劑Sunpar 2280石臘油:2份；增塑劑氯化石蠟-52:0.5份；補強劑水合二氧化硅:1份。5.根據權利要求3所述的海洋風電用耐鹽腐耐扭轉復合電纜，其特征在于，所述耐鹽腐耐扭轉橡膠絕緣層的原料組分及重量含量如下，三元乙丙橡膠Keltan 5508:8份；三元乙丙橡膠Dutral TER4044:12份；顆粒乙烯彈性體橡膠EP-20:6份；硫化劑過氧化二異丙苯:0.6份；共硫化劑三烯丙基氰脲酸酯:0.4份；防焦劑N，N’ -間苯撐雙馬來酰亞胺:0.3份；防老劑2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合體:0.3份；防老劑2-硫醇基苯并咪唑:`0.3份；硅烷偶聯劑Y —氨丙基三乙氧基硅烷:0.3份；阻燃劑水合硼酸鋅:2.3份；阻燃劑三氧化二銻:1.2份；阻燃填充劑氫氧化鋁:30份；活化劑四氧化三鉛:1.0份；活化劑硬脂酸:0.8份；活化劑納米氧化鋅:1.7份；增塑劑Sunpar 2280石臘油:2.5份；增塑劑氯化石蠟-52:0.8份；補強劑水合二氧化硅:2份。6.根據權利要求3所述的海洋風電用耐鹽腐耐扭轉復合電纜，其特征在于，所述耐鹽腐耐扭轉橡膠絕緣層的原料組分及重量含量如下，三元乙丙橡膠Keltan 5508:8份；三元乙丙橡膠Dutral TER40...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陸云春，李永江，
申請(專利權)人：江蘇遠洋東澤電纜股份有限公司，
類型：發明
國別省市：