高压线缆制造技术

本发明专利技术涉及尤其用于在静电涂覆设备内为涂覆剂静电充电的高压线缆(1)，所述高压线缆包括居中布置的线缆芯(2)和电绝缘护套(4.1、4.2)，所述电绝缘护套像护套那样包围所述线缆芯(2)。根据本发明专利技术，所述线缆芯(2)具有中等电阻值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种尤其用于在涂覆设备内为涂覆剂静电充电的高压线缆。
技术介绍
图1示出传统高压线缆1，所述传统高压线缆1包括线缆芯2、场平滑元件3、绝缘护套4以及由聚氨酯(PU)制成的外护套5，所述线缆芯2由铜绞线或铜线制成，所述场平滑元件3作为线缆芯2的护套并且由聚烯烃制成，所述聚烯烃已经被制成导电的，所述绝缘护套4作为场平滑元件3的护套并且由电绝缘的聚烯烃制成，所述外护套5除了附加的电绝缘，还确保高压线缆1足够耐磨损和耐化学品。上文所描述的已知的高压线缆1的缺点是电阻值非常低，这是由于线缆芯2由具有非常低的电阻率的铜制成。尤其是当高压线缆在静电涂覆设备内使用时，高压线缆1的低电阻值可在放电期间导致严重的非期望的电流震荡。图2示出如在EP 0829883A2中所描述的那样被适当改进的高压线缆1。这种高压线缆1部分地对应于上文所述的并在图1中示出的高压线缆1，因此为避免重复，可参考上文的描述，其中，同一附图标记用于相应的特征。这种高压线缆1的一特殊特征是绝缘护套4由两个同轴层4.1、4.2构成，所述两个同轴层4.1、4.2在径向方向上一个位于另一个上方。这种已知的高压线缆1的另一特殊特征是线缆芯2由电绝缘塑料材料(例如聚酯)制成并且因此不导电。电绝缘的线缆芯2以纤维的形式在此用作对导体层6的机械支撑，所述导体层6例如可由以碳微粒填充的聚乙烯(PE)制成。然而导体层6的电阻值远高于图1所示的由铜制成的导电线缆芯2的电阻值。这是有利的，因为图2所示的高压线缆1由此具有更高的电阻值，并且因此当用在静电涂覆设备中时，使放电过程期间出现的非期望的电流震荡衰减。然而，图2所示的高压线缆1的缺点的是：当与矿脂或绝缘油(例如变压器油)接触时，会失去导电性。在用于高压线缆的传统连接中，用矿脂封装实际上是标准技术。这种矿脂可从高压线缆1的线缆端部渗透至高压线缆1内，并且由于毛细作用，高压线缆1可从线缆端部变得矿脂饱和。渗透的矿脂使导体层6因矿脂扩散至所述层中而变得电绝缘，因此使得高压线缆1不可使用。因此，本专利技术的目的是提供一种相应改进的高压线缆，所述高压线缆尤其适于在静电涂覆设备中使用。本专利技术的一个目的是：当根据本专利技术的高压线缆在静电涂覆设备中使用时，它使得在使用如图1所示的已知的高压线缆的情况下在充电与放电过程期间可出现的非期望的电流震荡衰减。而本专利技术的另一个目的是：根据本专利技术的高压线缆还防止通过与矿脂或绝缘油(例如变压器油)的接触而影响或甚至完全失去导电性。该目的通过如主权利要求中所要求保护的根据本专利技术的高压线缆来实现。
技术实现思路
本专利技术从现有技术出发，在现有技术中，高压线缆包括居中布置的由电绝缘护套包围的线缆芯。本专利技术与介绍中所描述的传统高压线缆的不同在于，线缆芯具有中等电阻值。与图1所示的已知的高压线缆不同，线缆芯因此不是高导电的，从而在充电与放电过程期间防止非期望的电流震荡。与图2所示的传统高压线缆不同，根据本专利技术的高压线缆不易受矿脂或绝缘油的影响并且因此几乎不改变所述高压线缆的电阻值。在本专利技术中所使用的术语“中等电阻值”旨在：一方面指出与导电体(例如铜)的不同，另一方面指出与电绝缘体的不同，并且优选地具有下述意义：高压线缆的基于长度的电阻值位于1kΩ/m-1MΩ/m、2kΩ/m-500kΩ/m、5kΩ/m-200kΩ/m或10kΩ/m-50kΩ/m的范围内。导电线缆芯的电阻值因此优选地位于适于在静电涂覆设备中用于使涂覆剂静电充电的范围内。在本专利技术的一个优选示例性实施例中，线缆芯由非纺织物的扭带组成，所述非纺织物的扭带由多个单纤维组成并且所述单纤维自身导电或被制成导电的。在这种情况下，非纺织物的单个带可被扭曲，然后可形成线缆芯。然而，根据本专利技术，也可使多个非纺织物带被扭成多股的，然后形成线缆芯。在本专利技术的一个变型例中，非纺织物带的各个纤维或单纤维由导电塑料材料制成，例如由聚乙烯(PE)制成，如在EP 0829883 A2中所描述的那样，所述聚乙烯以碳微粒填充。在本专利技术的另一个变型例中，非纺织物带的各个纤维由电绝缘塑料材料制成，所述电绝缘塑料材料通过表面涂层被制成导电的，所述表面涂层包括导电材料。然而在本专利技术的另一个示例性实施例中，线缆芯包括膜，所述膜自身导电或者以导电层涂覆。上述已经提到的是，在传统高压线缆的情况下，渗透的矿脂可导致失去导电性。本专利技术可以以两种不同的方式抵抗该非期望的影响。一种方式是：本专利技术可完全防止任何矿脂由于毛细作用而渗透至高压线缆内。而另一种方式是：本专利技术还可防止渗透的矿脂或绝缘油影响或甚至导致失去导电性，该效果通过根据本专利技术的高压线缆的构造实现。根据本专利技术，可以以两种不同方式防止矿脂渗透至高压线缆内。在一种方法中，线缆芯可由粗纤维制成，使得线缆芯的各个纤维之间的间隙大到使得毛细力不足以将矿脂吸引至间隙内。因此这完全防止任何矿脂渗透至根据本专利技术的高压线缆内。然而在另一种方法中，还可通过消除线缆芯的纤维之间的间隙来防止矿脂渗透至高压线缆内，使得线缆芯完全不能吸引任何矿脂。例如，线缆芯的非纺织物带可被如此紧地扭曲，使得各个纤维之间的间隙几乎完全被排除。然而还有将线缆芯的纤维之间的间隙填充的替代的选择，以防止矿脂能够渗透至间隙内。还应提到的是，根据本专利技术的高压线缆内的导电线缆芯可被如从现有技术已知的“场平滑元件”包围。例如，如从EP0829863A2知晓的那样，这种场平滑元件可由导电塑料材料制成。这里应该提到的是，场平滑元件还优选地具有中等电阻值，该术语的意义已经在上文中说明。然而，场平滑元件的电阻值优选地大于线缆芯的电阻值以便能够实现场平滑，但优选地小于绝缘护套的电阻值。如从现有技术已知的，场平滑元件布置在线缆芯与绝缘护套之间。这里应该提到的是，场平滑元件优选地直接位于线缆芯上或位于线缆芯的导电涂层上而没有任何中间层。此外，与现有技术相一致地，根据本专利技术的高压线缆优选地包括用于电屏蔽高压线缆的屏蔽部，所述屏蔽部优选地具有低电阻值。例如，所述屏蔽部可由编织的铜线制成或由编织的铜线与塑料材料的组合制成。无论如何，屏蔽部的电阻值优选地小于线缆芯的电阻值和场平滑元件的电阻值。这里应该提到的是，高压线缆的击穿强度除其它因素之外，与高压线缆内的场分布有关。因此，导体层处的场强应尽可能地小。然而场强与屏蔽部的直径dA相对于线缆芯的直径dS的比率有关，其中，直径比dA/dS应在1.5至5、2至4、或2至3.4的范围内。最后，与现有技术相一致地，根据本专利技术的高压线缆还可包括电绝缘外护套，所述外护套可由塑料材料制成，例如，尤其是由聚氨酯(PU)制成。相比于绝缘护套，所述外护套优选地具有更大的机械耐磨性、具有较低的可燃性和/或更加耐酸。还应提到的是，根据本专利技术的高压线缆优选地具有足够的介电强度，以用于在静电涂覆设备内使用。因此，高压线缆的介电强度优选为至少1kV、2kV、5kV、10kV、20kV、50kV、100kV或甚至150kV。还应提到的是，高压线缆的电容值优选地允许在静电涂覆设备内使用。高压线缆的电容值因此优选地位于1pF/m-1000pF/m、10pF/m-500pF/m、20pF/m-250pF/m、50pF/m-100pF/m或70pF/m-100p本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压线缆(1)、尤其是用于在静电涂覆设备中为涂覆剂静电充电的高压线缆(1)，所述高压线缆(1)包括：a)居中布置的线缆芯(2)以及b)电绝缘护套(4、4.1、4.2)，所述电绝缘护套(4、4.1、4.2)作为线缆芯(2)的护套，其特征在于，c)线缆芯(2)具有中等电阻值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.30 DE 202014100412.2;2014.07.21 DE 10201401.一种高压线缆(1)、尤其是用于在静电涂覆设备中为涂覆剂静电充电的高压线缆(1)，所述高压线缆(1)包括：a)居中布置的线缆芯(2)以及b)电绝缘护套(4、4.1、4.2)，所述电绝缘护套(4、4.1、4.2)作为线缆芯(2)的护套，其特征在于，c)线缆芯(2)具有中等电阻值。2.如权利要求1所述的高压线缆(1)，其特征在于，a)线缆芯(2)包括纤维，和/或b)线缆芯(2)的纤维形成非纺织物，和/或c)所述非纺织物的至少一个非纺织物带被扭曲并且形成线缆芯(2)，和/或d)所述非纺织物带各由所述纤维的多个单纤维组成。3.如权利要求1所述的高压线缆(1)，其特征在于，a)线缆芯(2)包括膜，和/或b)所述膜自身导电并且具有中等电阻值，或c)所述膜自身电绝缘并且通过含碳浸渍被制成导电的并且具有中等电阻值。4.如前述权利要求中任一项所述的高压线缆(1)，其特征在于，a)线缆芯(2)的至少一部分由导电塑料材料制成，和/或b)线缆芯(2)的纤维由导电塑料材料制成，和/或c)所述纤维、所述非纺织物带和/或所述非纺织物以碳浸渍。5.如前述权利要求中任一项所述的高压线缆(51)，其特征在于，a)线缆芯(2)由粗纤维制成，并且线缆芯(2)的各纤维之间的间隙大到使得毛细力不足以将矿脂吸引至所述间隙内，或b)线缆芯(2)的纤维之间的间隙被完全填充，使得线缆芯(2)不能吸引任何矿脂。6.如前述权利要求中任一项所述的高压线缆(1)，其特征在于，a)导电线缆芯(2)以场平滑元件(3)作为护套，和/或b)场平滑元件(3)由塑料材料制成、尤其是由聚烯烃制成，和/或c)场平滑元件(3)具有中等电阻值，和/或d)场平滑元件(3)的电阻值大于线缆芯(2)的电阻值，和/或e)场平滑元件(3)的电阻值小于绝缘护套(4、4.1、4.2)的电阻值，和/或f)场平滑元件布置在线缆芯(2)与绝缘护套(4、4.1、4.2)之间，和/或g)场平滑元件(3)直接位于线缆芯(2)上而没有任何中间层。7.如前述权利要求中任一项所述的高压线缆(1)，其特征在于，a)高压线缆(1)包括用于电屏蔽的屏蔽部(7)，和/或b)屏蔽部(7)具有中等电阻值或低电阻值，和/或c)屏蔽部(7)包围绝缘护套(4、4.1、4.2)，和/或d)屏蔽部(7)的电阻值小于线缆芯(2)的电阻值和/或场平滑元件(3)的电阻值，和/或e)屏蔽部(7)具有直径dA，线缆芯(2)具有直径dS，其中，直径比dA/dS大于1.5或2、和/或小于5、4或3.4，和/或f)屏蔽部(7)由编织的铜线制成，或g)屏蔽部(7)由具有中等电阻值的塑料...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·波佩，H·坎普，
申请(专利权)人：杜尔系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE