一般来说,风场位于特别气候条件的恶劣环境中,例如,强风、强紫外线和含盐度很高的空气等。正因如此,风电运用中的电缆功用无疑比其它运用更高。而风机内的运动部件进一步前进了正确选择电缆的重要性。"
现有风场的保护和新的大规模风场开发都需求考虑选用高等级的电力电缆、广州南洋电缆数据与控制电缆和通讯电缆,它们抉择了电网和通讯系统的互连质量。单个风电机组所需的电缆数量比人们想像的要多。例如,一台90米高的1.25MW风力发电机需求约1km的电力电缆。这样算,50MW装机容量的风场将需求40km的电缆。
风电机组作业在恶劣环境,这种环境一般具有宽温度规模(约-40℃至50℃)、并且暴露在极强紫外线的照射下。因此,要抵达预期的运用寿数,所运用的特别电缆需求能够接受-40℃的低温及可抵御紫外线的辐射。对风机内的运动部件而言,电缆应具有优异的改动和弯曲柔韧性,并具有很小的弯曲半径。广州南洋电缆电缆还需求能抗燃料、抗冷冻剂、耐油、耐腐蚀性化学品及抗磨损。假如风场是靠近海岸的陆地或位于海上,电缆都还有必要耐高含盐水的腐蚀。出于安全考虑,除上述要求外,还要求电缆具有阻燃性。在某些状况下,还要求低烟、零卤素(LSZH)材料和EMI保护等其它特性。
综上所述,风电运用中运用的电缆一般应满足以下要求:
(1) 导线
为尽量前进柔曲性,引荐规划工程师只运用多股数的退火软铜线。在弯曲绕折类运用中,选用短的同心绞线结构;在改动绕折类运用中,选用长的同心绞线结构。面积大于6mm2(10AWG)的导线要求运用复合绞线结构。
(2) 绝缘
为增加低温柔韧性,一般选择热塑性橡胶(TPE)、乙丙橡胶(EPR,一种EPM或EPDM)或硅橡胶(SiR)作为绝缘材料,以抵挡臭氧腐蚀和发热引起的老化。PVC/尼龙绝缘由于具有高电介强度也得到了广泛运用。
(3) 护套
电缆护套既可所以比方聚氯乙烯(CPE)、聚氯丁烯(氯丁橡胶)、氯磺化聚乙烯(CSPE)广州南洋电缆合成橡胶等热固性化合物;也可是类似TPE、TPE-PVC合金和聚亚安酯等热塑性化合物。这些材料都具有抗油、抗燃料、耐溶剂腐蚀等才干,并且在低温下具有超卓的柔韧性。这种特性使其成为风电电缆的抱负护套材料。
应当留心,电缆结构也是电缆柔韧性的抉择性要素。选用平衡结构的对称导线规划一般具有高柔韧性。
即使电缆制造时遵照这些一般规矩,仍强烈建议进行彻底的检验,以仿真"实践"运用。
电缆检验办法和程序
依据风向,需求由偏航驱动器调整风机角度。电力、控制和通讯电缆要么沿水平轴弯曲,要么沿垂直轴旋转。广州南洋电缆这就对改动挠曲性要求更加严峻,也需求更多注重。虽然现在没有改动挠曲性方面的标准或法规,但最终用户一般仍寻求电缆在投入运用前能经过某些办法的检验。
下面是电缆工作中最终用户选用的一般检验办法。
(1) 单根电缆在低温(-40℃)下的改动应力检验:
将一根10米长的垂直悬挂电缆样品的顶端固定,底端绑定到一个旋转设备上。首要,将电缆顺时钟改动4圈(+1440o),然后逆时针回转4圈,恢复到原始方位。接着将电缆逆时针改动4圈(-1440o),然后顺时针回转4圈,恢复到原始方位。重复上述整个进程5000次以仿照20年的运用状况。假如在2.5U0条件下经过5分钟,电缆没被击穿、护套也没有裂纹,那么这根电缆就经过了检验。
留心:取决于电缆的电压等级,U0可所以600、1000或2000V。
(2) 一束电缆的改动应力检验
检验程序与(1)相同,只是换成了电缆束。
风电电缆标准
现在还没有专门针对风电运用中运用电缆的标准。许多电缆制造商遵照IEC 60228 Class 5或6(类似于DIN VDE 0295 Class 5或6、HD 383、GB/T 3956 Class 5 或 6)标准,运用光面或镀金属的退火多股铜线作为风电电缆导线以获得所需的柔韧性。风趣的是,IEC 60228只为电力电缆规矩了导线的标称横截面面积和导线中电线的数量和标准,这给电缆制造商供应了很大自由度。因此,即使电缆满足IEC 60288 Class 5或6的要求,电缆功用也经常会不一无是处。而UL 62(触及多个ASTM标准)不只规矩了导线中每股电线的标准和数量,还规矩了导线结构(如同心绞线、复合绞线和集结绞线等结构),这些都是电缆柔韧性功用的要害。至于绝缘和护套,许多制造商遵照DIN VDE 0207-20和DIN VDE 0207-21。HD 22.1、HD 22.4、UL 44和UL 62也成为电缆出产的通用标准。
比方UL 758、UL 1581、UL 1277、UL 2277、IEC 60332等其它标准也经常被用于支撑一些额外特性,如风机机架电缆(WTTC)标准和可燃性等级要求。
由于欧洲国家早于北美国家开发用于风能商场的电缆,因此电缆制造商现在更多的选用欧洲标准。虽然如此,类似的美国UL标准具有相同功用,且在某些状况下,UL标准对风能运用有更严峻的要求。