即使电缆制造时遵循这些一般规则
应当注意,电缆结构也是电缆柔韧性的决定性因素。采用平衡结构的对称导线设计通常具有高柔韧性。
即使电缆制造时遵循这些一般规则,仍强烈建议进行完全的测试,以仿真"实际"应用。
电缆测试方法和程序
根据风向,需要由偏航驱动器调整风机角度。电力、控制和通信电缆要么沿水平轴弯曲,要么沿垂直轴旋转。这就对扭转挠曲性要求更加严格,也需要更多关注。虽然目前没有扭转挠曲性方面的标准或法规,但最终用户通常仍追求电缆在投入使用前能通过某些方式的测试。
下面是电缆行业中最终用户采用的一般测试方法。
(1) 单根电缆在低温(-40℃)下的扭转应力测试:
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装置上。首先,将电缆顺时钟扭转4圈( 1440o),然后逆时针回转4圈,恢复到原始位置。接着将电缆逆时针扭转4圈(-1440o),然后顺时针回转4圈,恢复到原始位置。重复上述整个过程5000次以模拟20年的使用情况。如果在2.5u0条件下经过5分钟,电缆没被击穿、护套也没有裂纹,那么这根电缆就通过了测试。
注意:取决于电缆的电压等级,u0可以是600、1000或2000v。
(2) 一束电缆的扭转应力测试
测试程序与(1)相同,只是换成了电缆束。
风电电缆标准
目前还没有专门针对风电应用中使用电缆的标准。许多电缆制造商遵循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,使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。有趣的是,iec 60228只为电力电缆规定了导线的标称横截面面积和导线中电线的数量和尺寸,这给电缆制造商提供了很大自由度。因此,即使电缆满足iec 60288 class 5或6的要求,电缆性能也经常会不尽如人意。而ul 62(涉及多个astm标准)不仅规定了导线中每股电线的尺寸和数量,还规定了导线结构(如同心绞线、复合绞线和集合绞线等结构),这些都是电缆柔韧性性能的关键。至于绝缘和护套,许多制造商遵循din vde 0207-20和din vde 0207-21。hd 22.1、hd 22.4、ul 44和ul 62也成为电缆生产的通用标准。
诸如ul 758、ul 1581、ul 1277、ul 2277、iec 60332等其它标准也经常被用于支持一些额外特性,如风机机架电缆(wttc)规范和可燃性等级要求。
由于欧洲国家早于北美国家开发用于风能市场的电缆,因此电缆制造商目前更多的采用欧洲标准。尽管如此,类似的美国ul标准具有相同功用,且在某些情况下,ul标准对风能应用有更严格的要求。