本發(fā)明涉及一種混合導(dǎo)體環(huán)保型風(fēng)能電纜及生產(chǎn)工藝，屬于風(fēng)能電纜技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)風(fēng)能電纜以銅為導(dǎo)體，電纜重量重，而風(fēng)電塔筒一般高度在50-100m，這給風(fēng)能電纜安裝、維護(hù)帶來(lái)不便；同時(shí)銅的價(jià)格比較昂貴，致使電纜成本過(guò)高，限制風(fēng)能電纜使用和發(fā)展；傳統(tǒng)風(fēng)能電纜絕緣和護(hù)套一般采用鉛作為穩(wěn)定劑，在國(guó)內(nèi)風(fēng)能市場(chǎng)還在廣泛使用；歐盟于2003年發(fā)布《RoHS指令》，禁止鉛等重金屬在電氣電子產(chǎn)品使用，防止對(duì)人和環(huán)境造成損害。傳統(tǒng)風(fēng)能電纜護(hù)套選材通常含有鹵族元素，在發(fā)生火災(zāi)情況下釋放大量煙霧，對(duì)人體造成極大的傷害，同時(shí)也給救災(zāi)人員帶來(lái)不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種混合導(dǎo)體環(huán)保型風(fēng)能電纜及生產(chǎn)工藝，具有電纜重量輕，成本低，環(huán)保、低煙無(wú)鹵特性，解決背景技術(shù)中存在的問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種混合導(dǎo)體環(huán)保型風(fēng)能電纜，包含鍍錫銅包鋁合金絲、鍍錫銅絲、無(wú)紡布包帶、乙丙橡膠絕緣和低煙無(wú)鹵護(hù)套，鍍錫銅絲和鍍錫銅包鋁合金絲混合絞合組成導(dǎo)體，導(dǎo)體外繞包無(wú)紡布包帶，外面擠出乙丙橡膠絕緣和低煙無(wú)鹵護(hù)套；所述乙丙橡膠絕緣和低煙無(wú)鹵護(hù)套采用共擠方式置于無(wú)紡布包帶外面。

所述導(dǎo)體，由鍍錫銅包鋁合金絲絞合后作為內(nèi)芯，外層繞包合股的鍍錫銅絲，形成復(fù)合導(dǎo)體。從電性能上考慮，20℃鍍錫銅包鋁合金絲的電阻率為0.0268Ω.mm²/m ，而銅的體積電阻率為0.017241Ω.mm²/m，理論上1.5根鍍錫銅包鋁合金絲可以替代1根銅絲作為導(dǎo)體。從機(jī)械性能考慮，退火后，鍍錫銅包鋁合金絲的伸長(zhǎng)率≥15%以上，銅絲的伸長(zhǎng)率≥20%以上，在導(dǎo)體的絞合過(guò)程中，把鍍錫銅包鋁合金絲放在內(nèi)層，鍍錫銅絲放在外層。電纜使用時(shí)，在彎曲的過(guò)程中，外層比內(nèi)層的形變量大。通過(guò)電纜導(dǎo)體結(jié)構(gòu)調(diào)整，保證產(chǎn)品在使用過(guò)程中不斷絲，實(shí)現(xiàn)鍍錫銅包鋁合金絲替代銅絲的可能。從重量上考慮，鍍錫銅鋁合金絲的比重為3.7 g/cm³，銅絲的比重為8.89 g/cm³，總體上可減輕電纜的整體重量，便于電纜安裝。

一種混合導(dǎo)體環(huán)保型風(fēng)能電纜的生產(chǎn)工藝，包含如下工藝步驟：

制備復(fù)合導(dǎo)體；所述導(dǎo)體，由鍍錫銅包鋁合金絲絞合后作為內(nèi)芯，外層繞包合股的鍍錫銅絲，形成復(fù)合導(dǎo)體；包括束絲工藝和復(fù)絞工藝：

A、束絲工藝

首先對(duì)鍍錫銅包鋁合金絲和鍍錫銅絲進(jìn)行束絲，由于鍍錫銅包鋁合金絲伸長(zhǎng)率小于銅絲，束絲節(jié)徑比應(yīng)小于20倍，鍍錫銅絲束絲節(jié)徑比應(yīng)小于25倍；把鍍錫銅包鋁合金絲和鍍錫銅絲束絲后形成股線(xiàn)，鍍錫銅包鋁合金絲總根數(shù)和鍍錫銅絲總根數(shù)之間的比例為8:1；

B、復(fù)絞工藝

鍍錫銅包鋁合金絲1絞合后作為內(nèi)芯，外層繞包合股的鍍錫銅絲，鍍錫銅包鋁合金絲的股線(xiàn)外徑和鍍錫銅絲的股線(xiàn)外徑之比為2～3:1；

首先絞合鍍錫銅包鋁合金絲，復(fù)絞采用1+6結(jié)構(gòu)絞合，復(fù)絞方向和束絲方向相反，復(fù)絞節(jié)徑比控制在10以下；

②絕緣和護(hù)套共擠

復(fù)合導(dǎo)體外繞包無(wú)紡布包帶，然后絕緣和護(hù)套采用共擠方式置于無(wú)紡布包帶外，即絕緣和護(hù)套材料通過(guò)共擠機(jī)頭同時(shí)擠出，形成內(nèi)外同心環(huán)狀結(jié)構(gòu)，擠出的絕緣和護(hù)套材料為生膠，經(jīng)過(guò)過(guò)飽和蒸汽連硫管道進(jìn)行硫化，絕緣和護(hù)套材料在硫化劑的作用下，發(fā)生交聯(lián)，同時(shí)絕緣和護(hù)套緊密粘在一起，連硫管道內(nèi)的過(guò)飽和蒸汽控制在0.7-1.2MPa，速度控制在8-15m/min。

所述絕緣，稱(chēng)為乙丙橡膠絕緣；所述護(hù)套，稱(chēng)為低煙無(wú)鹵護(hù)套。

護(hù)套采用EVM為基材的護(hù)套材料，符合歐盟ROHS標(biāo)準(zhǔn)，具有低煙無(wú)鹵特性，成品電纜性能符合以下要求：電纜煙密度試驗(yàn)：透光率＞60%；電纜鹵化氫含量：＜5mg/g；氣體酸度的測(cè)定：pH值＞4.3；電導(dǎo)率＜10。

本發(fā)明電纜摒棄傳統(tǒng)電纜絕緣和護(hù)套分兩次擠出，節(jié)約時(shí)間，提高效率，同時(shí)絕緣和護(hù)套粘在一起，可以有效的防止電纜使用過(guò)程中，在頻繁彎曲和移動(dòng)過(guò)程中，杜絕絕緣和護(hù)套產(chǎn)生摩擦現(xiàn)象，提高電纜使用壽命。

本發(fā)明的有益效果是：具有電纜重量輕，成本低，環(huán)保、低煙無(wú)鹵特性，特別適用于風(fēng)電場(chǎng)使用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明電纜結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明電纜導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明電纜產(chǎn)品截面示意圖；

圖中：鍍錫銅包鋁合金絲1、鍍錫銅絲2、無(wú)紡布包帶3、乙丙橡膠絕緣4、低煙無(wú)鹵護(hù)套5。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

一種混合導(dǎo)體環(huán)保型風(fēng)能電纜，包含鍍錫銅包鋁合金絲1、鍍錫銅絲2、無(wú)紡布包帶3、乙丙橡膠絕緣4和低煙無(wú)鹵護(hù)套5，鍍錫銅絲2和鍍錫銅包鋁合金絲1混合絞合組成導(dǎo)體，導(dǎo)體外繞包無(wú)紡布包帶，外面擠出乙丙橡膠絕緣和低煙無(wú)鹵護(hù)套；所述乙丙橡膠絕緣和低煙無(wú)鹵護(hù)套采用共擠方式置于無(wú)紡布包帶外面。

所述導(dǎo)體，由鍍錫銅包鋁合金絲1絞合后作為內(nèi)芯，外層繞包合股的鍍錫銅絲2，形成復(fù)合導(dǎo)體。從電性能上考慮，20℃鍍錫銅包鋁合金絲的電阻率為0.0268Ω.mm²/m ，而銅的體積電阻率為0.017241Ω.mm²/m，理論上1.5根鍍錫銅包鋁合金絲可以替代1根銅絲作為導(dǎo)體。從機(jī)械性能考慮，退火后，鍍錫銅包鋁合金絲的伸長(zhǎng)率≥15%以上，銅絲的伸長(zhǎng)率≥20%以上，在導(dǎo)體的絞合過(guò)程中，把鍍錫銅包鋁合金絲放在內(nèi)層，鍍錫銅絲放在外層。電纜使用時(shí)，在彎曲的過(guò)程中，外層比內(nèi)層的形變量大。通過(guò)電纜導(dǎo)體結(jié)構(gòu)調(diào)整，保證產(chǎn)品在使用過(guò)程中不斷絲，實(shí)現(xiàn)鍍錫銅包鋁合金絲替代銅絲的可能。從重量上考慮，鍍錫銅鋁合金絲的比重為3.7 g/cm³，銅絲的比重為8.89 g/cm³，總體上可減輕電纜的整體重量，便于電纜安裝。

本實(shí)施例采用φ0.30mm鍍錫銅包鋁合金絲和φ0.30mm鍍錫銅包鋁合金絲組成復(fù)合導(dǎo)體，鍍錫銅包鋁合金絲根數(shù)和鍍錫銅絲根數(shù)比例為8:1，既保證導(dǎo)體的電性能，同時(shí)導(dǎo)體重量可下降50%以上。

一種混合導(dǎo)體環(huán)保型風(fēng)能電纜的生產(chǎn)工藝，包含如下工藝步驟：

制備復(fù)合導(dǎo)體；所述導(dǎo)體，由鍍錫銅包鋁合金絲1絞合后作為內(nèi)芯，外層繞包合股的鍍錫銅絲2，形成復(fù)合導(dǎo)體；包括束絲工藝和復(fù)絞工藝：

A、束絲工藝

首先對(duì)鍍錫銅包鋁合金絲1和鍍錫銅絲2進(jìn)行束絲，由于鍍錫銅包鋁合金絲1伸長(zhǎng)率小于銅絲，束絲節(jié)徑比應(yīng)小于20倍，鍍錫銅絲2束絲節(jié)徑比應(yīng)小于25倍；把鍍錫銅包鋁合金絲和鍍錫銅絲束絲后形成股線(xiàn)，鍍錫銅包鋁合金絲總根數(shù)和鍍錫銅絲總根數(shù)之間的比例為8:1

B、復(fù)絞工藝

鍍錫銅包鋁合金絲1絞合后作為內(nèi)芯，外層繞包合股的鍍錫銅絲2，鍍錫銅包鋁合金絲的股線(xiàn)外徑和鍍錫銅絲的股線(xiàn)外徑之比為2～3:1；

首先絞合鍍錫銅包鋁合金絲，復(fù)絞采用1+6結(jié)構(gòu)絞合，復(fù)絞方向和束絲方向相反，復(fù)絞節(jié)徑比控制在10以下；所述1+6結(jié)構(gòu)絞合，是以一根鍍錫銅包鋁合金絲為中心，其余六根鍍錫銅包鋁合金絲圍繞其絞合。

本實(shí)施例采用具有退扭功能的籠絞機(jī)，以絞合鍍錫銅包鋁合金絲為中心骨架，將束合鍍錫銅絲組成的股線(xiàn)從籠絞機(jī)的線(xiàn)盤(pán)上引出，通過(guò)絞籠上的導(dǎo)輪，進(jìn)入分線(xiàn)板的圓形分線(xiàn)孔，圓形分線(xiàn)板固定于籠絞機(jī)的軸筒上，分線(xiàn)孔均勻分布在圓形分線(xiàn)板外圓周?chē)龑?dǎo)體應(yīng)力，同時(shí)保證鍍錫銅絲股線(xiàn)均勻的分布在以絞合鍍錫銅包鋁合金絲為骨架的周?chē)Ｉa(chǎn)時(shí)，復(fù)絞后的鍍錫銅包鋁合金絲沿直線(xiàn)方向運(yùn)行，絞籠以其中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，絞籠上的鍍錫銅絲股線(xiàn)繞制在復(fù)絞后的鍍錫銅包鋁合金絲上，繞包的節(jié)徑比應(yīng)控制在8倍以下，通過(guò)控制鍍錫銅絲股線(xiàn)外徑和和繞包的節(jié)距，應(yīng)保證鍍錫銅絲股線(xiàn)均勻，整齊覆蓋在復(fù)絞的絞合鍍錫銅包鋁合金絲外面；

②絕緣和護(hù)套共擠

復(fù)合導(dǎo)體外繞包無(wú)紡布包帶，然后絕緣和護(hù)套采用共擠方式置于無(wú)紡布包帶外，即絕緣和護(hù)套材料通過(guò)共擠機(jī)頭同時(shí)擠出，形成內(nèi)外同心環(huán)狀結(jié)構(gòu)，擠出的絕緣和護(hù)套材料為生膠，經(jīng)過(guò)過(guò)飽和蒸汽連硫管道進(jìn)行硫化，絕緣和護(hù)套材料在硫化劑的作用下，發(fā)生交聯(lián)，同時(shí)絕緣和護(hù)套緊密粘在一起，連硫管道內(nèi)的過(guò)飽和蒸汽控制在0.7-1.2MPa，速度控制在8-15m/min。

所述絕緣，稱(chēng)為乙丙橡膠絕緣；所述護(hù)套，稱(chēng)為低煙無(wú)鹵護(hù)套。

護(hù)套采用EVM為基材的護(hù)套材料，符合歐盟ROHS標(biāo)準(zhǔn)，具有低煙無(wú)鹵特性，成品電纜性能符合以下要求：電纜煙密度試驗(yàn)：透光率＞60%；電纜鹵化氫含量：＜5mg/g；氣體酸度的測(cè)定：pH值＞4.3；電導(dǎo)率＜10。

本發(fā)明電纜摒棄傳統(tǒng)電纜絕緣和護(hù)套分兩次擠出，節(jié)約時(shí)間，提高效率，同時(shí)絕緣和護(hù)套粘在一起，可以有效的防止電纜使用過(guò)程中，在頻繁彎曲和移動(dòng)過(guò)程中，杜絕絕緣和護(hù)套產(chǎn)生摩擦現(xiàn)象，提高電纜使用壽命。