一种软铝合金光伏专用电缆的制作方法

1.本实用新型涉及光伏电缆技术领域，尤其涉及一种软铝合金光伏专用电缆。


背景技术：

2.由于光伏电缆在制作过程中加入了抗紫外线和臭氧等材料，使其能够承受剧烈的温度变化和化学侵蚀，有效提高了电缆的使用寿命。因此，在进行光伏板之间的连接或者光伏发电阵列与直流汇流箱之间的连接时，普遍采用光伏专用电缆。
3.现如今，光伏专用电缆中的导体普遍为镀锡铜芯，但随着铜价的不断增长，使得光伏专用电缆的制造成本不断增长。因此，人们考虑用低成本的二类铝合金导体代替镀锡铜芯，以降低光伏专用电缆的制造成本。但二类铝合金导体较硬，不具备柔软性能，不便于软铝合金光伏专用电缆的敷设。
4.为此，亟需提供一种软铝合金光伏专用电缆以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种软铝合金光伏专用电缆，解决了软铝合金光伏专用电缆不便敷设的问题，在保证了软铝合金光伏专用电缆的工作性能的同时，提高了软铝合金光伏专用电缆的适用性。
6.为实现上述目的，提供以下技术方案：
7.一种软铝合金光伏专用电缆，包括：
8.五类铝合金导体，包括多根铝合金单线，多根所述铝合金单线束绞，以形成截面为6mm2的所述五类铝合金导体；
9.绝缘层，套设所述五类铝合金导体，所述绝缘层为125℃低压无卤辐照绝缘层；
10.护套层，套设所述绝缘层，所述护套层为125℃低压无卤辐照护套层。
11.作为上述软铝合金光伏专用电缆的一种可选方案，所述铝合金单线设有84根。
12.作为上述软铝合金光伏专用电缆的一种可选方案，所述铝合金单线的最大外径为0.31mm。
13.作为上述软铝合金光伏专用电缆的一种可选方案，所述绝缘层与所述护套层之间设有垫层，所述垫层为低烟无卤阻燃聚烯烃垫层。
14.作为上述软铝合金光伏专用电缆的一种可选方案，所述垫层与所述护套层之间设有挡潮层，所述挡潮层为双面覆膜铝带结构。
15.作为上述软铝合金光伏专用电缆的一种可选方案，铝合金杆通过拉丝装置拉丝，以形成所述铝合金单线；当所述铝合金杆进行拉丝时，所述铝合金杆的外表面涂覆有拉丝油。
16.作为上述软铝合金光伏专用电缆的一种可选方案，所述铝合金杆为8030号铝合金。
17.作为上述软铝合金光伏专用电缆的一种可选方案，所述拉丝装置包括拉丝模具，
用于确定所述铝合金单线的形状和尺寸。
18.作为上述软铝合金光伏专用电缆的一种可选方案，所述拉丝装置还包括冷液循环系统，用于降低所述拉丝装置内的温度。
19.作为上述软铝合金光伏专用电缆的一种可选方案，所述拉丝装置还包括冷却系统，用于降低所述铝合金单线的温度。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
21.本实用新型的软铝合金光伏专用电缆通过五类铝合金导体代替现有技术中的镀锡铜芯导体，由于五类铝合金导体由多根铝合金单线互相绞合而成，五类铝合金导体相较于二类铝合金导体的柔软度高，以提高软铝合金光伏专用电缆的适用性。上述五类铝合金导体的截面为6mm2，以保证软铝合金光伏专用电缆与镀锡铜光伏专用电缆的工作性能相同。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例中软铝合金光伏专用电缆的结构示意图。
23.附图标记：
24.1、五类铝合金导体；2、绝缘层；3、垫层；4、挡潮层；5、护套层。
具体实施方式
25.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
26.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
29.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
32.光伏专用电缆中的导体一般为镀锡铜，但为了降低成本，利用低成本的软合金导体替换镀锡铜导体。现如今，普遍使用二类软合金导体制作光伏专用电缆，由于二类软铝合金导体的硬度较高，无法根据敷设环境进行适应性的改变，降低了原有光伏专用电缆的适用性。因此，如图1所示，本实施例提供了一种软铝合金光伏专用电缆以解决上述问题。
33.软铝合金光伏专用电缆包括五类铝合金导体1。五类铝合金导体1包括多根铝合金单线，多根铝合金单线束绞，以形成截面为6mm2的五类铝合金导体1。电缆导体分为一类、二类、五类和六类四种导体类型，一类导体为实心导体，二类导体为绞合导体，五类和六类为束绞导体，而且数字越大说明该类型的导体越柔软。因此，五类铝合金导体1相较于二类铝合金导体具有良好的柔软性，以其制作光伏专用电缆能够解决现有的铝合金光伏专用电缆适用性较低的问题。
34.现有镀锡铜光伏电缆中镀锡铜导体的典型规格为4mm2，为了确保软铝合金光伏专用电缆的工作性能，不会因为更换导体而有所减弱，因此选取的五类铝合金导体1需要满足以下条件：一是：在同一温度下铝合金导体的导体电阻最大值需要与截面为4mm2的镀锡铜导体的导体电阻最大值相近；二是：铝合金导体的载流量可以完全覆盖截面为4mm2的镀锡铜导体的载流量。
35.而国家标准中并未对五类铝合金导体1在20℃时导体电阻最大值最进行规定，因此需要通过一类铝合金导体与一类镀锡铜导体的在20℃时导体电阻最大值之间的关系推导出五类铝合金导体1与五类镀锡铜导体在20℃时导体电阻最大值之间的关系。一类铝合金导体与一类镀锡铜导体在20℃时导体电阻最大值之间的关系由下表所示：
[0036][0037]
由上述表格可以得出结论：截面为6mm2的一类铝合金导体在20℃时导体电阻最大
值与截面为4mm2的一类镀锡铜导体在20℃时导体电阻最大值相近。即6mm2的五类铝合金导体1在20℃时导体电阻最大值与截面为4mm2的五类镀锡铜导体在20℃时导体电阻最大值相近。且4mm2的五类镀锡铜导体在20℃时导体电阻最大值为5.09ω/km。
[0038]
根据《电线电缆载流量》中电力电缆载流量的分析可知，在相同敷设条件下，铝合金导体和镀锡铜导体的载流量之间的关系由下表所示：
[0039][0040]
由上述表格可以得出结论：在相同敷设条件下，截面为6mm2的铝合金导体的载流量完全可以覆盖截面为4mm2的镀锡铜导体的载流量。
[0041]
因此，五类铝合金导体1的截面为6mm2，能够保证软铝合金光伏专用电缆与镀锡铜光伏专用电缆的工作性能相同，从而避免因更换导体而降低光伏专用电缆的工作性能。
[0042]
软铝合金光伏专用电缆还包括套设五类铝合金导体1的绝缘层2，以免软铝合金导体漏电，发生安全事故。在本实施例中，绝缘层2为125℃低压无卤辐照绝缘层。
[0043]
软铝合金光伏专用电缆还包括套设绝缘层2的护套层5，以免软铝合金光伏专用电缆内部受到机械设备损坏和化学腐蚀，延长了软铝合金光伏专用电缆的使用寿命。在本实施例中，护套层5为125℃低压无卤辐照护套层。
[0044]
可选地，铝合金单线设有84根。进一步可选地，铝合金单线的最大外径为0.31mm。上述铝合金单线的数目与最大外径由五类铝合金导体1在20℃时导体电阻最大值为5.09ω/km，和五类铝合金导体1的截面为6mm2这两个条件得出，从而保证软铝合金光伏专用电缆的工作性能。
[0045]
上述形成五类铝合金导体1的过程为：铝合金杆通过拉丝装置拉丝，以形成铝合金单线；然后通过束丝装置绞合束丝。
[0046]
可选地，铝合金杆为8030号铝合金。8030号铝合金含铜、镁元素，使得铝合金杆密度低，抗拉强度高，延伸率高，疲劳强度好等特点，便于进行拉丝。
[0047]
进一步可选地，当铝合金杆进行拉丝时，铝合金杆的外表面涂覆有拉丝油，以减少铝合金杆与拉丝装置之间的摩擦力，使铝合金单线表面无损伤绝缘的毛刺、锐边以及凸起或断裂的单线，以提高铝合金单线表面的光洁度，即提高了铝合金单线的质量。
[0048]
进一步可选地，拉丝装置包括拉丝模具，用于确定铝合金单线的形状和尺寸，使得制作出的铝合金单线符合设计要求。
[0049]
进一步可选地，拉丝装置还包括冷液循环系统，用于降低拉丝装置内的温度，避免拉丝过程中拉丝装置内温度过高对铝合金单线造成损坏。
[0050]
进一步可选地，拉丝装置还包括冷却系统，用于降低铝合金单线的温度，避免铝合金单线因温度过高而氧化。在本实施例中，拉丝装置为24模小拉丝机组。
[0051]
在拉丝过程和束丝过程之间还需要对铝合金单线进行时效处理，时效处理是指金属或合金工件(如低碳钢、铝合金等)经固溶处理，从高温淬火或经过一定程度的冷加工变形后，在较高的温度或室温放置保持其形状、尺寸，性能随时间而变化的热处理工艺。在本实施例中，需要对拉丝后形成的铝合金单线在180℃的环境下静置4小时，以提高铝合金单线的机械性能。
[0052]
进一步可选地，束丝装置包括自动张力调节装置，用于对铝合金单线的放线张力进行自动调节，使其始终保持不变，从而确保铝合金单线束线前后的机械性能不变，使得五类铝合金导体1的质量符合设计要求。在本实施例中，束丝装置为630束丝机。
[0053]
可选地，绝缘层2与护套层5之间设有垫层3，用于对来自外部的压力或者冲击等进行缓冲。在本实施例中，垫层3为低烟无卤阻燃聚烯烃垫层。
[0054]
进一步可选地，垫层3与护套层5之间设有挡潮层4，用于吸附进入电缆中的湿气，提高了软铝合金光伏专用电缆的安全性。在本实施例中，挡潮层4为双面覆膜铝带结构，确保了软铝合金光伏专用电缆具有良好的阻水防潮性能。
[0055]
上述软铝合金光伏专用电缆相较于普通的镀锡铜光伏专用电缆存在以下优点：
[0056]
一、铝合金导体退火处理后的伸长率约为30％，优于镀锡铜导体的25％，远优于铝导体的1.5％，因此，软铝合金光伏专用电缆具有高延伸性；
[0057]
二、由于铝合金具有无记忆力，因此，软铝合金光伏专用电缆具有低反弹性；
[0058]
三、铝合金导体为非磁性材料，不会产生涡流，能减少线路的损耗，因此，软铝合金光伏专用电缆的线损减少；
[0059]
四、由于铝合金的成本远低于镀锡铜的成本，因此，软铝合金光伏专用电缆具有低成本性；
[0060]
五、由于五类铝合金导体1的质量低于镀锡铜导体的质量，即软铝合金光伏专用电缆的重量轻，便于山顶和平地运输，因此，提高了软铝合金光伏专用电缆的敷设效率。
[0061]
本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。