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1、(10)申请公布号 CN 102610314 A (43)申请公布日 2012.07.25 C N 1 0 2 6 1 0 3 1 4 A *CN102610314A* (21)申请号 201210017032.3 (22)申请日 2012.01.19 61/435,725 2011.01.24 US 61/450,525 2011.03.08 US 13/227,353 2011.09.07 US H01B 9/00(2006.01) H01B 13/00(2006.01) (71)申请人吉夫特技术有限责任公司 地址美国加利福尼亚州海港城弗兰普顿大 道24030 (72)发明人迈克尔温特哈尔。
2、特 特里麦夸里 (74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 代理人楼高潮 (54) 发明名称 复合芯导体及其制备方法 (57) 摘要 本发明提供一种在电线杆或者塔之间输送电 力的电力电缆，其具有冷却特征和故障保护特征 中的至少一个，并提供其生产方法。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书6页 附图9页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 6 页 附图 9 页 1/3页 2 1.一种电力电缆，其在电线杆或者塔之间输送电力，包含： 芯，其由至少第一纤维增强的纤维增强复合材料形成； 热传导覆盖物或者。
3、包层，其环绕所述芯；以及 导体，其环绕所述芯和所述至少第一纤维。 2.如权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述覆盖物或者包层在所述芯上拉挤成型。 3.如权利要求1或2所述的电缆，进一步包含在所述覆盖物或者包层上的第二纤维。 4.如权利要求1所述的电缆，其特征在于，包含环绕所述芯的纤维编织物。 5.一种形成电力电缆的方法，该电力电缆在电线杆或者塔之间输送电力，包含： 拉挤成型芯，该芯是由至少第一纤维增强的纤维增强复合材料形成； 在所述芯上拉挤成型热传导覆盖物或者包层；以及 用导体材料环绕所述芯和覆盖物或者包层。 6.如权利要求5所述的方法，进一步包含在所述覆盖物或者包层上放置第二纤维。 7.如权。
4、利要求5所述的方法，进一步包含用纤维编织物环绕所述覆盖物或者包层。 8.一种形成电力电缆的方法，该电力电缆在电线杆或者塔之间输送电力，其包含： 拉挤成型芯，该芯是由纤维和树脂形成的； 在拉挤成型过程中，应用热传导颗粒材料到该芯的外表面；以及 用导体材料环绕所述芯。 9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，应用热传导颗粒材料，包含混合颗粒材料与 树脂形成所述芯的外表面。 10.一种形成电力电缆的方法，该电力电缆在电线杆或者塔之间输送电力，其包含： 拉挤成型芯，该芯是由纤维和热传导颗粒材料填充的树脂形成的；以及 用导体材料环绕所述芯。 11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，应用传导颗粒材料，。
5、包含混合颗粒材料与 树脂形成所述芯的外表面。 12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，热传导颗粒材料包含铝颗粒材料。 13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，热传导颗粒材料与树脂以20%至50%的比 例混合。 14.如权利要求12或13所述的方法，其特征在于，热传导颗粒材料与形成导体的材料 相同。 15.一种形成电力电缆的方法，该电力电缆在电线杆或者塔之间输送电力，其包含： 拉挤成型芯，该芯具有由纤维增强树脂形成的内部部分，并且外部部分环绕至少内部 部分的一部分，所述外部部分由包括热传导颗粒材料的纤维增强树脂形成，其中该芯的内 部部分和外部部分同时或者循序地拉挤成型；以及 用导体。
6、材料环绕所述芯。 16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，该外部部分的形成包含形成外层，其具有 至少1/2mil的径向厚度。 17.如权利要求15或16所述的方法，其特征在于，该热传导颗粒材料包含铝。 18.如权利要求15至17中的任意一项所述的方法，其特征在于，该热传导颗粒材料与 树脂以20wt%至50wt%比例混合。 权 利 要 求 书CN 102610314 A 2/3页 3 19.如权利要求15至18中的任意一项所述的方法，其特征在于，该热传导颗粒材料与 导体材料是相同类型的。 20.如权利要求15至19中的任意一项所述的方法，其特征在于，形成内部部分的树脂 类型与形成外部部分的树。
7、脂类型不同。 21.如权利要求15至20中的任意一项所述的方法，进一步包含添加碳纳米管和炭黑中 的至少一种到至少形成外部部分的树脂中。 22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述碳纳米管和炭黑中的至少一种以相 对比例添加到至少形成外部部分的树脂中。 23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，该比例不超过3wt%。 24.一种在电线杆或者塔之间输送电力的电力电缆，包含： 芯，该芯由至少第一纤维增强的纤维增强树脂材料形成，其中所述树脂材料的至少一 部分形成所述芯的至少外表面，该树脂材料包含热传导颗粒材料；以及 导体环绕所述芯和所述第二纤维。 25.如权利要求24所述的电缆，其特征在于，所述。
8、芯的外表面部分是由包含传导颗粒 材料的所述树脂形成的，其具有至少1/2mil的材料厚度，所述外表面部分是环绕中心部分 的层。 26.如权利要求24或25所述的电缆，其特征在于，热传导颗粒材料包含铝。 27.如权利要求24至26中的任意一项所述的电缆，其特征在于，热传导颗粒材料与树 脂以20wt%至50wt%的比例混合。 28.如权利要求24至27中的任意一项所述的电缆，其特征在于，热传导颗粒材料与形 成导体材料是相同类型的。 29.如权利要求24至28中的任意一项所述的电缆，其特征在于，外表面部分是由包含 所述传导颗粒材料的第一树脂形成的层，以及由不同于第一树脂的第二树脂形成的中心部 分，其中。
9、所述外表面部分环绕所述中心部分。 30.如权利要求24至29中的任意一项所述的电缆，进一步包含碳纳米管和炭黑中的至 少一种与树脂混合。 31.一种在电线杆或者塔之间输送电力的电力电缆，包含： 芯，其由至少第一纤维增强的纤维增强复合材料形成，所述芯具有抗张强度； 孔，其位于该芯内并沿该芯长度方向延伸； 第二纤维，其位于所述孔内，长度长于所述芯的长度；以及 导体，其环绕所述芯和所述第二纤维。 32.如权利要求31所述的电缆，其特征在于，所述第二纤维浸渍柔性树脂体系。 33.如权利要求31或32所述的电缆，其特征在于，包含所述第二纤维的柔性芯在所述 孔内延伸。 34.一种形成电力电缆的方法，该电力电。
10、缆在电线杆或者塔之间输送电力，其包含： 拉挤成型芯，该芯具有由纤维增强树脂形成的内部部分，并且至少外部部分由纤维增 强树脂形成，该纤维增强树脂填充了碳纳米管和炭黑中的至少一种；以及 用导体材料环绕所述芯。 35.如权利要求34所述的方法，其特征在于，所述碳纳米管和炭黑中的至少一种以相 权 利 要 求 书CN 102610314 A 3/3页 4 对比例添加到所述至少外表面部分的树脂中，该比例不超过3wt%。 36.如权利要求34所述的方法，其特征在于，所述碳纳米管和炭黑中的至少一种以相 对比例添加到所述至少外表面部分的树脂中，该比例不超过1wt%。 37.如权利要求34至36中的任意一项所述的。
11、方法，其特征在于，所述至少外表面部分 是环绕内部部分的外表面部分。 38.如权利要求34至36的任意一项所述的方法，其特征在于，所述内部部分和外部部 分是由相同纤维增强树脂形成的。 39.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述内部部分和外部部分是由相同纤维 增强树脂形成的，该纤维增强树脂由碳纳米管和炭黑中的至少一种填充。 40.一种在电线杆或者塔之间输送电力的电力电缆，包含： 芯，该芯由至少第一纤维增强的纤维增强复合材料形成，所述芯具有抗张强度，所述芯 具有长度； 沿着所述芯的轴向可张开的网，所述网具有抗张强度，其足以支撑电缆的重量，所述电 缆在所述塔或者杆之间悬挂时所述网是可张开的；以及。
12、 导体，其环绕所述芯。 41.如权利要求40所述的电缆，其特征在于，该网沿该芯的长度方向穿行在沟槽内。 42.如权利要求40所述的电缆，其特征在于，该网穿行在所述芯的孔内。 43.如权利要求40至42中的任意一项所述的电缆，其特征在于，当该电缆悬挂在所述 塔或者杆之间时，所述网不支撑该电缆的重量。 44.如权利要求40至43中的任意一项所述的电缆，其特征在于，所述电缆悬挂在所述 塔或者杆之间时，所述网不完全扩张。 45.如权利要求44所述的电缆，其特征在于，所述网固定在每个塔或者杆上。 46.如权利要求40至44中的任意一项所述的电缆，其特征在于，所述导体环绕所述网。 47.如权利要求40至4。
13、5中的任意一项所述的电缆，其特征在于，所述网环绕所述芯。 48.如权利要求47所述的电缆，其特征在于，所述网定义圆柱体，并且其中所述芯在所 述圆柱体内。 权 利 要 求 书CN 102610314 A 1/6页 5 复合芯导体及其制备方法 0001 交叉引用的相关申请 这项申请要求申请日为2011年1月24日的美国临时专利申请号61/435,725，以及申 请日为2011年3月8日的美国临时专利申请号61/450,525的利益与优先权，这两者的内 容通过引用全部纳入本文。 背景技术 0002 复合芯导体电缆具有支撑导体的复合芯。这种电缆有很多优点。然而，当由于芯 故障而发生导体故障时，例如，当。
14、电缆分裂成两部分时，分裂的电缆末端可能掉在地上，并 引发危险状况。类似地，当暴露于高热量时，这种电缆的芯会趋向膨胀和松弛，并且可能会 与地面上的物体接触，产生危险情况。此外，高温下的导体操作效率低下，是由于导体的载 流能力降低。因此，需要解决这些问题的复合芯导体。 发明内容 0003 在一个典型实施方式中，提供了一种在电线杆或者塔之间输送电力的电力电缆。 电缆包括，芯，其由环绕着该芯的至少第一纤维增强的维增强复合材料、热传导覆盖物或者 包层形成；以及导体，其环绕着该芯和该第一纤维。在另一典型实施方式中，覆盖物或者包 层在导线上拉挤成型。在另一典型实施方式中，该覆盖物或者包层与导体采用相同材料制。
15、 成。在另一个典型实施方式中，该导体包括铝，并且该覆盖物或者包层也包括铝。在另一典 型实施方式中，该导体包括铜，并且该覆盖物或者包层也包括铜。在另一典型实施方式中， 电缆也包括在覆盖物或者包层之上的第二纤维。在另一典型实施方式中，纤维编织物环绕 着该芯或者纤维环绕该芯而编织。 0004 在另一典型实施方式中，提供一种形成电力电缆的方法，该电力电缆在电线杆或 者塔之间输送电力。该方法包括，拉挤成型芯，其由至少第一纤维增强的纤维增强复合材料 形成；在芯上拉挤成型热传导覆盖物或者包层；以及用导体材料环绕在芯和覆盖物或者包 层上。在一个典型实施方式中，芯与覆盖物或者包层同时或者循序地拉挤成型。在另一典。
16、 型实施方式中，该方法进一步包括，在覆盖物或者包层上放置第二纤维。在另一典型实施方 式中，该方法也包括用纤维编织物环绕该覆盖物或者包层。 0005 在另一典型实施方式中，提供了一种形成电力电缆的方法，该电力电缆在电线杆 或者塔之间输送电力。该方法包括，用纤维和树脂拉挤成型芯，在拉挤成型期间在芯的外表 面应用热传导颗粒材料，以及用导体材料环绕该芯。在一个典型实施方式中，应用热传导颗 粒材料，其包括混合颗粒材料与树脂，以形成该芯的外表面。 0006 在另一典型实施方式中，提供一种在电线杆或者塔之间输送电力的电力电缆，包 括芯，该芯具有一定长度并由纤维增强复合材料形成，并在其外表面上具有沟槽；在沟槽。
17、之 内的导管，该导管运载低温材料；以及环绕该芯和该导管的导体。在一个典型实施方式中， 该低温材料是低温流体。在另一典型实施方式中，电缆进一步包括第二沟槽以及在第二沟 槽内的纤维，其中纤维具有比芯更长的长度，并且可能延伸到芯的一端或者两端之外。 说 明 书CN 102610314 A 2/6页 6 0007 在另一典型实施方式中，提供了一种形成电力电缆的方法，该电力电缆在电线杆 或者塔之间输送电力。该方法包括，由纤维和热传导颗粒材料填充的树脂拉挤成型芯；以及 用导体材料环绕该芯。在一个典型实施方式中，应用传导颗粒材料，其包括混合颗粒材料和 树脂以形成该芯的外表面。在另一典型实施方式中，热传导颗粒。
18、材料包括铝颗粒材料。在 另一典型实施方式中，热传导材料与树脂以20%至50%的比例混合。在另一典型实施方式 中，热传导颗粒材料与形成导体的材料是相同类型。 0008 在另一典型实施方式中，提供了一种形成电力电缆的方法，该电力电缆在电线杆 或者塔之间输送电力。该方法包括：拉挤成型芯，该芯具有由纤维增强树脂形成的内部部分 以及环绕至少一部分内部部分的外部部分，该外部部分由纤维增强树脂形成，该纤维增强 树脂包括热传导颗粒材料，其中芯的内部部分和外部部分，两部分同时或者循序地拉挤成 型；以及用导体材料环绕该芯。在一个典型实施方式中，外部部分的形成包括：形成具有至 少为1/2mil径向厚度的外层的外部部。
19、分。在另一典型实施方式中，该热传导颗粒材料包括 铝。在另一典型实施方式中，热传导颗粒材料与树脂以20wt%至50wt%的比例混合。在另 一典型实施方式中，热传导颗粒材料与导体材料是相同类型的。在另一典型实施方式中，形 成内部部分的树脂与形成外部部分的树脂是不同类型的。在另一典型实施方式中，该方法 还包括：将碳纳米管和炭黑中的至少一种，添加到至少形成外部部分的树脂中。在一个典型 实施方式中，将碳纳米管和炭黑中的至少一种，以相对比例添加到树脂中，该树脂至少形成 外部部分。在另一典型实施方式中，该比例不超过3wt%。 0009 在另一典型实施方式中，提供了在电线杆或者塔之间输送电力的电力电缆，其包 。
20、括：芯，其由至少第一纤维增强的纤维增强树脂材料形成，其中形成该芯至少外表面的至少 一部分的树脂材料包括热传导颗粒材料。该电缆还包括环绕该芯的导体以及第二纤维。在 一个典型实施方式中，该芯的外表面部分具有至少1/2mil的材料厚度，其由包括热传导颗 粒材料的树脂形成，并且该外表面部分是环绕中心部分的层。在另一典型实施方式中，热传 导颗粒材料包括铝。在另一典型实施方式中，热传导颗粒材料与树脂以20wt%-50wt%的比 例混合。在另一典型实施方式中，热传导颗粒材料与形成导体材料是相同类型的。在另一 典型实施方式中，外表面部分是由第一树脂形成的层，其包括传导颗粒材料；并且中心部分 是由与第一树脂不同。
21、的第二树脂形成，其中外表面部分环绕中心部分。在一个典型实施方 式中，该电缆还包括碳纳米管和炭黑中的至少一种与该树脂混合。 0010 在另一典型实施方式中，提供了在电线杆或者塔之间输送电力的电力电缆，其包 括：芯，其由至少第一纤维增强的纤维增强复合材料形成，该芯具有一定的抗张强度；该芯 内的一孔，其沿芯的长度方向延伸，孔内的第二纤维具有比该芯的长度更长的长度；以及环 绕该芯和第二纤维的导体。在一个典型实施方式中，第二纤维浸渍柔性树脂体系。在另一 典型实施方式中，柔性芯包括在该孔中延伸的第二纤维。 0011 在另一典型实施方式中，提供了一种形成电力电缆的方法，该电力电缆在电线杆 或者塔之间输送电力。
22、。该方法包括：拉挤成型芯，该芯具有由纤维增强树脂形成的内部部 分，并且至少外部部分是由纤维增强树脂形成的，该纤维增强树脂由碳纳米管和炭黑中的 至少一种填充；以及用导体材料环绕该芯。在一个典型实施方式中，碳纳米管和炭黑中的至 少一种按相对比例添加到至少外表面部分的树脂中，该比例不超过3wt%。在另一典型实施 方式中，碳纳米管和炭黑中的至少一种按相对比例添加到至少外表面部分的树脂中，该比 说 明 书CN 102610314 A 3/6页 7 例不超过1wt%。在另一典型实施方式中，该至少外表面部分是环绕内部部分的外表面。在 另一典型实施方式中，内部部分和外部部分是由相同的纤维增强树脂形成的。在另一。
23、典型 实施方式中，该内部部分和外部部分是由相同的纤维增强树脂形成，该纤维增强树脂由碳 纳米管和炭黑中的至少一种填充。 0012 在另一典型实施方式中，提供了一种在电线杆或者塔之间输送电力的电力电缆， 其包括：芯，其由至少第一纤维增强的纤维增强复合材料形成，其中该芯具有一定的抗张强 度和长度。一轴向可张开的网沿该芯延伸，该网具有足以支撑电缆重量的抗张强度，当电缆 在该塔或者杆之间悬挂时该网是可张开的，并且导体环绕该芯。在一个典型实施方式中，该 网在沿该芯长度方向的沟槽中穿行（run）。在另一典型实施方式中，该网在该芯的孔中穿 行。在另一典型实施方式中，当该电缆在塔或者杆之间悬挂时该网不支撑该电缆。
24、的重量。在 一个典型实施方式中，当该电缆在塔或者杆之间悬挂时，该网不完全张开。在另一典型实施 方式中，该网固定在每个塔或者杆上。在另一典型实施方式中，导体环绕网。在另一典型实 施方式中，网环绕芯。在另一典型实施方式中，网定义一圆柱体，并且芯在该圆柱体内。 附图说明 0013 图1是支撑本发明两个典型实施方式的复合芯导体电缆的两个支撑塔的视图。 0014 图2是本发明复合芯导体电缆的局部透视图。 0015 图3A、3B、3C、4和5是不同典型实施方式的芯的局部透视图，该芯用于本发明典型 实施方式中的复合芯导体电缆。 0016 图6和7是典型实施方式的复合芯的剖视图，该芯用于本发明典型实施方式中的。
25、 复合芯导体电缆。 0017 图8A和8B是本发明的故障保护网的局部平面图，分别在其常规状态和其扩展状 态。 具体实施方式 0018 图1和2中示例的，在输电塔12之间输送电力的复合芯导体电缆10，在美国专利 号7,752,754中公开了，其全部内容通过引用全部纳入本文。典型的复合芯导体具有中央 芯14，其由复合材料，如纤维增强塑料材料形成，该中央芯14被导体16的至少一层环绕， 为了输送电力导体16典型地由如铝或者铜等导体材料线形成。在一个典型实施方式中，该 纤维增强塑料材料包括树脂，举个例子，热塑性树脂如聚丙烯或者聚碳酸酯树脂，或者热固 性树脂如酚醛、环氧、乙烯基酯、聚酯、或者聚氨酯树脂，。
26、其由玻璃、硼、碳等等增强纤维（或 者纤维材料）或者其任何组合物增强。在一个典型实施方式中，该芯不是挤出就是拉挤成型 的。在一个优选的典型实施方式中，该芯是拉挤成型。一旦芯14拉挤成型，导体材料16 绞 合（strand）环绕该芯。在一个典型实施方式中，一旦芯拉挤成型，故障保护网或者网状物 或者包裹（在此共同或者单独被称为“网”）18，其由纤维或者纤维材料或者编织的纤维材料 （即纤维编织物）形成，与导体材料绞合之前被包覆、塞入或者另外放置在该芯上面。在一个 典型实施方式中，纤维在芯上编织以形成编织物或者缠绕在该芯之上。该导体材料然后绞 合在网上。换句话说，网夹在芯和导体材料之间。在一个典型实施方。
27、式中，网是由芳族聚酰 胺、碳、玻璃纤维或者任意其他能支持断裂电缆的重量的材料制成的，即，电缆两断裂部分 说 明 书CN 102610314 A 4/6页 8 的重量以及电缆断裂部分落向地面的决定性时刻的重量。在另一典型实施方式中，网可由 传导材料形成。在另一典型实施方式中，该网既不粘附芯也不粘附导体。该网形成故障保 护体系，因为如果该复合芯将要发生故障（举例说，断裂），网能够将芯保持在适当地方，使 得电缆不会落到地面并引起危险，如火灾等等。 0019 在另一典型实施方式中，线性纤维代替网，可以沿芯外表面的长度方向穿行。如图 3A中示例，在另一典型实施方式中，纤维20代替网18，其不同于形成纤维。
28、增强复合材料的 纤维，该纤维20在拉挤成型过程中被放置在芯的外表面22上，使得纤维如果不是完全地， 至少部分地嵌入芯的外表面中。在一个典型实施方式中，这种纤维具有的强度大于断裂前 被施加的横向负载（即，断裂导体的两部分的重量，加上断裂前后施加的力矩）。在另一典型 实施方式中，这些纤维可包括高强度玻璃或者高强度玻璃纤维，或者是其他类型的纤维，其 比不含这种纤维的芯具有更高的抗张强度。 0020 在另一典型实施方式中，如图3B中所示，故障保护纤维21贯穿芯，其具有的抗张 强度大于芯。这个可以通过沿芯长度方向具有的孔23，并且这样的纤维沿着该孔这样的长 度方向穿行来实现。在另一典型实施方式中，如图3。
29、B中所示，故障保护纤维21浸渍柔性树 脂体系25，其形成由芯14环绕的柔性芯部分27。典型的柔性树脂体系可包括热塑性塑料 或者热固性树脂体系。对于该典型实施方式，柔性芯部分也是可张开的。 0021 如图4中的示例，在另一典型实施方式中，拉挤成型该复合芯并在其外表面22上 形成沟槽24。尽管图4显示的实施方式有四个沟槽，其他实施方式可以有小于四个或者大 于四个的沟槽。在另一个典型实施方式中，沟槽24可以是非线性的。在如图5中所示的一 个典型实施方式中，在芯14的外表面旋绕有一个或者多个螺旋槽24。在另一个典型实施方 式中，在沟槽14中放置线性纤维26或者网以提供一个故障保护特征。 0022 在另。
30、一典型实施方式中，故障保护特征是由具有穿行在芯内的一个或者多个纤维 形成的，举例如在该芯的孔或沟槽中和/或外部上，和/或在该芯中延伸的孔中，但是其比 该芯具有更长的长度使得当该电缆在塔或者杆之间悬挂时不承受任何负荷。换句话说，该 故障保护纤维具有足够的长度，使得当该电缆在塔或者杆之间悬挂且该故障保护纤维固定 在每个塔/杆上时，它们不支持任何电缆的重量。如果该电缆断裂，该故障保护纤维会保持 该断裂电缆，并且避免其落到地面上而引起危险。就这点而论，在一个典型实施方式中，这 些纤维应具有抗张强度，以足以支持电缆破裂时该电缆的重量，以及该破裂的电缆试图落 向地面时的重量的冲击力。如图8A示例的另一典型。
31、实施方式中，故障保护纤维可以相互交 织以形成可张开的故障保护全网40，其定义圆柱体。如图8B中示例，当牵引时（即，当在轴 向负荷42下）网40将会在长度上扩张而减小直径。就这点而言，在非扩张状态时，网不承 受任何负荷。对于该实施方式，当该电缆在塔之间悬挂时，故障保护网以非扩张状态或者不 完全扩张状态固定到每个塔/杆上。如果电缆断裂，两个断裂的电缆端开始落向地面接合 到该网上，引起网扩张并收缩，承受重量以及断裂电缆的冲击力，并防止电缆落到地面上。 此外，随着网紧缩，其可摩擦地接合并夹紧断裂芯截面到一起。因此，网应该具有足够的抗 张强度以支撑电缆的重量，也支持试图落向地面时故障电缆截面的重量的冲击。
32、力。 0023 故障保护网或者故障保护纤维可固定在塔或者杆上，从这里电缆被悬挂，或者它 们可固定到电缆本身，优选地邻接电缆的两端。 0024 用于输电塔之间输电的导体电缆的问题在于它们会加热。导体运载的越多，导体 说 明 书CN 102610314 A 5/6页 9 就会产生越多的热。当电缆升温时，导体材料变得较少地导电。此外，热量的增加会导致塔 之间的电缆加剧松弛。松弛是不合需要的理由很明显。例如，如果相邻电缆松弛太多，当暴 露于风或者运动时它们可能会最终击中对方，或者它们可能击中树或者其他在其上有悬挂 电缆的障碍物。 0025 在带有非传导复合芯比如复合芯14的多股导体中，热量通过邻近导体。
33、绳16通过 传导（与通过导体空隙中加热空气的可能的轻微对流）转移到芯。由于导体绳的电阻，电流 流动不均匀地产生热量。转移到芯的热量是导体通过对流、辐射以及反射来消散热量到大 气中的能力的函数。这种对流、辐射和反射决定从芯表面到导体外表面的径向温度梯度。公 认的是，芯表面温度通常会高于外导体表面。 0026 电流流过金属导体会产生热量，是由于电流流过导体电阻。由此产生的热量，造成 功率（瓦特）损失，这是导体电阻和电流强度的函数，根据公式，W = IR，其中I=电流，并且 R是导体电阻（这也依赖于温度）。影响导体温度的额外因素包括太阳辐射、发射率、吸收率、 风等等。 0027 如前所述，从导体传递。
34、热量主要是通过外表面的对流、辐射和反射。因此，导体的 最热部分是最深处的绞合层，并且在内层和外层之间存在径向热梯度。虽然热量传递和冷 却的主要机制是径向，但是也会有一些轴向冷却和热量传递。 0028 在另一典型实施方式中，为了解决热量的不利影响，热传导颗粒材料比如，举例， 铝粉和/或铝薄片与树脂混合形成复合芯14，并且该树脂是用于通过其与所需的增强纤维 拉挤成型而形成芯。为方便起见，颗粒材料，无论是粉末、薄片或者其他形式，在此都称为 “填料”。此外，本发明是通过举例方式使用铝填料来进行描述的。也可以使用其他热传导 填料。如图6中示例，在另一典型实施方式中，与热传导填料混合的树脂用于形成芯14的。
35、 外层（或部分）28，其环绕芯的内部部分30。换句话说，芯的内部部分30是由不含铝填料的 树脂形成的，然而芯的外部部分28是由包括铝填料的树脂形成的。在一个典型实施方式 中，芯部分的内部和外部是同时或者循序拉挤成型为一个固体芯。在一个典型实施方式中， 铝填料填充的热固性树脂用于形成整个芯。在另一典型实施方式中，铝填料填充的热固性 树脂用于形成芯的外表面部分或者芯的层。典型的铝填料填充的氨基甲酸乙酯涂层是由 ProLink Materials制造的。所用的铝填料被称为AL-100，并且是由Atlantic Equipment Engineer 制造的。在一个典型实施方式中，铝填料与树脂的重量比例。
36、范围是20%至50%。 在一个典型实施方式中，该比例是20%。在另一典型实施方式中，该比例是30%。在另一典 型实施方式中，该比例是40%。在另一典型实施方式中，该比例是50%。在典型实施方式中， 铝填充树脂只用于形成复合芯的外表层28，该复合芯与内部芯部分同时或者循序地拉挤成 型，内部芯部分不包括铝填料，外层28具有大约为1.5mil的厚度。在另一典型实施方式 中，包括铝填料的外层28，其厚度范围为1/2mil到整个芯半径的50%。在另一典型实施方 式中，用于形成外层28的树脂是由铝填料填充的，其可与形成芯的内部部分30的树脂不 同。不同的树脂组合，包括但不限于，聚酯、乙烯基酯、环氧树脂、酚。
37、醛树脂、热塑性塑料如聚 丙烯和聚碳酸酯。如果导体16是由铝制成的，优选铝填料是热传导填料，以防止当导体接 近或者接触传导粉末填充树脂的芯表面时，发生任何不同的金属腐蚀。如果导体16是由另 一种材料制成，例如相比于类似填料的铜，如铜填料应该与合适的树脂相混合。 0029 在另一典型实施方式中，替代传导颗粒，即，填料，碳纳米管和/或炭黑可与树脂 说 明 书CN 102610314 A 6/6页 10 混合以形成整个芯或者形成该芯的外层。在另一典型实施方式中，碳纳米管和/或炭黑可 以添加到树脂中，如上所述的关于热传导填料。可添加碳纳米管和/或炭黑以替代热传导 填料或除了热传导填料之外，可添加碳纳米管。
38、和/或炭黑。申请人认为，添加碳纳米管和 /或炭黑到树脂中，会将芯或芯的部分转变成热导体，该芯或该芯的部分是由碳纳米管和/ 或炭黑与树脂混合形成的。碳纳米管也被认为能影响强度。据认为，添加的碳纳米管和/ 或炭黑的量应不超过整个树脂混合物的3wt%，该树脂混合物包括导体填料（如果使用）和碳 纳米管以及炭黑。然而，优选地，碳纳米管和/或炭黑应不超过1wt%。典型的碳纳米管可具 有的直径范围为0.5nm至2nm，抗张强度范围为13 GPa至126 GPa，并且断裂伸长率范围为 15%至74%。 0030 如图7中示例的，另一典型实施方式中，芯拉挤成型，其外表面上具有散热覆盖物 32。在一个典型实施方式。
39、中，该覆盖物为铝覆盖物，其在拉挤成型工艺中被放置在芯的外层 上。在一个典型实施方式中，覆盖物也是拉挤成型的，并且可在芯拉挤成型工艺中与芯同时 形成。在一个典型实施方式中，如果导体也是铝的，就选择铝以形成覆盖物，使得不会在导 体中发生任何不同的金属腐蚀。例如，如果在导体中使用铜，然后该覆盖物也应该是铜。在 一个典型实施方式中，覆盖物或者包层可以是铝制成的网或者迷向曲面。当由于外部环境 或者通过导体的输电期间而导致芯被加热时，覆盖物或者包层起到从芯散热的作用。 0031 在另一典型实施方式中，覆盖物可以以编织物形式形成在芯的外表面上。在另一 典型实施方式中，故障保护网可由金属或者热传导材料形成。在。
40、这种情况下，散热覆盖物可 以是任选的。在本领域众所周知，复合芯纤维升温缓慢并且降温缓慢。通过合并金属覆盖 物或者包层，或者传导材料填充树脂芯外表面，可以加强复合芯的冷却。 0032 在另一典型实施方式中，运载冷却介质的导管可被放置在至少一个沟槽24中，其 沿着关于图4和5示例中描述的增强纤维，或者替代这些增强纤维。在另一典型实施方式 中，导管可被放置在沿外表面穿行的沟槽中，外表面包括或者不包括增强纤维。在一个实施 方式中，冷却介质可以是一种传导材料。冷却介质可以是一种低温流体。在另一典型实施 方式中，只有包含低温流体的导管被放置在至少一个沟槽中。冷却介质可以是固体、液体或 者气体形式被包在导管。
41、中。如果是固体形式，冷却介质可以被放置在沟槽中而不需要导管。 在另一典型实施方式中，沟槽24可在芯中形成，至少该芯外的表面是由本文所述的传导材 料（如铝填料）填充的树脂形成的。 0033 在此提及的用于形成本发明典型实施方式中的芯的拉挤成型工艺是本领域公知 的。典型拉挤成型工艺是芬兰赫尔辛基的Exel Composites中所使用的工艺。 0034 虽然本发明已经通过有限数量的实施方式进行了描述，掌握了此处公开的效果的 本领域技术人员，应了解能够设计其他实施方式，而并不背离在此公开的本发明的范围。本 发明还定义于如下权利要求。 说 明 书CN 102610314 A 10 1/9页 11 图1。
42、 说 明 书 附 图CN 102610314 A 11 2/9页 12 图2 说 明 书 附 图CN 102610314 A 12 3/9页 13 图3A 图3B 说 明 书 附 图CN 102610314 A 13 4/9页 14 图3C 说 明 书 附 图CN 102610314 A 14 5/9页 15 图4 说 明 书 附 图CN 102610314 A 15 6/9页 16 图5 说 明 书 附 图CN 102610314 A 16 7/9页 17 图6 图7 说 明 书 附 图CN 102610314 A 17 8/9页 18 图8A 说 明 书 附 图CN 102610314 A 18 9/9页 19 图8B 说 明 书 附 图CN 102610314 A 19 。