导言
因为比如石油、天然气和煤炭等传统动力的储量约束加之不断添加的动力需求，人们关于开发可再生动力的爱好日益添加。水电、风电、太阳能、地热能、潮汐与波浪能以及沼气能等很多可再生动力都已稀有十年的开展前史。尽管可再生动力只满意整个动力需求的一小部分，但这些新动力的光亮远景已在全球得到广泛认可。
除传统动力储量的削减外，石化燃料电厂形成的污染是可再生动力受喜爱的另一个要素。作为化石燃料替代品的风能具有储量丰厚、可再生、散布广、清洁等特色，且在发电期间不会发生温室气体排放。到2009年末，全球风电机组的标称容量为159.2GW、所发的电能为340TWh，大约是全球运用电能的2%。曩昔三年，全球风电机组装机容量翻了一倍。
就现有风机的保护和新建风电场来说，工程师和规划师不可避免地要为这些运用挑选适宜的电缆。例如：风电机舱内部应该运用可接连挠曲的操控和数据电缆；在风电机塔内应该运用可改变挠曲的电缆。除了这种柔曲性要求外，还应考虑耐热、抗磨损、抗油及其它化学物质等要求。电缆挑选的复杂性很简单形成决议计划过错，并导致不必要的死机和价值昂扬的保护。
风电运用对电缆的要求
一般来说，风场坐落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能无疑比其它运用更高。而风机内的运动部件进一步进步了正确挑选电缆的重要性。
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、数据与操控电缆和通讯电缆，它们决议了电网和通讯体系的互连质量。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℃)、而且暴露在极强紫外线的照射下。因而，要到达预期的运用寿命，所运用的特别电缆需求可以接受-40℃的低温及可抵挡紫外线的辐射。对风机内的运动部件而言，电缆应具有优异的改变和曲折柔韧性，并具有很小的曲折半径。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坐落海上，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。在某些情况下，还要求低烟、零卤素(LSZH)资料和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意以下要求：
(1) 导线
为尽量进步柔曲性，引荐规划工程师只运用多股数的退火软铜线。在曲折绕折类运用中，选用短的同心绞线结构；在改变绕折类运用中，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
为添加低温柔韧性，一般挑选热塑性橡胶(TPE)、乙丙橡胶(EPR，一种EPM或EPDM)或硅橡胶(SiR)作为绝缘资料，以反抗臭氧腐蚀和发热引起的老化。PVC/尼龙绝缘因为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如聚氯乙烯(CPE)、聚氯丁烯(氯丁橡胶)、氯磺化聚乙烯(CSPE)合成橡胶等热固性化合物；也但是相似TPE、TPE-PVC合金和聚亚安酯等热塑性化合物。这些资料都具有抗油、抗燃料、耐溶剂腐蚀等才能，而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资料。
应当留意，电缆结构也是电缆柔韧性的决议性要素。选用平衡结构的对称导线规划一般具有高柔韧性。
即便电缆制作时遵从这些一般规矩，仍强烈主张进行彻底的测验，以仿真“实践”运用。
电缆测验办法和程序
依据风向，需求由偏航驱动器调整风机视点。电力、操控和通讯电缆要么沿水平轴曲折，要么沿笔直轴旋转。这就对改变挠曲性要求愈加严厉，也需求更多重视。尽管现在没有改变挠曲性方面的规范或法规，但最终用户一般仍寻求电缆在投入运用前能通过某些办法的测验。
下面是电缆职业中最终用户选用的一般测验办法。
(1) 单根电缆在低温(-40℃)下的改变应力测验：
将一根10米长的笔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，将电缆顺时钟改变4圈(+1440o)，然后逆时针反转4圈，康复到原始方位。接着将电缆逆时针改变4圈(-1440o)，然后顺时针反转4圈，康复到原始方位。重复上述整个进程5000次以模仿20年的运用情况。假如在2.5U0条件下通过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验。
留意：取决于电缆的电压等级，U0可所以600、1000或2000V。
(2) 一束电缆的改变应力测验
测验程序与(1)相同，仅仅换成了电缆束。
风电电缆规范
现在还没有专门针对风电运用中运用电缆的规范。许多电缆制作商遵从IEC 60228 Class 5或6(相似于DIN VDE 0295 Class 5或6、HD 383、GB/T 3956 Class 5 或 6)规范，运用光面或镀金属的退火多股铜线作为风电电缆导线以取得所需的柔韧性。风趣的是，IEC 60228只为电力电缆规则了导线的标称横截面面积和导线中电线的数量和尺度，这给电缆制作商供给了很大自由度。因而，即便电缆满意IEC 60288 Class 5或6的要求，电缆功能也经常会不尽善尽美。而UL 62(触及多个ASTM规范)不只规则了导线中每股电线的尺度和数量，还规则了导线结构(如同心绞线、复合绞线和调集绞线等结构)，这些都是电缆柔韧性功能的要害。
至于绝缘和护套，许多制作商遵从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规范。
比如UL 758、UL 1581、UL 1277、UL 2277、IEC 60332等其它规范也经常被用于支撑一些额定特性，如风机机架电缆(WTTC)规范和可燃性等级要求。
因为欧洲国家早于北美国家开发用于风能商场的电缆，因而电缆制作商现在更多的选用欧洲规范。尽管如此，相似的美国UL规范具有相同功用，且在某些情况下，UL规范对风能运用有更严厉的要求。
本文定论
本文介绍了风能职业中电缆运用的情况，总结了风电电缆的具体结构和构成的特别要求。一起还介绍了一种被遍及认可的电缆改变柔韧性测验办法。作者主张，在对任何现有风场施行保护和为未来风电场建造选用电缆前，应先对电缆结构和测验数据进行充沛评价。
