一种铝合金导体双芯双钢带铠装光伏电缆及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种铝合金导体双芯双钢带铠装光伏电缆以及制作方法，其应用于光伏发电系统组件与组件之间、组串之间以及组串直接至逆变器的连接线路，与传统光伏发电系统线路设计相比，可省去直流配电箱(汇流箱)的设备、安装接线及直流配电箱到逆变器之间的大截面直流电缆；可有效节约电缆采购成本和安装、敷设成本,便于安装维护；可有效提高光伏系统直流侧线路的整体性能水平和安全水平，降低故障率；确保线路的安全性和可靠性，提高使用寿命。提高使用寿命。提高使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金导体双芯双钢带铠装光伏电缆及其制作方法


[0001]本专利技术涉及光伏发电
，尤其是一种铝合金导体双芯双钢带铠装光伏电缆及其制作方法。

技术介绍

[0002]近年来，我国光伏发电产业发展迅速，光伏电站建设成本不断下降，大型光伏电站占地面积大，集电线路长，电缆造价所占比重较大，而实际应用中以铜导体为主。但由于我国铜矿资源日益紧张、铜价居高不下，而铝矿资源丰富，市场一直尝试“以铝代铜”。
[0003]经过国内外多年的实践验证，铝合金电缆以较好的高温下的电阻稳定性、抗压蠕变性及较高的抗拉强度和相比铜芯电缆更轻的自重、更低廉的价格，已逐步获得市场和用户的认可，得到推广应用。
[0004]目前光伏系统中直流侧线路设计一般是光伏组件与组件之间的串联电缆、组串之间及组串至直流配电箱(汇流箱)之间的并联电缆，一般采用单芯4mm2铜导体125℃辐照交联聚烯烃绝缘护套的光伏专用电缆，该光伏电缆采用双层绝缘结构，具有优越的防紫外线、耐臭氧、耐酸碱、耐盐雾的侵蚀能力，以及优越的耐高低温性能，适应野外恶劣环境长期敷设；而汇流箱至逆变器之间一般采用具有相应承载能力的大截面两芯直流电缆，通常是按普通交流1.8/3kV电力电缆设计，对耐环境性能要求不高，存在一定的安全隐患。
[0005]因此，如何提供一种铝合金电缆用于光伏电站低压直流等领域替代铜芯电缆，来降低电缆采购成本，在光伏电站中实现“以铝节铜”的应用，成为了行业痛点。
[0006]同时在光伏系统线路设计布局上打破传统思维，在满足系统安全、正常运行的条件下，如何减少安装接线环节、节约安装敷设成本、提高线路的安全性和可靠性；为进一步降本增效，提高传输效率，满足容量不断提高的光伏发电系统需求，迎接DC2000V光伏时代的到来，是当前形式下光伏发电领域亟待解决的问题，也是今后的发展方向。

技术实现思路

[0007]本申请针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种铝合金导体双芯双钢带铠装光伏电缆及其制作方法，除可用于光伏组件与组件之间的串联电缆、组串之间及组串至直流配电箱(汇流箱)之间的并联电缆，代替单芯4mm2铜导体光伏电缆外，还可用于直流配电箱(汇流箱)到逆变器之间的直流线路，代替普通交流1.8/3kV电力电缆。这种线路设计和应用与传统光伏发电系统线路设计相比，可省去直流配电箱(汇流箱)设备、相关安装接线及直流配电箱到逆变器之间的大截面直流电缆，光伏组串直接与逆变器相连接，可确保直流侧全部电缆线路具有优越的防紫外线、耐臭氧、耐酸碱、耐盐雾的侵蚀能力，以及优越的耐高低温性能，适应野外恶劣环境长期敷设；使直流侧所有电缆性能及安全水平保持一致；有效节约电缆采购成本和安装敷设成本；便于安装维护；降低故障率，确保线路的安全性和可靠性，提高传输效率，提高使用寿命。
[0008]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0009]一种铝合金导体双芯双钢带铠装光伏电缆，其具有两个并列设置的电缆单元，每个所述电缆单元均由多根铝合金导体组成，每个电缆单元外周通过包覆绝缘层构成绝缘纤芯，两个绝缘纤芯的外周通过填充铰对成缆构成缆芯，还具有：
[0010]无纺布，其包覆于缆芯的外周；
[0011]内衬层，其包覆于无纺布的外周；
[0012]铠装层，其包覆于无纺布的外周；
[0013]外护套，其包覆于铠装层的外周。
[0014]进一步的，所述铝合金导体的材质配比为：硅元素含量小于0.10％，铁元素为0.30％～0.80％，铜为0.15％～0.30％，镁小于0.05％，锌小于0.05％，硼为0.001％～0.04％，其余为铝。
[0015]进一步的，所述绝缘层的材质为125℃辐照交联无卤低烟阻燃聚烯烃绝缘料。
[0016]进一步的，所述绝缘层按DC2000V设计，绝缘层的标称厚度为1.8mm，绝缘层的击穿电压最大为7.5kV。
[0017]进一步的，所述内衬层和所述外护套的材质为125℃辐照交联无卤低烟阻燃聚烯烃绝缘料。
[0018]进一步的，所述铠装层为间隙绕包的双层钢带，间隙绕包的间隙率优选为45
‑
49％。
[0019]进一步的，所述填充为无卤低烟阻燃纤维绳填充。
[0020]进一步的，所述无纺布为纵向绕包而成，无纺布的厚度为0.06mm，纵包重叠率优选为20
‑
25％。
[0021]进一步的，所述电缆的电压等级为DC2000V。
[0022]一种铝合金导体双芯双钢带铠装光伏电缆的制作方法，其包括如下步骤：
[0023]S1：将多根铝合金导体单丝束铰成电缆单元，电缆单元数量为两个；
[0024]S2：通过高速挤塑机挤出绝缘层，并包覆电缆单元形成绝缘纤芯；
[0025]S3：由单铰机对两个绝缘纤芯以及纤芯缝隙的填充进行铰对成缆；
[0026]S4：纵包无纺布+内衬层挤出，采用纵包无纺布+内衬层挤出一次完成工艺；
[0027]S5：外护套的挤出并包覆；
[0028]S6：对绝缘层、内衬层、无纺布进行辐照。
[0029]本专利技术的有益效果如下：
[0030]1、本专利技术的铝合金导体采用改良后的AA8030铝合金软导体，其配方体系里添加了铜、铁、镁等元素，铜的添加提高了铝合金在高温时的电阻稳定性；铁的添加提高铝合金的抗蠕变性与压紧性，避免了因蠕变引起的松弛问题；镁的添加使铝合金增加了在同样界面压力下的接触点，具有更高的抗拉强度。同时，铝合金电缆的直接采购成本仅相当于铜芯电缆的60％～70％，铝合金电缆自重比相同载流能力的铜芯电缆轻30％，使其安装敷设更为方便、费用更为低廉。
[0031]2、本专利技术的绝缘、内衬层和护套均采用125℃辐照交联无卤低烟阻燃聚烯烃材料，这一类高品质的电缆材料，综合性能突出；其优良的电气性能和机械物理性能及绝缘结构设计满足光伏发电DC2000V系统的运行要求；而其优越的耐紫外线、耐臭氧、耐酸碱、耐盐雾的侵蚀能力，以及优越的耐高低温性能，则适应野外恶劣环境长期敷设，满足光伏电缆25年
的使用寿命要求。
[0032]3、本专利技术的铠装层采用双钢带间隙绕包，使电缆能够承受安装敷设和使用过程中受到的径向压力，具有增强抗拉强度、抗压强度等的机械保护作用，可延长电缆使用寿命；另外还可以通过屏蔽保护提高电缆的抗干扰性能，铠装层采用的钢带具有高导磁率，有很好的磁屏蔽效果，可以用于抗低频干扰；野外敷设时还可防止老鼠或其它虫类撕咬电缆，保护电缆不被损坏，减少故障率。
[0033]4、本专利技术用于光伏系统直流侧线路中光伏组件与组件之间的串联电缆、组串之间及组串至逆变器之间的并联电缆，与传统光伏发电系统线路设计相比，可省去直流配电箱(汇流箱)设备、相关安装接线及直流配电箱到逆变器之间的大截面直流电缆，光伏组串直接与逆变器相连接，可确保直流侧全部电缆线路具有优越的防紫外线、耐臭氧、耐酸碱、耐盐雾的侵蚀能力，以及优越的耐高低温性能，适应野外恶劣环境长期敷设；直流侧所有电缆性能及安本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金导体双芯双钢带铠装光伏电缆，其特征在于：具有两个并列设置的电缆单元，每个所述电缆单元均由多根铝合金导体(1)组成，每个电缆单元外周通过包覆绝缘层(2)构成绝缘纤芯，两个绝缘纤芯的外周通过填充(3)铰对成缆构成缆芯，还具有：无纺布(4)，其包覆于缆芯的外周；内衬层(5)，其包覆于无纺布(4)的外周；铠装层(6)，其包覆于无纺布(5)的外周；外护套(7)，其包覆于铠装层(6)的外周。2.根据权利要求1所述的一种铝合金导体双芯双钢带铠装光伏电缆，其特征在于：所述铝合金导体(1)的材质配比为：硅元素含量小于0.10％，铁元素为0.30％～0.80％，铜为0.15％～0.30％，镁小于0.05％，锌小于0.05％，硼为0.001％～0.04％，其余为铝。3.根据权利要求1所述的一种铝合金导体双芯双钢带铠装光伏电缆，其特征在于：所述绝缘层(2)的材质为125℃辐照交联无卤低烟阻燃聚烯烃绝缘料。4.根据权利要求1所述的一种铝合金导体双芯双钢带铠装光伏电缆，其特征在于：所述绝缘层(2)按DC2000V设计，绝缘层(2)的标称厚度为1.8mm，绝缘层(2)的击穿电压最大为7.5kV。5.根据权利要求1所述的一种铝合金导体双芯双钢带铠装光伏电缆，其特征在于：所述内衬层(5)和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲月，翟立锋，王怡瑶，李帅，王剑飞，景国强，
申请(专利权)人：双登电缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：