论文部分内容阅读
【摘要】我国幅员辽阔，具备风力发电的优良条件。风力发电市场呈现迅猛增长的态势。随着风力发电的迅速发展，能够满足风电特殊环境要求的耐扭、耐寒、耐盐、耐油、耐紫外线等特点的风力发电电缆也成为未来几年的发展重点之一。本文就风能电缆的发展谈几点认识。
【关键词】风能电缆;发展;优势
0.引言
我国幅员辽阔，具备风力发电的优良条件。在各类可再生能源中，从目前的技术成熟度和建设可行性来看，风能最具竞争力。从长远来看，风能产业的前景相当乐观，各国不断出台有利于再生能源发展的鼓励政策，为该产业带来巨大的市场机遇。风力发电市场也呈现迅猛增长的态势。随着风力发电的迅速发展，能够满足风电特殊环境要求的耐扭、耐寒、耐盐、耐油、耐紫外线等特点的风力发电电缆也成为未来几年的发展重点之一。本文就风能电缆的发展谈几点认识。
1.风能电缆的优势
风能电缆具有优异的阻燃性、低烟、低腐蚀、耐低温、抗震、抗辐射性能，适应风能电站工作环境、耐辐射的特殊电缆，主要用于风能电站中的电力传输系统。风能电缆的主要技术性能：第一，径向防水电缆。绝缘表面无水分，绝缘电阻变化率不大于5％。第二，纵向防水电缆。在规定的水压下，经过7天后，水浸入电缆内部长度不大于1.5m。第三，电缆在环境温度不低于-30℃敷设时，无需预先加温，敷设时不受落差限制。第四，电缆弯曲半径，不小于电缆标准外径的6倍。
2.我国风能电缆的发展现状
风能电缆借助国家发展风能等清洁能源的契机,正在成为近期发展速度最快的电缆品种。作为新能源中技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式,中国风力发电正呈爆发式增长态势。2004年到2008年,中国风电装机容量增长连续3年超过100%。2008年,中国风电装机容量首次超过500万千瓦,提前完成了国家发改委提出的预期目标,而风电发展目标也在不断提高。2007年,中国制定的2020年装机目标为3000万千瓦,而最近该目标已被上调到1亿千瓦至1.5亿千瓦。中国现有风电装机约为50万千瓦，以年均40%的速度上升，到2020年将上升1亿千瓦，占2020年电力装机10亿千瓦的10%，占发电站总量的5%。从国外的风电发展过程看，到2050年，我国风电将由2020年预计的1亿的装机，上升到约16亿千瓦的装机。随着风电的高速发展,作为风力发电设备配套产品的风力发电用电缆已成为有巨大市场潜力的电缆新品种,正被众多电缆企业所重视。然而，与此不相适应的是，我国风能电缆的研发刚刚起步，国内大部分此类电缆产品均需要进口。目前国内众多企业对此并没有专门的布局，主流光纤光缆企业如烽火、长飞、富通等均没有上马或者刚刚介入该领域，还没有形成规模化量产的能力。据了解，风能电缆由于风力发电的环境恶劣，风机使用年限较长，且电缆随风机不断旋转，对电缆的性能要求较高，故我国风能电缆一直依赖进口，且价格昂贵。研发并采用国产风能电缆已迫在眉睫，高端风能电缆国产化道路任重道远，这必须引起国内电缆企业的高度重视。
3.常用风能电缆的型号
3.1环宇电缆
风能电缆,包括缆芯和护套,缆芯由软铜导体线芯及其包覆的聚氯乙烯绝缘层所构成,在缆芯外包覆有聚氨酯护套。风能电缆是指引出风力发电机电能的一段悬挂着的电缆,极易疲劳损坏。该电缆具有良好的抗拉、抗扭曲和抗弯折性能,抗拉强度28MPa,延伸率725%,在-45℃～110℃的环境温度下可随意弯折和扭曲,不开裂,而且耐磨、耐酸碱腐蚀、耐大气老化等,特别适合在环境恶劣、低温及磨损严重的场合下长时间使用。
3.2沪安电缆
该电缆是一种耐低温扭转风能电缆，包括由内而外依次包括导体、隔离层、绝缘层，其特征在于，在绝缘层外设有光滑的带材，在带材外设有护套挤包层。对于大长度垂直敷设运行场所用电缆，在护套挤包层外另额外设置一层加强保护层，该加强保护层采用镀锡软铜细丝编织方式制成，显著提高了应用于风能电力配套系统中的风冷电缆的耐低温扭转特性，且具有良好的耐弯曲、耐紫外线、耐摩、抗拉、耐油能力以及良好的电气绝缘和机械性能，从而显著提高了电缆的使用便利性、安全可靠性和使用寿命，同时减少了用户频繁更换电缆而发生的费用，具有很好的社会、经济效益。
3.3曙光电缆
该风能电缆，属于电缆技术领域。该电缆的导体采用多股复绞铜丝，导体表面有镀锡层，该层外设有复合无纺布隔离层，隔离层表面的绝缘材料为橡胶复合物3GI3，外挤橡胶复合物3GM3护套。该电缆具有较强的柔性、弹性、可恢复性、抗拉性、耐低温性，完全符合挠性可扭转风能电缆的性能要求。适用于额定电压450／750V及以上风力发电设备连线。具有较好的社会效益和经济效益。
3.4沈阳电缆
该输电电缆由内至外分别为导体、隔离层、硅橡胶的绝缘层和聚四氟乙烯的护套层，隔离层包覆在导体表面，硅橡胶的绝缘层包覆在隔离层表面，导体、隔离层和硅橡胶的绝缘层形成缆芯，聚四氟乙烯的护套层包覆在缆芯表面。该电缆结构合理简单、紧凑、圆整，生产制造容易，无污染，具有较强的柔性、弹性、抗拉性和耐低温性。经试验：电缆悬挂后，正反各三圈卷绕3600次，浸水2h后，接入3.5KV／min高压，电缆不扭曲，表面无裂纹，高压不击穿；其最高工作温度可达260℃，最低工作温度可达－100℃，完全能够满足当今风能电缆的使用要求。
3.5江扬电缆
该电缆包括导体、加强绕包层、绝缘层和护套层，导体由多股镀锡无氧铜丝采用束绞和复绞相结合的方式构成，绝缘层由高抗撕硅橡胶复合物制成，护套层由PUR弹性体复合物制成。其特别适用于海洋风力发电机专用的风能电缆，其达到了风能电缆使用的特殊使用环境要求，其具备了抗氧化、耐寒、耐油污、耐腐蚀、抗辐射、耐扭曲、抗疲劳、高柔性等特征，提升风机系统的可靠性，并延长使用寿命且成本低。
3.6吉青电缆
风能发电用输电电缆，解决的技术问题在于使风能发电用输电电缆具有较强的抗扭转性、抗拉性、耐磨损性、耐油性、耐低温和耐高温性能，且成本较低。为解决上述技术问题，该电缆采用如下技术方案：一种风能发电用输电电缆，包括软铜导体，所述软铜导体外包覆有绝缘层，所述绝缘层线芯之间绞合有加强钢丝绳，所述绝缘层和加强钢丝绳外紧密绕包有绕包带，所述绕包带外还挤压包覆有护套。采用由软结构钢丝绳来承受电缆的自重，消除由于风向转变引起电缆扭转而造成的拉力，完全避免了普通风能电缆由导体来承受电缆自重及拉力而容易造成导体拉断或绝缘损伤的现象，大大降低了风能电场的建设及维护费用。
4.结束语
风能发电技术的不断创新和发展，必然会对风能线缆产品提出更新、更高的技术要求，同时也将带来创新机会。这对于我国电线电缆行业来说，是一个积极的信号，意味着巨大的市場空间。因此积极寻找市场和发展空间，研究开发出具有巨大潜力的风电电缆是 电线电缆制造企业提高市场份额、提升企业市场竞争力的重要手段。风力发电设备用电缆符合国家发展节能环保经济的政策，市场前景广阔，社会经济效益显著。我们应将加快风能电缆产品的推广应用和规模效益的形成，特别是在国际金融危机的形势下，新产品的推广和革新将会积极推进电缆产业向前发展，并成为企业占领市场前沿的有力武器，为我国电缆产业的技术进步作出贡献。■
【参考文献】
［１］张国光.风能电缆的应用现状[J].大众用电,2009,04.
［２］赵敏.一种风能发电用电缆的外橡胶护套材料[J].橡胶工业,2010,10.
【关键词】风能电缆;发展;优势
0.引言
我国幅员辽阔，具备风力发电的优良条件。在各类可再生能源中，从目前的技术成熟度和建设可行性来看，风能最具竞争力。从长远来看，风能产业的前景相当乐观，各国不断出台有利于再生能源发展的鼓励政策，为该产业带来巨大的市场机遇。风力发电市场也呈现迅猛增长的态势。随着风力发电的迅速发展，能够满足风电特殊环境要求的耐扭、耐寒、耐盐、耐油、耐紫外线等特点的风力发电电缆也成为未来几年的发展重点之一。本文就风能电缆的发展谈几点认识。
1.风能电缆的优势
风能电缆具有优异的阻燃性、低烟、低腐蚀、耐低温、抗震、抗辐射性能，适应风能电站工作环境、耐辐射的特殊电缆，主要用于风能电站中的电力传输系统。风能电缆的主要技术性能：第一，径向防水电缆。绝缘表面无水分，绝缘电阻变化率不大于5％。第二，纵向防水电缆。在规定的水压下，经过7天后，水浸入电缆内部长度不大于1.5m。第三，电缆在环境温度不低于-30℃敷设时，无需预先加温，敷设时不受落差限制。第四，电缆弯曲半径，不小于电缆标准外径的6倍。
2.我国风能电缆的发展现状
风能电缆借助国家发展风能等清洁能源的契机,正在成为近期发展速度最快的电缆品种。作为新能源中技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式,中国风力发电正呈爆发式增长态势。2004年到2008年,中国风电装机容量增长连续3年超过100%。2008年,中国风电装机容量首次超过500万千瓦,提前完成了国家发改委提出的预期目标,而风电发展目标也在不断提高。2007年,中国制定的2020年装机目标为3000万千瓦,而最近该目标已被上调到1亿千瓦至1.5亿千瓦。中国现有风电装机约为50万千瓦，以年均40%的速度上升，到2020年将上升1亿千瓦，占2020年电力装机10亿千瓦的10%，占发电站总量的5%。从国外的风电发展过程看，到2050年，我国风电将由2020年预计的1亿的装机，上升到约16亿千瓦的装机。随着风电的高速发展,作为风力发电设备配套产品的风力发电用电缆已成为有巨大市场潜力的电缆新品种,正被众多电缆企业所重视。然而，与此不相适应的是，我国风能电缆的研发刚刚起步，国内大部分此类电缆产品均需要进口。目前国内众多企业对此并没有专门的布局，主流光纤光缆企业如烽火、长飞、富通等均没有上马或者刚刚介入该领域，还没有形成规模化量产的能力。据了解，风能电缆由于风力发电的环境恶劣，风机使用年限较长，且电缆随风机不断旋转，对电缆的性能要求较高，故我国风能电缆一直依赖进口，且价格昂贵。研发并采用国产风能电缆已迫在眉睫，高端风能电缆国产化道路任重道远，这必须引起国内电缆企业的高度重视。
3.常用风能电缆的型号
3.1环宇电缆
风能电缆,包括缆芯和护套,缆芯由软铜导体线芯及其包覆的聚氯乙烯绝缘层所构成,在缆芯外包覆有聚氨酯护套。风能电缆是指引出风力发电机电能的一段悬挂着的电缆,极易疲劳损坏。该电缆具有良好的抗拉、抗扭曲和抗弯折性能,抗拉强度28MPa,延伸率725%,在-45℃～110℃的环境温度下可随意弯折和扭曲,不开裂,而且耐磨、耐酸碱腐蚀、耐大气老化等,特别适合在环境恶劣、低温及磨损严重的场合下长时间使用。
3.2沪安电缆
该电缆是一种耐低温扭转风能电缆，包括由内而外依次包括导体、隔离层、绝缘层，其特征在于，在绝缘层外设有光滑的带材，在带材外设有护套挤包层。对于大长度垂直敷设运行场所用电缆，在护套挤包层外另额外设置一层加强保护层，该加强保护层采用镀锡软铜细丝编织方式制成，显著提高了应用于风能电力配套系统中的风冷电缆的耐低温扭转特性，且具有良好的耐弯曲、耐紫外线、耐摩、抗拉、耐油能力以及良好的电气绝缘和机械性能，从而显著提高了电缆的使用便利性、安全可靠性和使用寿命，同时减少了用户频繁更换电缆而发生的费用，具有很好的社会、经济效益。
3.3曙光电缆
该风能电缆，属于电缆技术领域。该电缆的导体采用多股复绞铜丝，导体表面有镀锡层，该层外设有复合无纺布隔离层，隔离层表面的绝缘材料为橡胶复合物3GI3，外挤橡胶复合物3GM3护套。该电缆具有较强的柔性、弹性、可恢复性、抗拉性、耐低温性，完全符合挠性可扭转风能电缆的性能要求。适用于额定电压450／750V及以上风力发电设备连线。具有较好的社会效益和经济效益。
3.4沈阳电缆
该输电电缆由内至外分别为导体、隔离层、硅橡胶的绝缘层和聚四氟乙烯的护套层，隔离层包覆在导体表面，硅橡胶的绝缘层包覆在隔离层表面，导体、隔离层和硅橡胶的绝缘层形成缆芯，聚四氟乙烯的护套层包覆在缆芯表面。该电缆结构合理简单、紧凑、圆整，生产制造容易，无污染，具有较强的柔性、弹性、抗拉性和耐低温性。经试验：电缆悬挂后，正反各三圈卷绕3600次，浸水2h后，接入3.5KV／min高压，电缆不扭曲，表面无裂纹，高压不击穿；其最高工作温度可达260℃，最低工作温度可达－100℃，完全能够满足当今风能电缆的使用要求。
3.5江扬电缆
该电缆包括导体、加强绕包层、绝缘层和护套层，导体由多股镀锡无氧铜丝采用束绞和复绞相结合的方式构成，绝缘层由高抗撕硅橡胶复合物制成，护套层由PUR弹性体复合物制成。其特别适用于海洋风力发电机专用的风能电缆，其达到了风能电缆使用的特殊使用环境要求，其具备了抗氧化、耐寒、耐油污、耐腐蚀、抗辐射、耐扭曲、抗疲劳、高柔性等特征，提升风机系统的可靠性，并延长使用寿命且成本低。
3.6吉青电缆
风能发电用输电电缆，解决的技术问题在于使风能发电用输电电缆具有较强的抗扭转性、抗拉性、耐磨损性、耐油性、耐低温和耐高温性能，且成本较低。为解决上述技术问题，该电缆采用如下技术方案：一种风能发电用输电电缆，包括软铜导体，所述软铜导体外包覆有绝缘层，所述绝缘层线芯之间绞合有加强钢丝绳，所述绝缘层和加强钢丝绳外紧密绕包有绕包带，所述绕包带外还挤压包覆有护套。采用由软结构钢丝绳来承受电缆的自重，消除由于风向转变引起电缆扭转而造成的拉力，完全避免了普通风能电缆由导体来承受电缆自重及拉力而容易造成导体拉断或绝缘损伤的现象，大大降低了风能电场的建设及维护费用。
4.结束语
风能发电技术的不断创新和发展，必然会对风能线缆产品提出更新、更高的技术要求，同时也将带来创新机会。这对于我国电线电缆行业来说，是一个积极的信号，意味着巨大的市場空间。因此积极寻找市场和发展空间，研究开发出具有巨大潜力的风电电缆是 电线电缆制造企业提高市场份额、提升企业市场竞争力的重要手段。风力发电设备用电缆符合国家发展节能环保经济的政策，市场前景广阔，社会经济效益显著。我们应将加快风能电缆产品的推广应用和规模效益的形成，特别是在国际金融危机的形势下，新产品的推广和革新将会积极推进电缆产业向前发展，并成为企业占领市场前沿的有力武器，为我国电缆产业的技术进步作出贡献。■
【参考文献】
［１］张国光.风能电缆的应用现状[J].大众用电,2009,04.
［２］赵敏.一种风能发电用电缆的外橡胶护套材料[J].橡胶工业,2010,10.