专利名称：抗局部放电电缆的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种电缆，通常，但不是专门，应用于航空用电缆，比如用在飞机上。
背景技术：
因为这种电缆用在航空上，尤其是其会经历高达230V的电压，并且由于缆线位于 非密闭区域(non-pressurized area),所以这种电缆必须满足许多必要的标准。这种相对较高的电压，与航空约束相结合，比如潮湿、高温和低压，可引起电子装置比如电缆的局部放电(PD)。目前，局部放电，是发生在电缆绝缘材料里的微小电弧，会引起绝缘材料随时间而发生老化，这可能会导致绝缘体破裂。也可考虑到其它标准，比如所述电缆的重量和直径，它们必须不能过大，以及所述电缆的标记能力，以便必要时能够对其进行识别。在现有技术中，熟知的做法是架空线给飞机装备架空线(hook-up wire),这些线包括被第一层包围的传导元件，第一层由聚酰亚胺制成，厚度为O. 017至O. 065mm，其自身裹有聚四氟乙烯PTFE制成的层，厚度为O. I至O. 22mm，用于在从O. 15至95mm2范围内的标称传导截面积。然而，对于这样的架空线来说，所应用的电压达115V。文档EP I 498 909涉及一多层组合体，其功能是使导电材料绝缘和/或对其进行保护，比如用于航空的电缆。该绝缘组合体相继包括环绕待保护电气元件的聚酰亚胺(PI)制成的第一层、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)制成的第二层和可选的聚四氟乙烯(PTFE)制成的外层。所述的PI层的厚度变化范围为8至150 μ m，所述的PTFE的厚度变化范围为I至200 μ m。然而，对于四周被该组合体环绕的电缆来说，也没有优化高压比如230V时其局部放电的抵抗性。
发明内容
本发明的目的是提出一种新型的可避免所有或部分上述缺点的电缆。特别是，本发明的目的是提供一种抗局部放电电缆，尤其是当该电缆欲用于航空且在飞行时经历高温(约为150°C)和低压(约为150mbar)时。最终，本发明的主题是一种电缆，其包括-传导元件，优选的是细长的，甚至更优选的是中心的，-第一层，其包括聚酰亚胺(PI)，环绕着所述的传导元件，-第二氟化层，其包括一种氟化物，环绕着所述的第一层，和-可选的至少一个氟化半导体层，其至少可包括一种氟化物，特别是包括在所述半导体层里的氟化物与包括在所述第二氟化层里的氟化物相同或不同，和-可选的至少一个氟化粘结剂层，其至少可包括一种氟化物，特别是包括在所述粘结剂层里的氟化物与包括在所述第二氟化层里的氟化物相同或不同，其特征在于,所述氟化层组合的总厚度至少为O. 4mm,优选的是,至少为O. 5mm。更具体地，所述的氟化物可以是氟化聚合物(或共聚物)，优选的是，可选自 聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙丙烯(FEP)、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚(PFA)共聚物和乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)，或是这其中的组合。让人意想不到的是，已经证实，在不考虑所述电缆直径的情况下，所述电缆各层里的所述氟化层组合至少为O. 4mm的总厚度，有可能增加所述电缆对局部放电的抵抗性。术语“所述氟化层组合的总厚度”意思是-要么是所述第二(氟化)层的厚度，该层可能特别包括PTFE、PFA、ETFE和FEP或是这其中的组合，其至少为O. 4_。-要么是该第二(氟化)层的厚度加上其它可选的氟化层的厚度，这些可选的氟化层至少包括一种氟化物，特别是，如PTFE、PFA、ETFE和FEP或是这其中的组合，这些可选的氟化层可以是所述的氟化半导体层和/或所述的氟化粘结剂层，和/或任意其它的可选氟化层(例如标记层)，其至少包括本发明中定义的一种氟化物，这些层组合的总厚度至少为 O. 4mm,且这些层包括一种以上的氟化物，特别是，如PTFE、PFA、ETFE和FEP或是这其中的组
八
口 ο优选的是，当所述的层包括，以相对于所述层重量的计重标准，至少50%的氟化物，优选的是，至少70%的氟化物，甚至更优选的是，至少80%的氟化物，甚至更优选的是，90%的氟化物，特别是，如PTFE、PFA、ETFE或FEP或是这其中的组合，称作该层至少包括一种氟化物，最好的是，所述的氟化物是PTFE。优选的是，所述氟化层组合的总厚度在烧结之后，至少为O. 5mm，优选的是
O.56mm,所述氟化层选自如PTFE、PFA、ETFE或FEP或是这其中的组合，然而所述氟化层组合的最大总厚度最好在O. 7mm左右，所述氟化层选自如PTFE、PFA、ETFE或FEP或是这其中的组合。因此，所述氟化层组合的厚度，特别是最大厚度，取决于给所述的用作飞机架空线预留的容积。根据本发明，所述的第二氟化层(如PTFE、PFA、ETFE或FEP)可以以条带和/或挤出物的形式存在。当所述第二层以条带的形式存在时，其可与一条以上氟化物条带的缠绕(如PTFE(比较例2)、PFA、ETFE或FEP或是这其中的组合)相对应。然后对其进行烧结以便发挥出其自身的机械特性。优选的是，所述的第二层包括一条以上氟化物条带，优选的是一条以上PTFE条带，其覆盖有由所述氟化物(如PTFE、PFA、FEP、ETFE或是这其中的组合，优选的是PFA、FEP或ETFE )之一组成的挤出层。特别是，所述第二层是部分烧结或全部烧结，优选的是全部烧结。根据一实施例变体，所述的PI第一层和第二氟化层(如PTFE)由粘结剂层或半导体层或这其中组合分割开来。最好的是，所述的半导体层位于环绕所述第二层的表面上，或位于所述的第一层和所述的第二层之间，或位于所述的传导元件和所述的第一层之间，或是这其中的组合。所述的半导体层可以是条带的形式、挤出物或漆，或是这其中的组合。根据本发明，当层的电导率至少为O. 001S. πΓ1 (西门子每米)时，其更加特别考虑为半导体。特别是，当所述的半导体层以条带或挤出物的形式存在时，其可由氟化聚合物或氟化共聚物组成(比较氟化半导体层)，以相对于所述半导体层总重量的计重标准，该氟化物包括O. 1%至40%的(电)传导填充物。 当所述的半导体层以漆的形式存在时，其可由所述的FEP或PFA或PTFE分散液型的氟化组分组成，以相对于所述半导体层总重量的计重标准，该氟化组分包括O. 1%至40%的(电)传导填充物。优选的是，相对于所述半导体层的总重量来说，所述的半导体层可包括至少电传导填充物重量的10%，甚至更优选的是，至少电传导填充物重量的25%。所述的电传导填充物可最好选自炭黑、碳纳米管，或这其中的混合物。 根据本发明的一特征，所述的半导体层具有O. 04至100欧姆·米的纵向电阻率，优选的是O. 06至O. 6欧姆 米。优选的是，所述的第一聚酰亚胺层变化范围为O. 015至O. 1mm，优选的是约O. 030至O. 075mm，甚至更优选的是约O. 060mm。根据所属领域技术人员熟知的技术方法，包括聚酰亚胺的这个第一层通过缠绕(缠绕聚酰亚胺条带)或通过涂漆(现场聚化的化合物的混合物)而制成。最好的是，至少布置一粘结剂层于所述包括聚酰亚胺的第一层的两个面中的至少一个面上；或是当所述的半导体层位于所述传导元件和所述的第一层之间时所述传导元件和所述半导体层之间；或是这其中的组合。粘结剂层的功能是使其连接的所述层与层之间粘附在一起，或将所述传导元件和其连接的所述层之间粘合起来。根据本发明的一特征，所述的粘结剂层由一种以上氟化聚合物组成。从而将这样的层看作氟化粘结剂层。特别是，所述粘结剂层的氟化聚合物选自氟化乙丙烯(FEP)、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)和乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)，或是这其中的组合，所述的氟化物具有胶粘性。具体来说，它们适合将所述传导元件和所述的第一层(PI层)粘附在一起，或是将所述的PI层与所述的第二层(如PTFE层、PFA层、FEP层、ETFE层，或是这其中的组合)粘结起来。具体地讲，所述粘结剂层的氟化聚合物经过预处理从而使它
们具有胶粘性，就如DuPont公司所售的产品Kapton FN"'那样。例如，可在所述的第一聚酰亚胺层的一个面上涂一层氟化乙丙烯(FEP)作为粘结齐IJ层。所述的产品Kapton FNk'适合用于本发明。其以条带的形式存在。这种情况下，每个面上FEP的厚度是2. 5 μ m，PI的厚度是25. 4 μ m。通过缠绕至少两个条带厚度使得它们重叠，产生约为O. 05mm的PI层的厚度以及大约O. 06mm的带有粘结剂层(产品Kapton FN )的PI层厚度，从而获取所述电缆的PI层。优选的是，所述第二层(例如PTFE层)与所述PI层的厚度比例变化范围为4至22，优选的是7. 5至12，对于标称传导截面积的变化范围为O. 15至95mm2来说。根据本发明，例如，适合采用的传导元件是整体型或绞合型的，可对应于铜(Cu)、锡-铜合金、银-铜合金、镍-铜合金、镍-镀招(Al)或镍-镀铜-复合招。在另一实施例中，所述的电缆也包括可做标记的外(表面)层。该层可以是由氟化聚合物或氟化漆(例如由PTFE、FEP、PFA、ETFE或是这其中的混合物制成)做成的条带或挤出物，其包括金属络合物类型的颜料。
包括上述特征的电缆希望用于航空领域，特别是用于装备飞机。
为了更好地明白本发明，下面结合附图进行描述，附图仅以非限制性图例示出。在这些图中-图I是根据本发明的一优选实施例，电缆在绝缘阶段(没有护套)的截面图；和-图2是一张曲线图,表不的是不同类型电缆、压力为150mbar、温度为150°C且标称传导截面积为O. 95至70mm2时，放电起始电压(PDIV)和以毫米计的所述第二 PTFE层厚度之间的关系。
具体实施例方式例I :根据本发明(图1)，电缆的组合体实例为了清楚的缘故，图I仅示意性地描述了为理解本发明而需要的基本元件，没有按比例显示。根据第一实施例，如图I所示。所述的架空线或电力电缆I包括中心传导元件2，其特别是由多绞线类型的铜或铝制成，同轴环绕该元件相继包括，FEP制的第一粘结剂层5a、称为“第一层”的聚酰亚胺PI层3、第二粘结剂层5b和称为第二层的PTFE层4，其在这里代表所述电缆I的外层。通过带缠绕的方式制作所述的各层。然后对所述电缆进行热处理，以便烧结所述的PTFE外层。为此，施加340°C以上的温度。在该例中，PI的厚度是O. 058mm，所述PTFE第二层在烧结之后的厚度约为O. 56mm,由此PTFE与PI的厚度比值为O. 56/0. 058 = 9. 65。例2 :根据本发明，电缆的制作过稈和另一组合体根据另一实施例，电缆包括电导体，比如由涂敷有一层镍的铜或铜合金制成，通常是多绞线类型的。所述的电导体覆盖有FEP粘结剂层，该粘结剂层自身又覆盖有PI层，而该PI层又被另一 FEP粘结剂层覆盖。优选的是，该FEP/PI/FEP组合与DuPont公司的Kapton FN"Φ条带相对应，该产品包括一厚度为25. 4μ m的PI层，在其每个面上均覆盖有厚度为2. 5μ m的FEP层。然后所述的FEP/PI/FEP组合由包括三条PTFE条带的绕线环绕第一 PTFE条带在烧结之前的厚度约为180 μ m,第二 PTFE条带在烧结之前的厚度约为180 μ m,第三PTFE条带最好包括带有颜色的PTFE层(3% )，其在烧结之前的厚度约为76 μ m。所述的第三PTFE条带的颜料是金属络合物。这样可采用紫外(UV)激光对所述第三条带外层的表面进行标记。通常，该颜料不占有多于所述第三条带重量的5%。优选的是，不超过该值的5%，或甚至将其最小化，以便不降低所述电缆的电特性。在布置(或缠绕)好所述的第一 PTFE条带之后，将如此被绝缘的所述电导体放在烘箱里进行热处理，以便完成对所述PTFE的烧结，热处理时温度达所述PTFE的熔点以上，也就是340°C以上的温度。该热处理步骤包括对所述聚酰亚胺的热焊接步骤和对所述PTFE的烧结步骤，经过这样单独的热处理步骤，可以确保所有厚度的条带粘附在一起。具体来讲，所述的热处理将所述的PTFE条带粘附在所述的PI条带上，而且将所述的PI条带与其自身以及与所述的传导元件粘结在一起。在该烘焙步骤之后，进而布置第二条带和第三条带。然后，根据所属领域技术人员熟知的技术方法，实施对所述第三条带进行标记(UV激光标记)的步骤。最后，实施温度在340°C以上的第二热处理，以便烧结所述第二和第三PTFE条带(也就是在所述的第一热处理之后布置的条带)。所述各种热处理步骤通常是在一个或一排烘箱里进行的。烘焙之后，所述PTFE层的总厚度约为O. 68mm。然后，所述电缆最好覆盖金属屏蔽层(金属线编织层)和合成护套。后两种元件是 所属领域的技术人员熟知的。例3 :根据例2得到的、不同PTFE厚度、不同导体标称截面积(图2)的电缆的抵抗性测试测量了不同电缆的放电起始电压。这些电缆是根据例2的制作过程进行准备的。布置好所述的第一条带之后实施所述的第一热处理，布置好最后的条带之后实施所述第二和最后的热处理。根据本发明，所述电缆在绝缘阶段(没有金属编织层和护套)的特征如下表所示Kapton FN 的平均厚度表示的是所述电缆一经制造之后测量的厚度，而所述
的PTFE条带的厚度与所用的PTFE条带的厚度相对应(在制造所述电缆之前)，累积厚度对应于所述电缆一经制造完成之后测量的厚度。
权利要求
1.一种电缆(I),其包括 -传导兀件(2), -第一层(3)，其包括聚酰亚胺(PI )，环绕着所述的传导元件(2)， -第二氟化层(4)，其至少包括ー种氟化物，环绕着所述的第一层，和 -可选的至少ー个氟化半导体层，其至少包括ー种氟化物， 其特征在于，所述氟化层组合的总厚度至少为0. 4mm。
2.如权利要求I所述的电缆(I)，其特征在于，所述氟化层组合的总厚度至少为0.5mm。
3.如权利要求I或2所述的电缆(1)，其特征在于，所述第二层(4)的氟化物选自 聚四氟こ烯(PTFE)、氟化こ丙烯(FEP)、四氟こ烯-全氟烷氧基こ烯基醚(PFA)共聚物和こ烯-四氟こ烯共聚物(ETFE)，或是这其中的组合。
4.如前述权利要求中任一项所述的电缆(I)，其中，所述氟化物是PTFE。
5.如前述权利要求中任一项所述的电缆(1)，其中，所述第二层为一条以上条带的形式和挤出物的形式，或是这其中的组合。
6.如权利要求5所述的电缆(I)，其中，所述第二层包括一条以上由所述ー种氟化物制成的条带，优选的是一条以上的PTFE条带，其覆盖有由所述氟化物之一制成的挤出层。
7.如前述权利要求中任一项所述的缆线，其中，所述第二层是全部烧结的。
8.如前述权利要求中任一项所述的电缆(1)，其中，所述半导体层位于环绕所述第二层(4)的表面上、或位于所述的第一层(3)和所述的第二层(4)之间、或位于所述的传导元件(2 )和所述的第一层(3 )之间，或是这其中的组合。
9.如前述权利要求中任一项所述的电缆(I)，其中，所述半导体层为条带形式、挤出物或漆，或是这其中的组合。
10.如权利要求9所述的电缆(1)，其特征在于，当所述半导体层为条带或挤出物的形式时，其由氟化聚合物或氟化共聚物组成，以相对于所述半导体层总重量的计重标准，该氟化物包括0. 1%至40%的(电)传导填充物。
11.如权利要求9所述的电缆(1)，其特征在于，当所述的半导体层为漆的形式时，其由氟化物組成，以相对于所述半导体层总重量的计重标准，该氟化物包括0. 1%至40%的(电)传导填充物。
12.如前述权利要求中任一项所述的电缆(I)，其特征在于，所述的半导体层具有0.04至100欧姆 米的纵向电阻率。
13.如前述权利要求中任一项所述的电缆(1)，其特征在于，所述第一层(3)的厚度是在0. 028至0. Imm的范围内。
14.如前述权利要求中任一项所述的电缆(1)，其特征在于，至少ー个粘结剂层布置于所述第一层(3)的两个面中的至少ー个面上、或是当所述半导体层位于所述传导元件(2)和所述第一层(3)之间时，所述传导元件(2)和所述半导体层之间、或是这其中的组合。
15.如前述权利要求中任一项所述的电缆(1)，其特征在于，所述的粘结剂层由ー种以上氟化聚合物组成。
16.如前述权利要求中任一项所述的电缆(I)，其特征在干，所述粘结剂层的氟化聚合物选自氟化こ丙烯(FEP)、四氟こ烯-全氟烷氧基こ烯基醚(PFA)、聚四氟こ烯(PTFE)和こ烯-四氟こ烯共聚物(ETFE)，或是这其中的组合，上面提到的氟化物具有胶粘性。
17.如前述权利要求中任一项所述的电缆(I )，其特征在于，所述氟化层与所述PI层的厚度的比例在4至22的范围内。
全文摘要
本发明涉及一种电缆(1)，其包括传导元件(2)；第一层(3)，其包括聚酰亚胺(PI)，环绕着所述的传导元件(2)；第二氟化层(4)，其至少包括一种氟化物，环绕着所述的第一层；和至少任选一氟化半导体层，其至少包括一种氟化物，其特征在于，所述氟化层组合的总厚度至少为0.4mm。
文档编号H01B9/00GK102956318SQ20121027827
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月7日 优先权日2011年8月9日
发明者H.贾纳, T.多曼德, V.保尔, P.赖布斯基, P.克劳伊特, W.莱克鲁斯, R.M.达西尔瓦 申请人:尼克桑斯公司