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2011年我國電纜行業(yè)產(chǎn)能超過美國成為“世界第一”之后，我國電纜行業(yè)大而不強(qiáng)、產(chǎn)能過剩的話題一度成為了業(yè)內(nèi)討論的主旋律，如何做大、做強(qiáng)成擺在電纜行業(yè)面前的重大問題。進(jìn)入21世紀(jì)以來，全世界都在大力提倡新能源開發(fā)，我國新能源產(chǎn)業(yè)更是開展的如火如荼，廣義上講，新能源類別包括：太陽能、風(fēng)能、核能、生物質(zhì)能、化學(xué)能等，上述新能源的建設(shè)與發(fā)展都離不開電纜，那么新能源類電纜就可以分為：光伏電纜、風(fēng)力發(fā)電電纜、海洋石油平臺(tái)用電纜、核電站用電纜、電動(dòng)機(jī)車類電纜、內(nèi)陸常規(guī)與非常規(guī)天然氣開采用電纜等。本文將對(duì)上述若干種新能源電纜產(chǎn)品類別與性能、國內(nèi)外應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、開發(fā)前景等做詳細(xì)分析。
風(fēng)力發(fā)電電纜
風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，目前也是眾多新能源中最具規(guī)模、技術(shù)最成熟、最有商業(yè)發(fā)展前景的發(fā)電模式，據(jù)公開資料顯示我國大陸及近海岸可利用風(fēng)能資源已近10億kW，我國《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》中指出，2020年我國風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到3000萬kW，2013-2020年仍是大有可為的黃金時(shí)期。風(fēng)力發(fā)電電纜有風(fēng)電機(jī)艙和塔筒內(nèi)的控制電纜、信號(hào)電纜、耐扭曲電力電纜等，因風(fēng)場(chǎng)環(huán)境惡劣，且電力電纜隨葉輪擺動(dòng)而扭曲，所以風(fēng)力發(fā)電用電纜一般要求較高，如要求耐低溫、耐油、耐扭曲、耐氣候、耐紫外線、耐酸堿等，我國目前風(fēng)力發(fā)電電纜暫無國家標(biāo)準(zhǔn)，只有國家電線電纜質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心頒發(fā)的TICW01-2009《額定電壓1.8/3kV及以下風(fēng)力發(fā)電用耐扭曲軟電線》等行業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。
塔筒電纜是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用最多的電纜，我們經(jīng)常說的風(fēng)電電纜就是指此類電纜。因?yàn)樗搽娎|隨風(fēng)機(jī)不斷的正反向擺動(dòng)，所以塔筒電纜性能要求極為嚴(yán)格，即要保證結(jié)構(gòu)柔軟，又要求具有較高的抗張強(qiáng)度、耐低溫(-40℃)、耐紫外線、耐扭轉(zhuǎn)、耐鹽霧(近海風(fēng)電廠有此類要求)、耐海水腐蝕、耐摩、耐氣候老化、阻燃等性能。圖2給出了風(fēng)機(jī)內(nèi)主要部位應(yīng)用電纜示意圖。其中數(shù)字代表含義如下：1—漿葉驅(qū)動(dòng)器、2—節(jié)距和方位角調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器、3 —葉片節(jié)距和方位角控制系統(tǒng)、4—偏轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器、5—變速箱、6—葉輪風(fēng)速計(jì)、7—控制箱、8—逆變器、9—發(fā)電機(jī)、10—泵、風(fēng)機(jī)、加熱器。上述部位所需電纜基本為柔性電機(jī)電源線、柔性伺服電纜、VFD電纜等。
世界各國對(duì)風(fēng)力發(fā)電用電纜的標(biāo)準(zhǔn)要求各異，我國主要以TICW01-2009《額定電壓1.8/3kV及以下風(fēng)力發(fā)電用耐扭曲軟電線》、《NBT31034-2012___額定電壓1.8(3)kV及以下風(fēng)力發(fā)電用耐扭曲軟電纜第1部分：額定電壓0.6(1)kV電纜》等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為主，更高電壓等級(jí)的暫時(shí)無行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，一般參照IEC標(biāo)準(zhǔn)制作。在北美地區(qū)(加拿大/美國)，風(fēng)力發(fā)電電纜一般參照UL/CSA系列。標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)美國國家電工法規(guī)NPFA70，電纜型號(hào)為WTTC、TC在UL認(rèn)證體系中，WTTC涵蓋在ZGZN產(chǎn)品類別下，電壓等級(jí)是0.6/1kV、1.8/3kV。不同的型號(hào)對(duì)應(yīng)不同的標(biāo)準(zhǔn)，所涉及標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。
