专利名称：包括加强型接地检查导体的电力和/或远程通信电缆的制作方法
技术领域：
本发明涉及在电力和/或远程通信电缆中使用的加强型接地检查导体。
更具体地，该电力和/或远程通信电缆在矿井和相似的应用中使用，如剧烈的磨蚀和黑暗的环境中。
背景技术：
传统的电力或者远程通信电缆包括一个或者更多个导体元件，特别地具有保护外护层的绝缘导体元件。电力电缆典型地由用于在任何需要的范围有效地传导电力的铜电线形成的导体元件构成。远程通信电缆典型地由相对小的用于传导电信号的电线导体元件和 /或用于传导光学信号的光纤芯线构成。
电力和/或远程通信电缆用在许多环境中。用于电缆的最恶劣的环境之一是在黑暗环境中的矿井操作。
矿井电缆传统地包括由保护外护层围绕的多个导体元件。多个导体元件包括
至少一个电力绝缘导体，更优选地三个电力绝缘导体；
为了最大的安全，提供防故障接地监控的一个接地检查导体，所述接地检查导体仅由电绝缘层围绕的作为中心芯部的细长的电导体构成；
至少一个接地导体，其在短路的情况下作为安全元件，所述接地导体仅由细长的电导体构成，没有任何电绝缘层围绕所述导体。在一些实施例中，所述接地导体可以由非电绝缘层，如带围绕，以主要为了便于它的识别。
由于装备、运输和矿井材料在其上或者沿着矿井电缆移动，在矿井操作中使用的导体倾向于遭受严重的磨蚀。此外，在所述黑暗环境中缺乏电缆可见性，由矿车和铲机频繁地产生电缆挤压或者磨蚀磨损。
因此，在所述矿井电缆中被机械损坏的第一元件涉及到接地检查导体。当在矿井电缆上发生机械损坏时，接地检查导体的电导体，其是接地检查导体中心芯部被损坏。以使得电缆失去保证接地系统连贯性的安全检查元件。发明内容
本发明寻求解决在先技术的上述问题，并且提出具有改进的抗断裂强度的接地检查导体，可以在电力和/或通信电缆中，更特别地，在矿井电缆中使用。
为此目的，本发明的目标是提供一种接地检查导体，其包括由电绝缘层围绕的电导体，其中，接地检查导体进一步包括由所述电导体围绕的细长的中心芯部，所述细长的中心芯部与所述电导体直接物理接触，并具有至少3500N的断裂强度。
由于电导体与用作强度元件的细长中心芯部相连，接地检查导体能够经受发生在包含它的电缆上的机械损害。
传统上用于决定细长的中心芯部的断裂强度的方法是根据标准ASTM B3(2004)。
在具体的实施例中，电导体和电绝缘层围绕细长的中心芯部同心配置。
根据本发明的细长的中心芯部可以包括纤维强度元件，所述纤维强度元件更优选沿着它的纵向轴扭转。
所述纤维强度元件可以在芳族聚酸胺纤维、聚酰胺纤维和聚酯纤维或者其混合物中选择。芳族聚酸胺纤维的优选类型是芳族聚酸胺纱线。
在具体的实施例中，接地检查电缆可以包括围绕电导体的分离器，其配置在电导体和电绝缘层之间。所述分离器可以避免构成电绝缘层的材料的过度的渗透，尤其在所述材料的挤压过程中。
在优选实施例中，根据本发明的接地检查导体仅包括细长的中心芯部，电导体和电绝缘层，和可选的配置在电导体和电绝缘层之间的隔离器。
电导体传统地由一个或者几个金属元素，例如铜或锡铜制成，以使得它能包含仅一个或者几个金属元素。
它可以包括围绕细长的中心芯部的几根电线，或者围绕细长的中心芯部的一个金属材料层的组件。
根据本发明的接地检查导体的尺寸和电压要求优选满足ICEAS-75-381-2008标准的3. 12. 2部分，并可以如在所述标准的表3-12、3-21和3_22中给出的那样。
根据该标准的第一个实施例，可以使用具有最少49股热处理涂敷或者不涂敷铜线的接地检查导体的电导体。由表述“涂敷的铜”可以理解到的一个含义是铜是锡铜。如果是利用更大尺寸接地检查导体，电线的最小数目可以不少于具体的用于相同尺寸的电力导体(见ICEA S-75-381-2008标准的表3-25)。所述接地检查导体可以包括用作分离器的聚酯带，其围绕电导体卷绕并布置在电导体和电绝缘层之间。
根据该标准的第二实施例，接地检查导体的电导体可以包含围绕非金属材料的芯部敷设的最少观股的热处理涂敷或者不涂敷铜，导体的横截面积不可以少于0. 912mm2。所述接地检查导体也可以包括作为分离器的聚酯带，其围绕电导体卷绕并布置在电导体和电绝缘层之间。接地检查导体可以典型地配置在矿井电缆的中心。
接地检查导体的电绝缘层的材料是优选可挤出材料，以使得接地检查导体包括挤出的电绝缘层。所述电绝缘层材料可以是ICEA S-75-381-2008标准的表3-2中给出的类型中的一种(例如乙烯丙烯橡胶(ERP)、交联聚乙烯(XLPE)，氯化聚乙烯、聚丙烯、热塑性弹性材料、或者氯磺化聚乙烯)并将满足在标准的ICEA S-75-381-2008的表3-2中规定的要求。
根据本发明的另一个目标关于电力和/或远程通信电缆，该电力和/或远程通信电缆包括几个由保护性外护层围绕的导体元件，其中导体元件之一是根据本发明的接地检查导体。
在具体实施例中，几个导体元件进一步包括至少一个电力绝缘导体，以及更多优选地三个电力绝缘导体和至少一个接地导体，以使得形成矿井电缆。
根据本发明的优选的电缆类型是SHD-GC圆形三导体电缆，包括三个电力绝缘导体、两个接地导体和一个接地检查导体，如根据ICEA S-75-381-2008标准，更特别的根据 ICEA S-75-381-2008标准的3. 10. 3. 3部分(cf. 5001到25000伏特)在本发明中限定的。
也可以考虑根据ICEA S-75-381-2008标准的其它类型电缆
G-GC电缆，其包括三个电力绝缘导体、三个接地导体和一个根据本发明的接地检查导体；
G-CGC电缆，其包括三个电力绝缘导体、三个接地导体和一个根据本发明的接地检查导体，接地检查导体在电缆的中心；或者
屏蔽的SHD-CGC电缆，其包括三个电力绝缘导体、三个接地导体和一个根据本发明的接地检查导体，接地检查导体在电缆的中心。
如前面所述，用于电缆的最恶劣的环境之一是黑暗环境中的矿井操作，以使得保护性外护层的性能是关键的。存在使电缆可视化的技术解决方法，以使得电缆更少遭受到严重的磨蚀。
第一个变型在于使用保护性外护层，该保护性外护层包括能够发射光辐射的第一层和围绕第一层由光透射热塑性聚亚安酯(TPU)材料制成的第二层，以使得第一层通过第二层可见。
第二个变型在于使用保护性外护层，如使用荧光的染料着色的外橡胶护层。然而， 所述外护层由于直接暴露到地面、空气、水和UV光，荧光染料的耐用性较低。
第三个变型是使用反射带，成螺旋形地卷绕在电缆的保护性外护层上。然而，所述额外的反射带由于在矿井条件中恶劣的使用环境遭受易于被破坏的危险。
第四个变化在于使用保护性外护层，该保护性外护层包括作为隔离器元件的第一层，以及由可挤出材料制成的第二层，可挤出材料如ICEA S-57-381-2008的表3_3所提及的。分离器元件可以典型地是包含尼龙和/或聚酯的带。
在这四个变型中，第一个变型是优选的，由于它提供了呈现出高耐磨蚀性和在黑暗环境中，更特别地在室外的黑暗环境中的好的可视性的电缆。
根据下面的详细描述和附图，本发明将变得更被完全理解，附图仅通过示例的方式给出，因此其不是本发明的限制，并且其中
图1表示了根据本发明的接地检查导体的示意性横截面图2表示了包括根据图1的接地检查导体的电缆的示意性横截面图。
为了清楚的原因，相同的元件用相同的附图标记表示。类似地，只有那些对于理解本发明是必须的元件以图的方式示出，并且不遵循比例。
具体实施方式
参照图1，接地检查导体由作为扭转的芳族聚酸胺纱线的细长的中心芯部21构成，直接由铜股线22的电导体沿着所述芯部21围绕。所述股线22由电绝缘聚合物层23 沿着所述芯线22围绕。
电导体22和电绝缘层23围绕细长的中心芯部21同心定位。
在图1中说明的例子中，细长的中心芯部21的横截面根据每个设计是特定的直径，扭曲的芳族聚酸胺线由iTeijin以Twaron D2200 19320 dtex Z50索引商品化。所述扭矩的芳族聚酸胺线具有3900N的断裂强度。
电导体22是具有根据ICEA S-75-381-2008标准的3. 12. 2部分的尺寸的芯线导体。
电绝缘聚合物层23由挤出的聚合物材料制成，如由ECC以Superohm 240-R为索引商品化的基于EPDM树脂的材料。
参照图2，电缆100包括多个导体元件10、20、30，所述多个元件由保护性外护层 40a,50围绕。所述电缆示意性示出根据ICEA S-75-381-2008标准的3. 10. 3. 3部分的 SHD-GC 电缆(5001 到 25000 伏特)。
绝缘导体元件包括3个电力绝缘导体10，根据图1的一个接地检查导体20，以及两个接地导体30。电力绝缘导体10例如由多个绞合的导线11构成，该导线11顺序地由第一半导体层12，介电绝缘件13，第二半导体层14和屏蔽件15围绕。
在图2中，保护性外护层40、50可以是两层外护层，包括
内层40，该内层是围绕导体元件10、20、30卷绕的光发射带；以及
围绕所述内层40的光透射热塑性聚亚安酯的挤出外层50。
外层50与内层40是直接物理接触以使得通过外层可视地看见内层，尤其在黑暗环境中。
在另一个例子中，保护性外护层可以是两层外护层，包括
分离器层40，如聚酯带，其围绕导体元件10、20、30卷绕；
聚合材料的挤出外层50，该聚合材料如ICEA S-75-381-2008标准的表3_3所注明的。
分别表示在图1和图2中的接地检查导体和电缆具有圆形横截面。然而，圆形横截面是通过示例的方式给出的，因此其它形式可以被考虑，如扁平的横截面。
权利要求
1.一种接地检查导体(20)，所述接地检查导体00)包括由电绝缘层围绕的电导体(22)，其中，所述接地检查导体进一步包括由所述电导体0 围绕的细长的中心芯部 (21)，所述细长的中心芯部与所述电导体直接物理接触，并具有至少3500N的断裂强度。
2.根据权利要求1所述的接地检查导体(20)，其中所述细长的中心芯部包括纤维强度元件。
3.根据权利要求2所述的接地检查导体(20)，其中所述细长的中心芯部在芳族聚酸胺纤维、聚酰胺纤维和聚酯纤维，或者其混合物之中选择。
4.根据权利要求3所述的接地检查导体(20)，其中所述芳族聚酸胺纤维是芳族聚酸胺纱线。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的接地检查导体(20)，其中它仅包括所述细长的中心芯部(21)，所述电导体0 和所述电绝缘层(23)，并可选地包括围绕所述电导体02) 并定位在所述电导体02)和所述电绝缘层03)之间的隔离器。
6.一种电力和/或远程通信电缆(100)，其包括几个由保护性外护层围绕的导体元件， 其中导体元件之一是根据权利要求1至5的接地检查导体OO)。
7.根据权利要求6所述的电力和/或远程通信电缆，其中所述几个导体元件进一步包括至少一个电力绝缘导体(10)，和至少一个接地导体(30)。
8.根据权利要求6或7所述的电力和/或远程通信电缆，其中所述保护性外护层^)、 50)包括能够发射光辐射的第一层GO)和围绕所述第一层GO)的由光透射热塑性聚亚安酯(TPU)材料制成的第二层(50)，以使得所述第一层00)通过所述第二层(50)可见。
9.根据权利要求6或7所述的电力和/或远程通信电缆，其中所述保护性外护层^)、 50)包括作为隔离器元件的第一层00)，以及由可挤出材料制成的第二层(50)，所述可挤出材料如ICEA S 75-381-2008标准的表3-3所提及的。
全文摘要
本发明涉及接地检查导体(20)，所述接地检查导体(20)包括由电绝缘层(23)围绕的电导体(22)，其中，所述接地检查导体进一步包括由所述电导体(22)围绕的细长的中心芯部(21)，所述细长的中心芯部与所述电导体直接物理接触，并具有至少3500N的断裂强度。
文档编号H01B7/18GK102543288SQ20111035404
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月10日 优先权日2010年11月10日
发明者J.A.科弗里卢娜, T.塞厄克斯 申请人:尼克桑斯公司