风能电缆耐扭曲特性改进的研究

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河南通达电缆股份有限公司周青海

1、引言

风能具有储量巨大，分布广泛、清洁无污染和可再生的特点，符合人类可持续发展的要求，越来越受到世界各国的关注。风电的发展也给其配套用软电缆提出新的要求。风力发电用软电缆目前国内外均无统一的技术规范，国外风电机厂商自定的电缆技术规范主要依据本国行业标准，比如美国公司参照UL标准；欧盟一些国家参照HD标准制定。我国风力发电专用电缆尚处于起步阶段，各个企业没有相关标准参考，2013年底才有相应的国家标准，之前只能消化吸收国外实物技术自定企业标准，造成大量不合格或劣质电缆充斥市场，不仅给用户带来经济损失，也给风电场运行设备造成隐患。近期，国家电线电缆质量监督检测中心于2009年起草了风力发电用耐扭曲软电缆技术规范，并逐步转化为行业和国家标准，提升了我国风电电缆的水平，为风电电缆的制造、检验、采购提供了依据。

风力发电用软电缆为应用于风电发电设备机舱内、塔筒内及风电机组至箱变的耐扭转软电缆。这种电缆必须随风力电机不断正向及反向旋转，所以对电缆要求即是柔软结构还必须有足够的抗张强度、耐扭曲、耐低温、耐紫外线等特点。

本工作研究了电缆外护层低烟无卤阻燃配方，其主体材料EVM（乙烯-醋酸乙烯共聚体）具有优良的耐热、耐油、耐臭氧、耐气候老化性能、低温柔软性能和耐磨性能。本工作采用过氧化物硫化体系、硅烷表面处理型氢氧化镁、加工助剂等材料及不同用量，探讨了有关EVM弹性体材料的开发与应用。

2、实验部分

2.1主要原材料

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVM），450和700XL，均为德国LANXESS产品；硅烷表面处理型氢氧化镁，ATH—40，日本昭和化工公司；其它助剂均为市售橡胶工业常用原材料。

2.2主要设备

开炼机，φ160×320，上海勤奋机械厂；平板硫化机，QLB—D350×350×2C25T，上海第一橡胶机械厂；拉力试验机，MZ—4000D型，江苏明珠试验机械有限公司；热空气老化箱，140B型，上海试验仪器厂；转子硫化仪，MDR—2000，上海德杰仪器设备有限公司；氧指数测试仪，HC—2型，江宁分析仪器厂。

2.3测试标准

成品物理机械性能按GB/T2951和IEC60811—2001测试，电缆成束燃烧试验及烟密底试验按GB/T18380—2001测试。其它测试按GB/T29631-2013的规定进行。

3结果与讨论

风力发电对专用电缆的性能要求较高，换句话说，该电缆的使用条件极为苛刻，对护套层的物理性能要求较高，因此护套胶料配方尤为关键，除合理选用各种配合材料之外，还应考虑各种配合材料对胶料综合性能的影响。