新聞中心 PRODUCT
柔性電纜性能要求及測(cè)試方法
時(shí)間：2022/1/14 10:56:54 瀏覽：997次
一般來說，風(fēng)場(chǎng)位于具有特殊氣候條件的惡劣環(huán)境中，如強(qiáng)風(fēng)、強(qiáng)紫外線、高鹽度空氣等。正因?yàn)槿绱�，電纜在風(fēng)電應(yīng)用中的性能無疑要高于其他應(yīng)用。風(fēng)扇中的運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)一步提高了正確選擇電纜的重要性。無論是現(xiàn)有風(fēng)電場(chǎng)的維護(hù)，還是新建大型風(fēng)電場(chǎng)的開發(fā)，都需要考慮使用高等級(jí)的電力電纜、數(shù)據(jù)和控制電纜以及通信電纜，這決定了電網(wǎng)和通信系統(tǒng)之間的互聯(lián)質(zhì)量。單個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)需要的電纜比人們想象的要多。例如，一個(gè)90米高的1.25MW風(fēng)力渦輪機(jī)需要大約1公里的電力電纜。因此，一個(gè)50MW的風(fēng)電場(chǎng)將需要40公里的電纜。
風(fēng)力渦輪機(jī)在通常具有較寬溫度范圍（約-40℃至50℃）并暴露于強(qiáng)紫外線的惡劣環(huán)境中運(yùn)行。因此，要達(dá)到預(yù)期的使用壽命，所使用的特殊電纜需要能夠承受-40℃和紫外線輻射。對(duì)于風(fēng)扇中的運(yùn)動(dòng)部件，電纜應(yīng)具有優(yōu)良的扭轉(zhuǎn)和彎曲柔韌性和較小的彎曲半徑。電纜還需要耐燃料、冷凍機(jī)、油、腐蝕性化學(xué)品和磨損。如果風(fēng)場(chǎng)在陸上或海上，電纜還需要耐高鹽水。為安全起見，除上述要求外，還要求電纜具有阻燃性。在某些情況下，還需要其他特性，例如低煙、零鹵素（LSZH）材料和EMI保護(hù)。
綜上所述，風(fēng)電應(yīng)用中使用的鋁合金電纜一般應(yīng)滿足以下要求：
（1）電線
為了最大限度地提高靈活性，建議設(shè)計(jì)工程師只使用多股退火軟銅線。在彎曲和折疊的應(yīng)用中，使用較短的同心絞線。在扭轉(zhuǎn)繞組應(yīng)用中，使用長(zhǎng)的同心絞合線。大于6mm2（10AWG）的電線需要復(fù)合絞合線結(jié)構(gòu)。
（2）絕緣
為了提高低溫柔韌性，通常選擇熱塑性橡膠（TPE）、乙丙橡膠（EPR、EPM或EPDM）或硅橡膠（SiR）作為絕緣材料，以抵抗臭氧腐蝕和熱致老化。PVC/尼龍絕緣也因其高介電強(qiáng)度而被廣泛使用。
（3）護(hù)套
鋁合金電纜護(hù)套可以是聚氯乙烯（CPE）、聚氯丁二烯（neoprene）、氯磺化聚乙烯（CSPE）合成橡膠等熱固性化合物；而且也有類似TPE、TPE-PVC合金和聚氨酯等熱塑性化合物。這些材料耐油、燃料和溶劑腐蝕，并且在低溫下具有柔韌性。這一特性使其成為風(fēng)電電纜的理想護(hù)套材料。
需要注意的是，鋁合金電纜結(jié)構(gòu)也是電纜柔韌性的決定性因素。具有平衡結(jié)構(gòu)的對(duì)稱導(dǎo)體設(shè)計(jì)通常非常靈活。
即使電纜是按照這些一般規(guī)則制造的，強(qiáng)烈建議對(duì)它們進(jìn)行全面測(cè)試以模擬“真實(shí)”應(yīng)用。
鋁合金電纜測(cè)試方法和程序
偏航驅(qū)動(dòng)器根據(jù)風(fēng)向調(diào)整風(fēng)扇角度。電源、控制和通信電纜要么沿水平軸彎曲，要么沿垂直軸旋轉(zhuǎn)。這使得扭轉(zhuǎn)彎曲更加嚴(yán)格，需要更多的關(guān)注。盡管沒有關(guān)于扭轉(zhuǎn)彎曲的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定，但客戶通常會(huì)在電纜投入使用之前以某種方式對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。
以下是鋁合金電纜行業(yè)用戶常用的測(cè)試方法。
（1）單根電纜低溫（-40℃）扭轉(zhuǎn)應(yīng)力試驗(yàn)：
10米垂直懸索樣品的頂端固定，底端與旋轉(zhuǎn)裝置綁定。首先順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)電纜4次（+1440O），然后逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)4次回到原來的位置。然后逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)電纜4次（-1440O），再順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)電纜4次回到原位。整個(gè)過程重復(fù)了5000次，以模擬20年的使用。如果在2.5U0下5分鐘后電纜沒有被擊穿并且護(hù)套沒有破裂，那么電纜通過了測(cè)試。
注意：U0可以是600、1000或2000V，具體取決于電纜的電壓等級(jí)。
（2）一束電纜的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力測(cè)試
測(cè)試程序與（1）相同，只是更換了電纜束。
風(fēng)電電纜標(biāo)準(zhǔn)
風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用中電纜的使用沒有具體的標(biāo)準(zhǔn)。許多電纜制造商遵循IEC602285或6類標(biāo)準(zhǔn)（類似于DINVDE02955或6類、HD383、GB/T39565或6類），并使用平滑或鍍金的退火多股銅線作為繞線電力電纜導(dǎo)體以獲得所需的柔韌性。有趣的是，IEC60228只規(guī)定了電線的標(biāo)稱截面積和電線中用于電力電纜的電線數(shù)量和尺寸，這給了電纜制造商很大的自由度。因此，即使電纜符合IEC60288Class5或6的要求，電纜性能也往往不能令人滿意。UL62（涵蓋多項(xiàng)ASTM標(biāo)準(zhǔn)）不僅規(guī)定了電線中每股電線的尺寸和數(shù)量，還規(guī)定了電線的結(jié)構(gòu)（如芯線、復(fù)合線和組裝線），這是確保電線靈活性的關(guān)鍵電纜。至于絕緣和護(hù)套，許多制造商遵循DINVDE0207-20和DINVDE0207-21。HD22.1、HD22.4、UL44和UL62也已成為電纜生產(chǎn)的通用標(biāo)準(zhǔn)。
其他標(biāo)準(zhǔn)（例如UL758、UL1581、UL1277、UL2277、IEC60332）通常用于支持附加功能，例如風(fēng)扇機(jī)架電纜（WTTC）規(guī)范和可燃性等級(jí)要求。
由于歐洲國(guó)家在北美之前為風(fēng)電市場(chǎng)開發(fā)了電纜，因此電纜制造商現(xiàn)在正在采用更多的歐洲標(biāo)準(zhǔn)。然而，類似的美國(guó)UL標(biāo)準(zhǔn)具有相同的目的，并且在某些情況下對(duì)風(fēng)能應(yīng)用有更嚴(yán)格的要求。
- 上一篇：如何防止鋁合金電纜導(dǎo)線絕緣損壞
- 下一篇： 如何防止鋁合金電纜導(dǎo)線絕緣損壞
