[发明专利]耐局部放电的电缆

说明书

技术领域

本发明涉及一种电缆，并且，本发明通常但并非专门地应用于航空所用的电缆，例如用于飞机。

背景技术

如果要用于航空，尤其是当电缆受到高压，大约230V AC或者大约270V DC，并且位于减压区时，那么这种类型的电缆必须符合很多标准。

这些相对高的电压，结合有关航空的因素，例如湿气、高温和低压，会在例如电缆的电气设备中产生局部放电（PDs）。局部放电是电缆的电绝缘体中极小的电弧，经过一段时间会引起电绝缘体退化，这会导致该电绝缘体破裂。

还需要考虑其它的标准，例如所述电缆的重量和直径不能过大，以及在需要时，所述电缆在顺序上的标记能力（markability）能够使电缆被识别。

在现有技术中，在飞机上装备连接线是已知的，这些连接线包括由0.017-0.065mm厚的第一聚酰亚胺层所围绕的导电元件，所述第一聚酰亚胺层又被0.1-0.22mm厚的聚四氟乙烯（PTFE）层所围绕，标称导电横截面积在0.15-120mm²范围内。但是，对于这种连接线，其适用电压是大约115V。

文献EP1498909涉及一种多层绝缘体，具有绝缘和/或保护导电硬件（例如航空电缆）的功能。该绝缘体围绕所保护的电子元件，依次包括：第一聚酰亚胺（PI）层、第二四氟乙烯/全氟（烷基乙烯醚）（PFA）共聚物层、以及可选的外部聚四氟乙烯层（PTFE）层。PI层的厚度在8-150μm之间，PTFE层的厚度在1-200μm之间。但是，对于高压，例如大约230V AC或者大约270V DC，同样没有优化由该多层绝缘体所围绕的电缆的局部放电抵抗性。

发明内容

本发明之目的是通过提供一种耐局部放电的电缆来克服现有技术的缺陷，尤其是当该电缆用于航空领域并且在飞行过程中受到高温（大约150℃范围）和低压（大约150mbar）时。

本发明的主体是一种电缆，包括：

-细长的导电元件；以及

-至少一个电绝缘的含氟聚合物层，围绕所述导电元件，

其特征在于，所述电缆免除了在所述导电元件和所述电绝缘的含氟聚合物层之间的含聚酰亚胺层。

具体来说，本发明的电缆免除了围绕导电元件且定位在所述导电元件与所述电绝缘的含氟聚合物层之间的含聚酰亚胺层。

优选地，所述电缆免除了含聚酰亚胺层（围绕所述导电元件）。

更具体地，术语“含聚酰亚胺层”应理解为指聚酰亚胺层，尤其是例如文献EP1498909中描述的聚酰亚胺层。一般而言，聚酰亚胺是在其大分子链上包含酰亚胺基团的有机聚合物。

申请人惊奇地发现，根据本发明，移除现有技术中一个或多个围绕导电元件的含聚酰亚胺层，能够有利地使所述电缆对局部放电的抵抗力增加，无论该电缆的直径如何，电缆的湿气抵抗力提高，并且该电缆对电弧传播的抵抗力提高。

更具体地，现有技术的聚酰亚胺层通常以带式进行使用，并且螺旋地缠绕细长的导电元件，而电绝缘的含氟聚合物层则围绕该缠绕的聚酰亚胺层。因此，带式的聚酰亚胺层的布置会产生空隙，一方面在导电元件和所述带之间产生空隙，另一方面在含氟聚合物层和所述带之间产生空隙，这些空隙不利于对局部放电的抵抗。

术语“电绝缘层”应理解为指在室温（25℃）时电导性低于1×10^-9S·m^-1（西门子/米）的层。

本发明的电绝缘的含氟聚合物层包括：至少一种含氟聚合物，尤其是选自：聚四氟乙烯（PTFE）、氟化乙烯-丙烯共聚物（FEP），例如四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、全氟烷氧基共聚物（PFA），例如四氟乙烯/全氟（烷基乙烯醚）共聚物、全氟共聚物（MFA）、以及乙烯-四氟乙烯（ETFE），或者它们的组合之一。

优选地，电绝缘的含氟聚合物层是PTFE层。通常使用本领域中熟知的技术对该PTFE进行挤出成型，尤其是糊状挤出（paste extrusion）。在该糊状挤出之前，通常用PTFE粉末制造预制坯，然后对所述预制坯进行挤塑。使用本领域中熟知的技术对PTFE层进行进一步的烧结。

优选地，电绝缘的含氟聚合物层在重量上包括至少50%的含氟化合物，优选地包括至少70%，更优选地包括至少80%，且更优选地包括至少90%的含氟化合物。

为了优化对局部放电的抵抗力，电绝缘的含氟聚合物层优选为挤出层（extruded layer）。

具体来说，本发明的电缆的所有电绝缘的含氟聚合物层均为挤出层。

在一种特定的实施方式中，电绝缘的含氟聚合物层可与导电元件直接进行物理接触。