耐腐蚀防火电缆制造技术

本发明专利技术涉及耐腐蚀防火电缆。电缆(1)，其包括一细长元件(4)和包覆其上的包括至少2个金属绞线(2a)的一第一层(2)，其特征在于所述至少2个金属绞线的整个圆周上包括一水合氧化铝层(9)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电缆领域。其典型地，但不限于，应用于高压电カ传输电缆或者架空电能传输电缆，也就是公知的“架空线”(OHLs)。
技术介绍
OHL电缆通常包含裸导电元件，其 由适当的杆塔组件保持拉紧。这些线通常用于以高交变电压(225至800kV)传输电能。本专利技术涉及具有高耐腐蚀性的电缆，以承受恶劣的空气条件，例如靠近海岸线的盐碱空气或者エ业化城市环境中的含硫空气。OHL电缆通常以铝为基材生产。这是因为这种材料相对于其它导电材料而言具有相当低的重量。可是，后者具有相当低的抗腐蚀性。事实上已经发现，在高腐蚀空气中(盐碱或含硫空气)2-3年以后，由铝或铝合金制成的导体出现裂纹，从长远来看，可能会导致架空线跌落(形成电缆的绞合线断裂)。这就是为什么在现有实践中要在铝或铝合金电缆的外表面设置ー油脂层以对其保护。可是，由于该油脂层作用时间有限，这种解决方案不能令人满意。并且，该油脂层产生电晕放电，进ー步导致声音滋扰，这是居住在这条线周边的人所不能允许的。专利FR 676 889描述了ー种高压电缆，包括中心导电元件，其由铝制成的圆金属线形成，而且由也是铝制成的Z形金属线形成的外层包覆。可是，这样类型的电缆不能长时间提供对充满盐碱或硫的空气的足够抵抗性。本专利技术还涉及ー种能够耐热的电缆，例如由火产生的热。由于对热的低耐受性(铝的熔点实际为658°C )，铝或铝合金电缆不能在例如需要耐火性的温度高的电气设备中使用(例如，紧急出ロ灯)。当有这样需求时，现有技术所公知的做法是使用铜基电缆。铜的熔点实际上远高于铝，为1083 °C左右。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计ー种新型的电缆，其能避免所有的或部分的上述缺点。特别地，根据本专利技术的电缆的目的是耐受恶劣的空气条件，由此避免架空线的腐蚀。它的目的也是耐受高温，如可能是600至1200°C的火的温度，同时允许电信号的连续性。最后，本专利技术的主题是包括细长元件的电缆，细长元件由包括至少两个金属绞线(或金属线)组件的第一层环绕，其特征在于所述至少两个金属绞线的至少一部分圆周，而且优选地所述至少两个金属绞线的整个圆周，包括ー层水合氧化铝。换句话说，所述至少两个金属绞线的每个被至少部分地，甚至全部地，由一层水合氧化铝包围。申请人:发现，令人惊讶地，本专利技术的由金属绞线形成的第一层，显示出极高的抗腐蚀性，其中所述金属绞线的边缘或外围由水合氧化铝形成。并且，本专利技术所述的第一层显示出增强的耐温性，同时允许电信号的连续性。因此本专利技术的电缆能够耐火，以及值得注意地，尽管可能形成电缆的铝或铝合金熔点很低。事实上，考虑到形成第一层的金属绞线是铝或铝合金，水合氧化铝层能够保护铝或铝合金，即使当后者熔化吋。并且，水合氧化铝层能够直接适应铝或铝合金熔化时的膨胀，因此在热冲击时增大了形成电缆的绞线的延展性和可塑性。这就是由于膨胀，电信号的连续性仍然得以保证的原因(形成电缆的金属绞线在热的作用下不会破裂)。在ー个典型实施方式中，形成第一层组件的每个金属绞线在它们的整个圆周上包括ー氧化铝层。由于这种结构，第一层的整个外表面被ー氧化铝层覆盖。换句话说，第一层的外表面包括所述氧化铝层，该层特别地沿着电缆的纵轴延伸。术语“外表面”应当理解为距离细长元件最远的表面。优选地，形成第一层的金属绞线能使所述第一层有ー个基本规则的表面，形成第 ー层的每个绞线明显能够具有与临近绞线互补的横截面。根据本专利技术，表述“金属绞线能使所述第一层有ー个基本规则的表面，形成第一层的每个绞线明显能够具有与临近绞线互补的横截面”应当理解为形成第一层的所有绞线并列或配合在一起形成连续(规则的)护套，例如圆形或椭圆形，或者甚至是方形的截面。因此，具有Z形或者梯形横截面的绞线适于本专利技术，这里圆形截面的绞线(它们的组件不能得到规则护套)不落在上述定义中。特别地，优选具有Z形横截面的绞线。进ー步优选地，第一层具有环形横截面。根据第一变型实施例，第一层是外层。根据本专利技术，电缆的技术特征“外层”应当理解为电缆的最后ー层(也就是说，电缆的最外层)，特别是与电缆外部环境接触的那层，换句话说通常与大气接触的那层。由于上述原因，本专利技术的电缆不包含围绕第一层的其它层。因此，当形成第一层的所有金属绞线被所述氧化铝层包围，而且第一层是外层时，本专利技术电缆的外表面沿着其纵轴包括所述氧化铝层。根据第二变型实施例，第一层由电绝缘层或绝缘护套包覆。在本专利技术中，水合氧化铝层是铝的氢氧化物层，换句话说，是氢氧化铝层。根据第一变型，水合氧化铝层是一水合物层。可被列举的水合氧化铝的例子包括水铝矿，其是Y晶型的AlO(OH)或者Al2O3.H2O;或者水铝石，其是α晶型的AlO(OH)或者Α1203.Η20。根据第二变型，水合氧化铝层是多水合物层，优选地是三水合物层可被列举的三水合物的例子包括水铅氧石或三水铝矿，是Y晶型的Al (OH)3 ;铝石，其是α晶型的Al (OH)3;或者诺三水铝石，其是β晶型的Al (OH) 3。本专利技术的氧化铝层(即水合氧化铝层)是厚度可以控制的层。换句话说，通过在金属绞线的整个圆周面上，得到基本恒定均一厚度的制造方法来实现。作为例子，水合氧化铝层能够通过阳极氧化得到(參见可控氧化)。在第一变型实施例中，所述水合氧化铝层不出现在电缆用于电连接的ー个或多个部分，从而方便其安装。在第二变型实施例中，水合氧化铝层能够在连接区域上(例如，电学结(electrical junction)或者电气连接处)断裂，以便在运行的电缆结构中避免所述连接中的任何过热。按照惯例，电学结处(电缆-电缆的连接)或者电气连接处(柱-电缆)的连接通过导电材料制成的套管形成，导电材料例如钢或者铝。例如，在ー连接点处，两个电缆的终端(具有大约80cm长)插入到套管中，随后套管通过卷曲的方法压制。因此在连接区域，电缆的終端通过套管防止腐蚀。现有技术中电缆在其外表面没有包括任何水合氧化铝层；电缆中流过的电流由外层材料流向套管的导电材料。根据本专利技术的电缆，水合氧化铝层是电气绝缘体(Iym的氧化铝能够电气绝缘40V电压)，其优选地包覆于电缆第一层的外圆周面上。由于不允许电缆中流动的电流在套管上消散而被认为其将会造成第一层过热。这会很不利，因为标准IEC61284限定导体的温度不能超过105°C，以免有导体爬电的危险(超过这个温度，事实上发现的回火处理会改变电缆的机械机构，尤其当后者是铝或铝合金基材的)，以及架空线的下垂，下垂将会使其与住宅的屋顶或者树接触。 可是，申请人已经发现水合氧化铝层的存在，尤其在连接区域，不会被限制，也不会导致过热，假设在电缆安装时断裂。事实上，通过卷曲的方法在套管上产生的压缩(根据目前的标准)足够使氧化铝层断裂，因此造成电流在第一层和套管之间流动，尤其当第一层为外层时。优选地，该氧化铝层的厚度(參见第一层的绞线)最多20 μ m，而且优选最少5 μ m。特别优选地,氧化招层的厚度可以在6μηι至15μηι范围内，甚至更优选地8 μ m至12 μ m(包括终端)。本专利技术电缆的细长元件优选地位于电缆中心(即中心位置)。其可以是电气导电元件和/或机械加强件。根据本专利技术的特性，在细长元件和外层之间设置第二层。更特别地可将第二层称为内层。根据第一变型实施例，内层包括金属绞线组件，每个形成内层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电缆(1)，其包括细长元件(4)，该细长元件被第一层(2)所包覆，第一层包括至少2个金属绞线(2a)的组件，其特征在于，所述至少2个金属绞线的整个圆周包括水合氧化铝层(9)。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·萨梅拉，C·布里斯马莱恩，
申请(专利权)人：尼克桑斯公司，
类型：发明
国别省市：