涂覆的架空导线的利记博彩app

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【专利摘要】可将聚合物涂层施加到架空导线上。所述架空导线包括一根或多根导电线，且聚合物涂覆层围绕所述一根或多根导电线。当按照ANSI C119.4方法进行测试时，所述架空导线可在比不具有聚合物涂覆层的裸架空导线低的温度下操作。本文也描述了将聚合物涂覆层施加到架空导线上的方法。
【专利说明】
涂覆的架空导线
[0001] 相关申请的引用
[0002] 本申请要求于2014年1月8日提交的名称为COAT抓HIGH VOLTAGE TRANSMISSION OVERHEAD CONDUCTOR的第611925，053号美国临时申请的优先权，且特此将该申请整体引入 运里作为参考。
技术领域
[0003] 总的来说，本公开设及使架空高压电导线的操作溫度降低的聚合物涂层。
【背景技术】
[0004] 随着电需求的增加，对于更高容量的电传输和配送线路的需要增加。传输线路可 输送的功率取决于线路的载流能力(载流量）。然而，运样的载流量受限于承载电流的裸导 线的最高安全操作溫度。超过该溫度可对导线或传输线路的其它组件造成损害。然而，导体 的电阻随着导线溫度或功率负荷的增大而增加。具有可降低导线操作溫度的涂层的传输线 路将容许传输线路具有降低的电阻、增加的载流量和向消费者输送较大功率量的能力。因 此，对于运样的聚合物涂覆层存在需要:其具有低的吸收率W限制从太阳福射所吸收的热 量、具有高的热导率和福射系数W增加从导线散发出去的热量、具有高的耐热性和耐热老 化性W增加寿命和在高的导线溫度下的生存(survival),且其可W连续和无溶剂的方法制 造。

【发明内容】

[000引按照一种实施方式，将聚合物涂层施加到架空导线（架空电线，overhead conductor)的方法包括：用聚合物组合物围绕架空导线，和冷却所述聚合物组合物W在架 空导线的周围形成聚合物涂覆层。所述聚合物涂覆层具有约10微米-约1，000微米的厚度。 在按照ANSI C119.4进行测试时，所述架空导线在比裸架空导线低的溫度下操作。所述聚合 物组合物基本不含溶剂且所述方法基本连续。
【附图说明】
[0006] 图1描绘了根据一种实施方式的具有多根忍线的裸导线的横截面视图。
[0007] 图2描绘了根据一种实施方式的不具有忍线的裸导线的横截面视图。
[000引图3描绘了根据一种实施方式的由梯形导电线所形成的且具有多根忍线的裸导线 的横截面视图。
[0009] 图4描绘了根据一种实施方式的由梯形导电线所形成的且不具有忍线的裸导线的 横截面视图。
[0010] 图5A描绘了根据一种实施方式的在中屯、导电线周围具有聚合物涂覆层的架空导 线的侧视图。
[0011] 图5B描绘了根据一种实施方式的在中屯、导电线周围具有聚合物涂覆层的架空导 线的横截面视图。
[0012] 图5C描绘了根据一种实施方式的在中屯、导电线周围具有聚合物涂覆层的架空导 线的横截面视图。
[0013] 图6示意性地描绘了根据一种实施方式的用于测量导线的溫度降低的实验装置。
[0014] 图7描绘了根据一种实施方式的用于评价两种不同动力电缆涂层之间的溫度差异 的串联电路的示意图。
【具体实施方式】
[0015] 可将聚合物涂层施加到电缆W降低电缆的操作溫度。例如，当按照美国国家标准 协会(American 化tional Standards Institute, "ANSI" )C119.4方法进行测试时，具有聚 合物涂层的高电传输架空导线在比类似构造的裸导线低的溫度下操作。运样的电缆通常可 由多根导电线构成。
[0016] 根据某些实施方式，可通过多种方法将聚合物涂覆层施加到电缆。例如，可通过烙 体挤出法、粉末涂覆法、或膜涂覆法中的一种施加所述聚合物涂层。所述聚合物涂覆层可较 厚。
[0017] 导电线和忍线
[0018] 可在多根包括高压架空输电线的电缆的周围施加聚合物涂层。正如可理解的，运 样的架空输电线可W多种构型形成且通常可包括由多根导电线所形成的忍。例如，侣导线 钢增强的（"ACSR")电缆，侣导线钢支撑的（"ACSS")电缆，侣导线复合忍（"ACCC")电缆和全 侣合金导线（"AAAC)电缆。ACSR电缆是高强度的绞合导线且包括外部导电绞合线和支撑性 中屯、绞合线。外部导电绞合线可由具有高导电性和低重量的高纯侣合金形成。中屯、承载性 绞合线可为钢且可具有用于承载较柔软的外部导电绞合线所需的强度。ACSR电缆可具有高 的总体抗拉强度。ACSS电缆是同屯、铺设的绞合电缆且包括中屯、钢忍，在其周围是绞合的一 层或多层的侣或侣合金线。作为对比，ACCC电缆通过由碳、玻璃纤维或聚合物材料的一种或 多种所形成的中屯、忍而增强。复合忍可提供超出全侣的或钢增强的常规电缆的多种优势， 因为复合忍的高抗拉强度和低热弧垂（thermal sag)的组合实现了较长的跨度（span)。 ACCC电缆可实现用较少的支撑结构体建造新的线路。AAAC电缆由侣或侣合金线制成。AAAC 电缆由于它们大部分或完全为侣的事实可具有较好的耐蚀性。可使用ACSR、ACSS、ACCC和 AAAC电缆作为用于架空配送和传输线路的架空电缆。
[0019] 正如可理解的，电缆也可为间隙导线（空穴导线，gap conductor)。间隙导线可为 由在高强度钢忍周围的梯形耐热侣错线形成的电缆。
[0020] 图1、2、3和4各自说明了根据某些实施方式的多种裸架空导线。图1-4中所描绘的 各种架空导线可包括通过烙体挤出法、粉末涂覆法或者膜涂覆法的一种得到的聚合物涂 层。另外，在某些实施方式中，可通过选择用于忍的钢和用于导电线的侣形成图1和3作为 ACSR电缆。同样，在某些实施方式中，可通过适当地选择用于所述导电线的侣或侣合金形成 图2和4作为AAAC电缆。
[0021] 如图1所描绘的，某些裸架空导线100通常可包括由一根或多根线、多根位于忍110 周围的圆形导电线120和聚合物涂层130构成的忍110。所述忍110可为钢、殷钢（不胀钢， invar steel)、碳纤维复合材料或者可赋予所述导线强度的任何其它材料。所述导电线120 可由包括铜、铜合金、侣、侣合金(包括侣类型1350、6000系列合金侣、侣-错合金)或者任何 其它导电金属的任何合适导电材料构成。
[0022] 如图2所描述的，某些裸架空导线200通常可包括圆形导电线210和聚合物涂层 220。导电线210可由铜、铜合金、侣、侣合金(包括侣类型1350、6000系列合金侣、侣-错合金） 或者任何其它导电金属构成。
[0023] 如图3中所看到的，某些裸架空导线300通常可包括一根或多根线的忍310、在忍 310周围的多根梯形导电线320和聚合物涂层330。忍310可为钢、殷钢、碳纤维复合材料、或 者赋予导体强度的任何其它材料。导电线320可为铜、铜合金、侣、侣合金(包括侣类型1350、 6000系列合金侣、侣-错合金）、或者任何其它导电金属。
[0024] 如图4所描绘的，某些裸架空导线400通常可包括梯形导电线410和聚合物涂层 420。导电线410可由铜、铜合金、侣、侣合金(包括侣类型1350、6000系列合金侣、侣错合金）、 或者任何其它导电金属形成。
[0025] 聚合物涂层也可W或者可替代地应用于复合忍导体构型体(设计，design)中。复 合忍导线由于具有在较高操作溫度下的较低弧垂和其较高的强度对重量的比率而是有用 的。正如可理解的，具有聚合物涂层的复合忍导线由于聚合物涂层可在导线操作溫度方面 进一步降低，且由于降低的操作溫度可既具有较低的弧垂又具有在复合体中某些聚合物树 脂的较少降解。复合忍的非限制性实例可发现于美国专利No . 7，015，395、美国专利No. 7， 438,971、美国专利No.7,752,754、美国专利申请No. 2012/0186851、美国专利No.8371028、 美国专利No. 7,683,262和美国专利申请No. 2012/0261158,其各自并入本文作为参考。 [00%]正如可理解的，导电线也可W其它几何形状和构型形成。在某些实施方式中，多根 导线也可由或者可替代地由间隔填料(space f i 11 er)或间隙填料(gap f i 11 er)所填充。
[0027] 聚合物涂覆层
[0028] 根据某些实施方式，聚合物涂覆层可由合适的聚合物或聚合物树脂形成。在某些 实施方式中，合适的聚合物可包括一种或多种有机或无机聚合物，其包括均聚物、共聚物和 反应性或接枝树脂。更具体地，合适的聚合物可包括聚乙締（包括LDPE、LLDPE、MDI^和 HDPE)、聚丙締酸类、有机娃、聚酷胺、聚酸酷亚胺（PEI)、聚酷亚胺、聚酷胺酷亚胺 (polyamide imdies)、PEI-硅氧烷共聚物、聚甲基戊締（PMP)、环状締控、Ξ元乙丙橡胶 化PDM)、二元乙丙橡胶化PM/EPR)、聚偏二氣乙締 (PVDF)、PVDF共聚物、PVDF改性聚合物、聚 四氣乙締 (PTFE)、聚氣乙締 (PVF)、聚一氯Ξ氣乙締 (PCT阳）、全氣烷氧基聚合物(PFA)、氣乙 締 -烷基乙締基酸共聚物(FEVE)、氣化乙締丙締共聚物(FEP)、乙締四氣乙締共聚物巧TFE)、 乙締一氯Ξ氣乙締树脂巧CTFE)、全氣化弹性体(FFPM/FFKM)、碳氣化合物(FPM/FKM)、聚醋、 聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚苯酸(PPE)和聚酸酸酬(P邸K)，其共聚物、共混物、配混物和组 厶 1=1 〇
[0029] 在某些实施方式中，所述聚合物可为締控、基于氣的聚合物、或其共聚物。例如，合 适的聚合物可选自聚乙締、聚丙締、聚偏二氣乙締、氣乙締乙締基酸、有机娃、丙締酸类、聚 甲基戊締、乙締-四氣乙締共聚物、聚四氣乙締、或其共聚物。
[0030] 如可理解的，可W多种方式对聚合物进行处理和改性。例如，在某些实施方式中， 可使所述聚合物部分或者完全交联。在运样的实施方式中，可通过任何合适的方法(包括例 如通过化学交联法、福射交联法、热交联法、UV交联法或者其它交联方法)使所述聚合物交 联。
[0031] 可替代地，在某些实施方式中，聚合物可为热塑性的。合适的热塑性聚合物的烙点 在某些实施方式中可为140°C或更高，W及在某些实施方式中可为160°C或更高。
[0032] 聚合物涂覆层可包括或者呈现结构或性质上的其它变化。例如，在某些实施方式 中，所述聚合物涂覆层可包括一种或多种编织物、陶瓷纤维、粘合纱线或者专用胶带。
[0033] 另外，在某些实施方式中，所述聚合物涂覆层可是半导电的，且可具有l〇i2ohm-cm 或更小的体积电阻率;在某些实施方式中，可具有l〇ie〇hm-cm或更小的体积电阻率，在某些 实施方式中，可具有108〇hm-cm或更小的体积电阻率。
[0034] 在某些实施方式中，聚合物涂覆层可具有10(TC或更大的热形变溫度，且在某些实 施方式中，可具有130°C或更大的热形变。
[0035] 在某些实施方式中，所述聚合物涂覆层按照美国材料和测试协会(ASTMH960在 2000小时的外部风化测试之后可具有50%或更大的断裂伸长率的保留率。
[0036] 在某些实施方式中，所述聚合物涂覆层可具有10mm或更小的厚度;在某些实施方 式中，可具有3mm或更小的厚度;和在某些实施方式中，可具有1mm或更小的厚度。正如可被 理解的，聚合物涂覆层的厚度可部分地取决于用于施加所述聚合物的方法。
[0037] 在某些实施方式中，由于聚合物涂覆层而引起的相对于裸导线的重量的重量增加 可为15%或更少，且在某些实施方式中，可为12%或更少。
[0038] 在某些实施方式中，聚合物涂覆层可具有0.5或更大的福射系数，和在某些实施方 式中，可具有0.85或更大的福射系数。
[0039] 在某些实施方式中，聚合物涂覆层可具有0.6或更小的太阳能吸收率，和在某些实 施方式中，可具有0.3或更小的太阳能吸收率。
[0040] 在某些实施方式中，聚合物涂覆层可具有0.15W/mK或更大的热导率。
[0041] 在某些实施方式中，聚合物涂覆层可具有10或更大的亮度'L值'，和在某些实施方 式中，可具有30或更大的L值。正如可被理解的，当L = 0时，所观察到的颜色可为黑色；当L = 100时，所观察到的颜色可为白色。
[0042] 在某些实施方式中，聚合物涂覆层可基本不含斥水性添加剂、亲水性添加剂和/或 介电液。
[0043] 正如可被理解的，可单独地使用聚合物树脂，或者聚合物树脂可包括其它添加剂， 例如，如填料、红外线（IR)反射添加剂、稳定剂、热老化添加剂、增强填料或者着色剂的一种 或多种。
[0044] J：l|4
[0045] 些实施方式中，聚合物涂覆层可包括一种或多种填料。在运样的实施方式中， 所述聚合物涂覆层可W约〇%-约50%的浓度总组合物的重量计)包含运样的填料，且运 样的填料可具有0.1皿-5化m的平均粒度。合适的填料粒子的形状可为球形、六边形、板状 (platy)或者片状(tabular)。合适的填料的实例可包括金属氮化物、金属氧化物、金属棚化 物、金属娃化物和金属碳化物。合适的填料的具体实例可包括但不限于氧化嫁、氧化姉、氧 化错、氧化儀、氧化铁、氧化儘、氧化铭、氧化领、氧化钟、氧化巧、氧化侣、二氧化铁、氧化锋、 六棚化娃、四棚化碳、四棚化娃、二棚化错、二娃化钢、二娃化鹤、娃化棚、亚铭酸铜、碳化棚、 碳化娃、碳酸巧、娃酸侣、娃酸儀侣、纳米级粘±、膨润±、炭黑、石墨、膨胀石墨、碳纳米管、 石墨締、高岭±、氮化棚、氮化侣、氮化铁、侣、儀、银、铜、二氧化娃、中空微米球、中空管、及 其组合。
[0046] 在某些实施方式中，填料可替代地或者另外地为导电性碳纳米管。例如，在某些实 施方式中，聚合物涂覆层可包括单壁碳纳米管(SWCNT)和/或多壁碳纳米管(MWCNT)。
[0047] 在某些实施方式中，聚合物涂覆层可W小于5重量％的浓度包括作为填料的炭黑。 [004引 IR反射添加剂和着色剂添加剂
[0049] 根据某些实施方式，聚合物涂覆层可包括一种或多种红外线反射颜料或者着色剂 添加剂。在运样的实施方式中，在所述聚合物涂覆层中，可包括0.1重量％-1〇重量的红外线 反射（IR)颜料或者着色添加剂。合适的着色添加剂的实例可包括基于钻、侣、祕、铜、裡、儀、 钦、妮、饥、铁(ferrous)、铭、锋、铁、儘和儀的金属氧化物和陶瓷。合适的红外线反射颜料可 包括但不限于二氧化铁、金红石、铁、锐铁矿(anatine)、板铁矿、硫酸领、儒黄、儒红、儒绿、 钻澄、钻蓝、青天蓝、樓草素(aureolin)、钻黄、铜颜料、铭绿黑、无铭蓝黑、氧化铁红、钻铭 蓝、钻侣蓝尖晶石、改性的铭绿黑、浅黄色儘錬铁金红石、浅黄色铭錬铁金红石、浅黄色铭錬 铁金红石、黄色錬铁金红石、儀錬铁黄、炭黑、氧化儀、氧化侣涂覆的氧化儀、氧化侣涂覆的 氧化铁、二氧化娃涂覆的炭黑、蓝铜矿、汉紫化an pu巧le)、汉蓝巧an blue)、埃及蓝、孔雀 石、己黎绿、献菁蓝BN、献菁绿G、铜绿、铭绿、氧化铁颜料、赤铁矿（sanguine )、铁丹（caput mortuum)、氧化铁红、红髓石、威尼斯红、普鲁±蓝、泥±颜料、黄髓石、生髓石、烧髓石、生 褐、般赫石、曼尼颜料(深蓝青、群青绿色调(ultramarine green shade))、锋颜料(锋白、铁 酸锋），及其组合。
[0050] 稳定剂
[0051] 在某些实施方式中，一种或多种稳定剂可W约0.1%-约5%的浓度总组合物的 重量计)包括于聚合物涂覆层。运样的稳定剂的实例可包括光稳定剂和分散稳定剂，例如膨 润±。在某些包括有机粘合剂的聚合物涂层组合物中，也可使用抗氧化剂。合适的抗氧化剂 的实例可包括但不限于胺抗氧化剂，例如4,4'-二辛基二苯基胺、N，N'-二苯基对苯二胺、和 2,2,4-Ξ甲基-1,2-二氨哇嘟的聚合物;酪抗氧化剂，例如硫代二亚乙基双[3-(3,5-二-叔 下基-4-径基苯基)丙酸醋]、4,4'-硫代双(2-叔下基-5-甲基苯酪）、2,2'-硫代双(4-甲基- 6-叔下基-苯酪）、苯丙酸、3,5-双（1,1-二甲基乙基)4-径基苯丙酸、3,5-双（1,1-二甲基乙 基)-4-径基-C13-15支化的和线性的烷基醋、3,5-二叔下基-4-径基苯基丙酸C7-9-支化的 烷基醋、2,4-二甲基-6-叔下基苯酪四{亚甲基3-(3'，5'-二叔下基-4'-径基苯酪)丙酸醋} 甲烧或者四{亚甲基3-(3'，5'-二叔下基-4'-氨化肉桂酸}甲烧、1，1，3-Ξ(2-甲基-4径基- 5-下基苯基)下烧、2，5-二-叔戊基氨酿、1，3，5-Ξ甲基-2，4，6-Ξ (3，5-二叔下基-4-径基节 基)苯、1，3，5-Ξ (3，5-二叔下基-4-径基苄基）异氯脈酸醋、2，2-亚甲基-双-(4-甲基-6-叔 下基-苯酪）、6,6'-二叔下基-2,2'-硫代二对甲酪或者2,2'-硫代双(4-甲基-6-叔下基苯 酪）、2,2-亚乙基双(4,6-二叔下基苯酪）、Ξ甘醇双{3-(3-叔下基-4-径基-5甲基苯基)丙酸 醋}、1，3,5-Ξ(4-叔下基-3-径基-2,6-二甲基苄基)-1，3,5-Ξ 嗦-2,4,6-(lH，3H，甜)Ξ 酬、 2,2-亚甲基双{6-(1-甲基环己基)-对甲酪};和/或硫抗氧化剂，例如双(2-甲基-4-(3-正烧 基硫代丙酷氧)-5-叔下基苯基)硫化物、2-琉基苯并咪挫及其锋盐和季戊四醇-四（3-月桂 基-硫代丙酸醋）。在某些实施方式中，所述抗氧化剂可为来自A1化ich(PPOA)的苯基麟酸、 来自Ciba的I及GAFOS獲P-EPQ(麟酸醋）、或者戚QAFOS處126(二亚憐酸醋）。
[0052]合适的光稳定剂可包括但不限于双（2，2,6,6-四甲基-4-赃晚基）癸二酸醋（ Timjvin?77〇);双α，2,2,6,6-四甲基-4赃晚基）癸二酸醋+甲基1，2,2,6,6-四甲基-4-赃 晚基癸二酸醋(Tinuvin"'765);l，6-己烧二胺，Ν，Ν'-双（2,2,6,6-四甲基-4-赃晚基）聚合 物与2，4，6-^氯-1，3，5-^嗦，与Ν-下基-2，2，6，6-四甲基-4-赃晚胺的反应产物（ Chim縱8〇1屯|'2020);癸烧二酸，双(2,2,6,6-四甲基-1-(辛氧基)-4-赃晚基）醋，与1，1-二 甲基乙基氨过氧化物和辛烧的反应产物(Ti脚vin't 123)嗦衍生物Ctiiiuviii?NOR 371); 下烧二酸，二甲醋，和4-径基-2，2，6，6-四甲基-1 -赃晚乙醇的聚合物(Tinuvin?622); 1，3， 5-Ξ嗦-2,4,6-Ξ胺，N，N"'-[1，2-乙烧二基-双[[[4,6-双一[下基（1，2,2,6,6-五甲基-4- 赃晚基)氨基]-ι，3,5-Ξ嗦-2-基]亚氨基的-]3，i-丙烷二基]]双阳'，r-二下基-N'，r-双 (2，2，6，6-四甲基-4-赃晚基）（Chimassorb119);和/或双（1，2，2，6，6-五甲基-4-赃晚基） 癸二酸醋巧说嗔light?2920);聚[[6[(1，1，3,3-四甲基下基)氨基]-1，3,5-^叮嗦-2,4-二 基][2,2,6,6-四甲基-4-赃晚基)亚氨基]-1,6-己烧二基[(2,2,6,6-四甲基-4-赃晚基）亚 氨基]](Chimass〇i'b"944);苯丙酸，3,5-双（1,1-二甲基-乙基)-4-径基-.C7-C9支化的烧 基醋（li'ganox'"' 11:;5);和/或异Ξ癸基-3-(3,5-二-叔下基-4-径基苯基）丙酸醋（ S〇ngllQX?l〇77LQ) 〇 [0化引涂覆法
[0054] 正如运里所描述的，可将一层或多层聚合物涂层施加到导线例如架空电缆。可W 多种方式施加所述一层或多层聚合物涂覆层。例如，在某些实施方式中，可通过挤出方法、 例如烙体挤出施加涂覆层。在其它某些实施方式中，可通过粉末涂覆、膜涂覆或膜裹包(缠 绕，wrapping)、或者胶带裹包施加所述聚合物涂覆层。在胶带裹包法中，可使用粘结剂或密 封剂W帮助胶带机械和/或化学地结合到导线。
[0055] 用于施加聚合物涂层的烙体挤出法可通常包括如下步骤：
[0056] a)在没有溶剂的情况下，使聚合物烙融W得到烙融聚合物;和b)在多根导电线的 周围将所述烙融聚合物挤出W形成聚合物涂覆层。在某些实施方式中，所述烙体挤出法可 基本无溶剂，且可连续地操作。烙融也可指聚合物的软化，例如，举例来说，当所述聚合物由 无定形聚合物形成时。
[0057] 用于施加聚合物涂层的粉末涂覆法通常可包括如下步骤：
[0058] a)将粉末化聚合物喷雾到多根导电线的外表面上W得到喷雾的导线;和b)对喷雾 的导线进行加热W使粉末化聚合物在多根导电线的周围烙融或软化而形成层。粉末涂覆法 可基本无溶剂，且可连续地操作。
[0059] 用于施加聚合物涂层的膜涂覆法通常可包括如下步骤：
[0060] a)用聚合物膜缠绕多根导电线的外表面W得到缠绕导线;和b)将缠绕导线加热至 聚合物的烙点溫度W在多根导电线的周围使聚合物软化且形成层。膜涂覆法可基本无溶 剂，且可连续地操作。
[0061] 正如可被理解的，可将所述聚合物涂覆层施加至多种电缆形状。具体地，聚合物涂 覆层不受限于某些外围（perimeter)的形状，且可将聚合物涂覆层施加到具有例如由多根 外部导线中的间隙所导致的非圆形的或者不光滑的外表面的架空导线。然而，正如可被进 一步理解的，外围的形状通常可为圆形。
[0062] 在某些实施方式中，可使用预处理过程W准备（预备，prepare)待涂覆的电缆表 面。预处理方法可包括但不限于，化学处理、加压空气清洁、热水处理、蒸气清洁、刷清洁、热 处理、喷砂处理、超声、去光泽(deglaring)、溶剂擦拭、等离子体处理等。例如，可通过喷砂 处理使架空导线的表面去光泽。在某些热处理方法中，可将架空导线加热至23°C-25(TC的 溫度W准备用于聚合物涂层的导线表面。然而，正如可被理解的，在某些实施方式中，可取 决于聚合物涂层选择所述溫度。例如，当聚合物涂层由聚締控组成时，可控制导线的溫度使 其达到在23°和70°C之间的溫度，且当聚合物涂层由氣聚合物组成时，溫度范围可在80°C和 150°C之间。
[0063] 在某些实施方式中，所述涂覆方法可为无溶剂的或者基本无溶剂的。无溶剂、或者 基本无溶剂可指在任何所述方法中使用不超过约1%的溶剂，相对于产物的总重量。
[0064] 烙体挤出法
[0065] 在某些实施方式中，可使用烙体挤出法施加聚合物涂覆层。在某些实施方式中，所 述方法可基本无溶剂。通常，烙体挤出法可包括将烙融的聚合物挤出到导线上W形成聚合 物层。在某些实施方式中，可将所述聚合物层施加到由多根导电线形成的导线的外周的周 围。可替代地，在某些实施方式中，可将多个聚合物层施加到导线中的每根单独的导电线或 者某些单独的导电线。例如，在某些实施方式中，可只单独地对最外层导电线用聚合物层进 行涂覆。
[0066] 通过对在导线周围示例性地烙体挤出施加聚偏二氣乙締(PVDF)树脂进行解释可 加深对示例性烙体挤出法的理解。在运样的示例性实施方式中，可在50°C-27(rC的溫度下 使PVDF或者PVDF树脂烙融W形成烙融的聚合物。然后，可使用例如单螺杆挤出机将烙融的 聚合物挤出到裸架空导线上W形成挤出涂覆层。取决于涂覆材料，可将所述挤出机设定于 适宜的溫度。
[0067] 正如可被理解的，在某些实施方式中，可通过动态在线或后涂覆法使聚合物涂层 材料固化。所述固化可经由合适的化学、热、机械、照射、UV或电子束方法进行。运样的固化 方法的具体实例可包括但不限于过氧化物固化、莫诺西尔工艺固化(monosil process curing)、湿气固化工艺、模具或引线固化工艺(mold or lead curing process)和电子束 固化。凝胶含量(所述聚合物的在溶剂中不溶的交联部分)可在1%和95%之间。根据某些实 施方式，可在连续过程中挤出〇.2mm-10mm的涂覆层，在某些实施方式中挤出0.2mm-3mm，W 及根据某些实施方式挤出〇.2mm-lmm。
[0068] 正如可被理解的，可通过烙体挤出法形成仿形(保形或共形，conformal)聚合物涂 覆层。为了保证涂覆层与导电线的外部轮廓的适应性和对内部导电线的外表面的粘结性， 可在挤出期间在导线和涂覆层之间施加真空。可替代地或者另外地，可在加热和固化期间 对涂覆层的外部施加压缩压力（压力，compressive pressure)。可通过例如环形气刀 (circular air knife)施加外部压力。仿形涂层可改善架空导线的完整性。
[0069] 仿形涂层可保证使得聚合物涂覆层和多根导电线的外轮廓之间的空气间隙或未 填充空间相对于常规涂覆的导线减少。导电线的外轮廓由导电线的外形（轮廓线， out 1 ine)、形状、一般填充物结构限定。
[0070] 相比于常规的浸溃或喷雾涂覆方法，使用烙体挤出方法可极大地缩短或者完全省 去固化和/或干燥时间。正如可被理解的，固化和/或干燥时间的缩短可容许相比于其它浸 溃或喷雾法更高的线速率。另外，可在很少或没有改动的情况下容易地采用现有的烙体挤 出法W适用不同产品规格，而常规的浸溃或喷雾法可能需要新的方法步骤。
[0071] 粉末涂覆法
[0072] 在某些实施方式中，可W使用粉末涂覆法施加所述一层或多层聚合物涂层。
[0073] 在运样的实施方式中，可将由所述聚合物形成的粉末喷雾到导线或导电线的外表 面上。在某些实施方式中，可使用静电喷枪将用于改善粉末施加而带电的聚合物粉末喷雾 到导线上。在某些实施方式中，可对导电线进行预热。在将粉末施加到导线或导电线之后， 可将喷雾的导电线加热到聚合物涂层材料的烙融或软化溫度。可使用包括例如施加来自环 形气刀或者加热管的热空气的标准方法进行加热。正如可被理解的，当使用环形气刀时，烙 融的聚合物可在空气压力下被弄平且可在导电线的周围形成连续层。
[0074] 也可使用粉末涂覆方法将聚合物涂覆层施加到多种导线配件、架空导线的电传输 和配送相关产品、或者可受益于降低的操作溫度的其它部件。例如，末端/终端产品、粘接 (splice)/接合产品、悬置和支撑产品、运动控制/振动产品（也称为阻尼器）、拉线产品 (guying product)、野生生物保护和制止产品、导线和压缩零件修复部件、变电站产品、夹 具和其它传输和配送配件均可使用粉末涂覆法进行处理。正如可被理解的，运样的产品可 从制造商例如Preformed Line Products(PLP) Cleveland,0H和A化,Duncan,SC购买获得。
[0075] 类似于烙体挤出法，可任选地使用粉末涂覆法在线地或者通过后涂覆法使通过粉 末涂覆法施加的涂覆层固化。固化可通过化学固化工艺、热固化工艺、机械固化工艺、福射 固化工艺、UV固化工艺或者电子束固化工艺进行。在某些实施方式中，可使用过氧化物固 化、莫诺西尔工艺固化、湿气固化和电子束固化。
[0076] 类似于所述烙体挤出法，粉末涂覆法也可为无溶剂的、或者基本无溶剂的，且可连 续地运行。
[0077] 同样，可使用粉末涂覆法制造仿形涂层。在运样的实施方式中，在可加热或固化期 间从涂覆层的外部施加压力W保证涂覆层和导电线的外轮廓的适应性W及对内部导电线 的外形的附着。
[0078] 可使用粉末涂覆方法形成厚度为500WI1或更小的聚合物涂覆层，在某些实施方式 中，厚度为200μπι或更小，和在某些实施方式中，厚度为100WI1或更小。正如可被理解的，小的 聚合物涂覆层厚度可用于形成重量轻或者成本低的架空导线。
[0079] 膜涂覆
[0080] 在某些实施方式中，可使用膜涂覆法施加一层或多层聚合物涂层。
[0081] 在某些膜涂覆法中，可将由聚合物涂层材料所形成的膜缠绕在导线的外表面的周 围。然后可将膜缠绕的导线加热到聚合物涂层材料的烙融溫度W形成聚合物涂覆层。可使 用标准方法(包括例如由环形气刀或加热管施加的热空气）进行加热。当使用环形气刀时， 烙融的聚合物可在空气压力下被弄平且可在导电线的周围形成连续层。
[0082] 在某些实施方式中可在导线和涂覆层之间施加真空W保证涂覆层和导电线的外 轮廓的适应性和对内部导电线的外形的附着。可替代地或者另外地，可在加热或固化期间 从涂覆层的外部施加压缩压力。
[0083] 类似于烙体挤出法，任选地可使所述涂覆层在线地或者通过后涂覆法固化。固化 可通过化学固化工艺、热固化工艺、机械固化工艺、福射固化工艺、UV固化工艺或者电子束 固化工艺进行。在某些实施方式中，过氧化物固化、莫诺西尔工艺固化。类似于烙体挤出法， 粉末涂覆法也可为无溶剂的或者基本无溶剂的，且可为连续的。
[0084] 在某些实施方式中，在多根导电线的外表面上和/或在所述膜上可包括粘结剂W 改善施加。正如可被理解的，在某些实施方式中，可使用胶带替代膜。
[0085] 可使用膜涂覆法形成厚度为500WI1或更小的聚合物涂覆层，在某些实施方式中，厚 度为200WI1或更小，和在某些实施方式中，厚度为100WI1或更小。正如可被理解的，小的聚合 物涂覆层厚度可用于形成重量轻或者成本低的架空导线。
[00化]涂覆导线的特性
[0087] 正如可被理解的，聚合物涂层可给电缆例如架空导线提供许多优异的特性。
[0088] 例如，在某些实施方式中，聚合物涂覆层可为电缆配置在导线的外部周围的均匀 的厚度。施加聚合物涂覆层的各方法可补偿不同量的不均匀度。例如，常规的涂覆方法如浸 溃或喷雾方法可制造整个表面不均匀的涂覆层且可具有由导线丝的外层限定的轮廓，因为 浸溃和喷雾方法只可提供最大0.1mm厚度的层。相反地，如运里描述的烙体挤出法可在整个 表面上提供均匀的最大20mm的涂层厚度。类似地，如运里描述的粉末涂覆法和膜涂覆法也 可提供较小厚度的均匀涂覆层。
[0089] 图5A和5B分别描绘了具有仿形聚合物涂覆层501的涂覆导线500的侧视图和横截 面视图。聚合物涂覆层通过挤出头成形且具有预先限定的厚度。涂覆层501围绕内部导线丝 502,且使所述丝502屏蔽于气象环境因素 (weather element)。在聚合物涂覆层501和导电 线502可存在间隙503。图5C描绘了具有仿形聚合物涂覆层551的另一导线550。在图5C中，聚 合物涂覆层551填充在围绕导线丝552的外轮廓的横截面区域中的间隙或空间553。在该实 施方式中，所述涂覆层粘结于所述导电线502的最外层的外表面。
[0090] 在某些实施方式中，相比于通过常规涂覆方法所产生的未填充空间，可减少聚合 物涂覆层和导电线的外轮廓之间的未填充空间。可使用大量技术(包括例如在涂覆期间施 加真空压力)实现此紧密装填。在某些实施方式中，可替代地或者另外地在导线丝的外表面 上使用粘结剂W促进所述聚合物材料在所述空间的紧密装填。
[0091] 作为另一优点，在某些实施方式中，聚合物涂覆层可给导线丝提供相对于裸导线 增加的机械强度。例如，在某些实施方式中，涂覆导线可具有lOMPa的最小抗拉强度且可具 有50%或更大的最小断裂伸长率。
[0092] 作为另一优点，在某些实施方式中，聚合物涂覆层可降低导线的操作溫度。例如， 相比于裸导线，在某些实施方式中，聚合物涂覆层可使操作溫度降低fTC或更大，在某些实 施方式中降低l〇°C或更大，和在某些实施方式中降低20°C或更大。
[0093] 作为另一优点，在某些实施方式中，聚合物涂覆层可充当对抗腐蚀和导线中的钢 丝打结(bird caging)的保护层。正如可被理解的，裸露的导线或者液体涂覆的导线随时间 可丧失其结构完整性，且可变得易遭受在导线丝绞合线之间的任何空间中的钢丝打结。作 为对比，包含聚合物涂覆层的导线丝被屏蔽且可消除钢丝打结问题。
[0094] 作为另一优点，在某些实施方式中，聚合物涂覆层可消除水渗透、可减少冰和灰尘 积聚、且可改善耐电晕性。
[0095] 作为另一优点，在某些实施方式中，用聚合物涂覆层涂覆的导线可具有增加的热 导率和福射系数W及降低的吸收特性。例如，在某些实施方式中，运样的导线可具有0.7或 更大的福射系数化)且可具有0.6或更小的吸收率(A)。在某些实施方式中，E可为0.8或更 大;而在某些实施方式中，E可为0.9或更大。运样的性质可容许导线在降低的溫度下操作。 W下的表1描绘了包括裸导线和两种具有聚合物涂覆层的导线的若干种导线的福射系数。 正如表1所描绘的，聚合物涂覆层提高了电缆的福射系数。
[0096] 表 1
[0097]
[0098] 作为另一优点，在某些实施方式中，聚合物涂层可具有在较高的溫度(包括10(TC 或更高、和在某些实施方式中130°C或更高的溫度)下的耐热形变性。然而，有利地，聚合物 涂层在较低溫度下可保持柔性、且可具有改善的回缩，和在较低溫度范围低的热膨胀。
[0099] 最后，聚合物涂覆层的添加可相对少地增加架空导线的重量。例如，在某些实施方 式中，涂覆的架空导线相对于裸导线的重量增加可为20%或更小，在某些实施方式中为 10 %或更小，且在某些实施方式中为5 %或更小。
[0…0] 实施例
[0101] 表2描绘了具有聚合物涂覆层的涂覆的架空导线相比于未涂覆的裸导线的溫度降 低。使用烙体挤出法施加由PVDF(样品1)和XLPE(样品2)构成的聚合物涂覆层。在使用图6所 描绘的实验装置施加电流的同时测量导线上的溫度降低。
[0102] 表2
[0103] '[0104] 溫度降低的测量 '
' ' '
[0105] 用于测量表2中的电缆样品的溫度降低的测试设备描绘于图6中，且由60化交流电 源601、True RMS夹持式电流计602、溫度数据记录装置603和计时器604组成。在6沪宽X 3沪 深的开口安全外壳内进行各样品600的测试W控制所述样品周围的空气运动。通风楓(未示 出）位于测试装置上方64"处用于通风。
[0106] 待测试的样品600通过由计时器604控制的继电器开关606与交流电源601串联连 接。计时器604用于开动电源601且控制所述测试的持续时间。通过化ue RMS夹持式电流计 602监测流动通过所述样品的60化交流电流。使用热电偶607测量样品600的表面溫度。使用 弹黃夹(未示出）保持热电偶607的尖端与样品的中屯、表面牢固地接触。在于涂覆样品600上 进行测量的情形中，将其中使热电偶与所述样品接触的区域上的涂层移除W获得基底溫度 的精确测量。通过数据记录装置603监测热电偶的溫度W提供溫度变化的连续记录。
[0107] 重量增加和操作溫度
[0108] 表3描绘了通过改变XLPE聚合物层的厚度所产生的溫度影响。表3进一步描绘了由 运样的改变所导致的重量增加。在表3中的各实施例中使用250kcmil(千圆密耳)的导线。如 表3中所说明的，聚合物层厚度的增加通常可导致操作溫度的降低但是W重量增加为代价。
[0109] 使用图7中所描绘的经改造的ANSI测试测量表3中各样品的操作溫度。经改造的 ANSI测试建立如图7中所描绘的使用六根相同尺寸的四英寸电缆试样(700a或者70化)和四 根转接电缆701的串联回路。四英寸电缆试样(700a或者70化）中的Ξ根涂覆有常规的绝缘 材料(700a)且四英寸电缆试样(700b)中的Ξ根涂覆有如本文所描述的聚合物层。如图7所 说明的，形成两个交变装置，其中每个装置具有Ξ个电缆试样。均衡器703(例如在图7中作 为螺栓分离器(bolt S邱a化tor)显示)置于各电缆试样之间W提供用于电阻测量的等电势 面和保证全部电缆试样之间的永久接触。各均衡器703具有匹配电缆试样(700a或者700b) 的尺度(直径，gauge)的形成孔，且将各电缆试样(700a或者70化)焊接到所述孔中。在从变 压器704供应恒定电流和电压的同时，测量在图7中位置'704'处的各电缆试样的导线表面 上的溫度。
[0110] 表3
[0111]
[0…]聚合物涂覆层配方
[0113] 表4描绘了若干种聚合物涂层组合物。实施例1-5各自显示适合用作本公开的聚合 物层的性质。
[0114] 表4
[0115]
[0116] 本文所公开的维度和数值不应理解成严格限于所述的精确数值。相反，除非另有 规定，每个运样的维度意图表示所述的值和在该值附近功能上等同的范围两者。
[0117] 应该理解，在整个本说明书给出的每个最大数值限包括每个数值下限，就像运样 的数值下限明确地记载于本文中一样。在整个该说明书中给出的每个最小数值限将包括每 个数值上限，就像运样的数值上限明确地记载于本文中一样。在整个本说明书中给出的每 个数值范围将包括落入该较宽的数值范围内的每个较窄的数值范围，就像运样的较窄的数 值范围全部明确地记载于本文中一样。
[0118] 本文所引用的每篇文献，包括任何交叉引用的或者相关的专利或申请特此整体并 入本文作为参考，除非明确地将其排除或者另外进行限制。任何文献的引用不是承认其是 和本文所公开的或者主张的任何发明相关的现有技术，或者承认其单独地或者W和任何一 篇或者多篇其它参考文献的组合教导、暗示或者公开了任何运样的发明。此外，在本篇文件 中的术语的任何含义或定义与通过参考所并入的文献中的同一术语的任何含义或定义发 生冲突的情况下，应该遵从在本篇文件中所赋予的该术语的含义或者定义。
[0119] 为了描述的目的，已经呈现了对实施方式和实施例的前述描述。不意图是穷尽的 或者对所描述的方式进行限制。在W上教导下为数众多的修改是可能的。已经讨论了运些 修改中的一些，且其它将被本领域技术人员所理解。为了说明多种实施方式，选择和描述了 上述实施方式。范围当然不局限于本文所阐述的实施例或者实施方式，但是可由本领域技 术人员在任何数量的申请和等同文章中所使用。更准确地说，意图指该范围是由在此所附 的权利要求所限定。
【主权项】
1. 将聚合物涂层施加到架空导线的方法，所述方法包括： 用聚合物组合物围绕架空导线，其中所述聚合物组合物基本不含溶剂;和 冷却所述聚合物组合物以形成围绕所述架空导线的聚合物涂覆层;且 其中所述聚合物涂覆层具有约10微米-约1，〇〇〇微米的厚度，且当按照ANSI C119.4进 行测试时所述架空导线在比裸架空导线低的温度下操作；以及 其中所述方法是基本连续的。2. 权利要求1的方法，其中所述用聚合物组合物围绕架空导线进一步包括加热所述聚 合物组合物和在所述架空导线周围挤出所述聚合物组合物。3. 权利要求1的方法，其中所述用聚合物组合物围绕架空导线进一步包括将包括所述 聚合物组合物的粉末在所述架空导线的外表面周围进行喷雾，然后使所述粉末熔融。4. 权利要求1的方法，其中在用聚合物组合物围绕架空导线之前对所述架空导线进行 预加热。5. 权利要求1的方法，其中在用聚合物组合物围绕架空导线或者冷却所述聚合物组合 物的至少一项期间向所述架空导线施加内部施加的真空或外部施加的压力的一种或多种。6. 权利要求5的方法，其中所述外部施加的压力是由热空气环形刀施加的。7. 权利要求1的方法，其中所述聚合物涂覆层是仿形涂覆层且与所述架空导线的外轮 廓接触。8. 权利要求7的方法，其中至少部分地填充在所述聚合物涂覆层和所述架空导线的外 轮廓之间的未填充的空间。9. 权利要求1的方法，其中所述聚合物组合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯、氟乙 烯乙烯基醚、有机硅、丙烯酸类聚合物、聚甲基戊烯、聚（乙烯-共-四氟乙烯）、聚四氟乙烯和 其共聚物的一种或多种。10. 权利要求9的方法，其中所述聚合物组合物包括聚偏二氟乙烯和交联的聚乙烯的一 种或多种。11. 权利要求1的方法，其中所述聚合物组合物进一步包括约50%或更少的填料，且所 述填料包括炭黑或导电性碳纳米管的一种。12. 权利要求1的方法，其中所述聚合物涂覆层是半导电的且具有小于101()〇hm-Cm的体 积电阻率。13. 权利要求1的方法，其中在按照ASTM 1960进行测试时的2,000小时的外部风化之 后，所述聚合物涂覆层具有50%或更大的断裂伸长率的保留率。14. 权利要求1的方法，其中所述聚合物涂覆层具有约10微米-约500微米的厚度。15. 权利要求1的方法，其中所述聚合物涂覆层具有0.80或更大的辐射系数。16. 权利要求1的方法，其中所述聚合物涂覆层具有0.3或更小的太阳能吸收率。17. 权利要求1的方法，其中所述聚合物涂覆层具有0.15W/mK或更大的热导率。18. 权利要求1的方法，其中所述聚合物组合物是至少部分交联的。19. 权利要求1的方法，其中所述聚合物组合物是热塑性的且具有140°C或更大的熔融 温度。20. 由权利要求1的方法形成的涂覆的架空导线。21. 权利要求20的涂覆的架空导线，其中所述架空导线包括： 芯，该芯包括碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、铝、和在铝中增强的铝合金纤维的 一种或多种;和 一根或多根导电线，所述一根或多根导电线围绕所述芯。
【文档编号】H01B13/14GK106062896SQ201580011125
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年1月8日 公开号201580011125.7, CN 106062896 A, CN 106062896A, CN 201580011125, CN-A-106062896, CN106062896 A, CN106062896A, CN201580011125, CN201580011125.7, PCT/2015/10619, PCT/US/15/010619, PCT/US/15/10619, PCT/US/2015/010619, PCT/US/2015/10619, PCT/US15/010619, PCT/US15/10619, PCT/US15010619, PCT/US1510619, PCT/US2015/010619, PCT/US2015/10619, PCT/US2015010619, PCT/US201510619
【发明人】S.K.兰加纳坦, V.梅塔, S.西里普拉普, C.R.戴维斯, F.E.克拉克
【申请人】通用线缆技术公司