本文中描述的實施例一般涉及電網輸配電應用中使用的導體。

背景技術：

1、電網是溫室氣體排放和全球變暖的主要因素。美國電網已有超過25年的歷史，全球每年約有2000twh的電力被浪費，并且僅補償性發(fā)電就關聯(lián)了約10億公噸的ghg排放。隨著電力需求的增長，對更高容量輸配電線路的需求也在增加。電導體輸送的電量取決于傳輸電流的導體的載流能力(也稱為載流量)。然而，此類導體的載流能力受到導體的工作溫度和線路弧垂的限制。溫度過高不僅會增加線路弧垂，還會損壞導體或輸電系統(tǒng)的其他組件。導體的固有電阻導致導體產生熱量，進一步提高導體的工作溫度。此外，由于導體通常由金屬材料形成，因此用于電網輸配電的導體是太陽輻射的良好吸收體。太陽輻射的吸收也提高此類導體的工作溫度，從而進一步提高導體的工作溫度，降低電導體的載流能力。另外，許多導體由鋁或其他軟質材料形成，這些軟質材料易被切割或侵蝕，導致事故和失去服務。

技術實現(xiàn)思路

1、本文中描述的實施例一般涉及使用涂層導體的輸電系統(tǒng)和方法，特別涉及包括強度構件和導體層的電導體，所述強度構件包括復合芯體和圍繞所述復合芯體布置的封裝層，所述導體層可以包括圍繞所述強度構件布置的多股導電材料。圍繞至少導體表面層布置具有低太陽能吸收率和高輻射發(fā)射率的涂層，以減少導體的太陽能吸收和/或提高導體的輻射發(fā)射率，從而相對于非涂層導體，降低所述導體在傳輸特定電流時的工作溫度，或提高所述導體在特定工作溫度下的載流量。降低的工作溫度也降低導體電阻以及電網中的相關線路損耗。另外，涂層可以具有高抗侵蝕性，以防止導體層的意外切割，例如被風箏線剪切。此外，封裝層可以另外或可替選地被配置為具有高反射率，和/或導體層的外表面可被配置為具有低反射率。本文中描述的實施例也適用于比如69kv以下的工作電壓之類的低電壓下的配電。本文中描述的涂層可被配置為包括本文中描述的性質和/或功能的任何組合，包括但不限于導體的降低的太陽能吸收率、提高的輻射發(fā)射率和/或改善的抗侵蝕性或耐腐蝕性。

2、在一些實施例中，一種裝置包括強度構件，所述強度構件包括由復合材料形成的芯體和圍繞所述芯體布置的封裝層。圍繞所述強度構件布置導體層。在所述導體層上布置涂層。所述涂層被配制為在60℃～250℃范圍內的工作溫度下，在小于2.5微米的波長下具有小于0.5的吸收率，在2.5微米～15微米范圍內的波長下具有大于0.5的輻射發(fā)射率。

3、在一些實施例中，一種裝置包括強度構件，所述強度構件包括由復合材料形成的芯體和圍繞所述芯體布置的封裝層。所述封裝層的外表面被配置為在對應于大于90℃的工作溫度的熱輻射波長下具有大于50％的反射率。在一些實施例中，所述外表面被處理為具有大于50％的反射率。在一些實施例中，所述外表面被涂覆有反射率大于50％的涂層。在一些實施例中，圍繞所述強度構件可選地布置導體層。

4、在一些實施例中，一種裝置包括強度構件，所述強度構件包括：

5、由復合材料形成的芯體和圍繞所述芯體布置的封裝層。圍繞所述強度構件布置導體層。在所述導體層上布置涂層。所述涂層被配制為具有比鋁或鋁合金的抗侵蝕性至少高5％的抗侵蝕性。

6、在一些實施例中，一種組合件包括導體，所述導體包括：強度構件和導體層，所述強度構件包括由復合材料形成的芯體和和圍繞所述芯體布置的封裝層；圍繞所述強度構件布置所述導體層。耦合器被耦合到所述導體的軸向端部。在所述耦合器的外表面上布置涂層，所述涂層被配制為在60℃～250℃范圍內的工作溫度下，在小于2.5微米的波長下具有小于0.5的太陽能吸收率和/或在2.5微米～15微米范圍內的波長下具有大于0.5的輻射發(fā)射率。

7、應當意識到的是，上述構思和下面更詳細討論的附加構思的所有組合(只要此類構思不相互矛盾)都被視為本文中公開的發(fā)明主題的一部分。特別地，在本公開的最后出現(xiàn)的要求保護的主題的所有組合都被視為本文中公開的發(fā)明主題的一部分。

技術特征：

1.一種裝置，包括：

2.按照權利要求1所述的裝置，其中所述涂層被配制為在約200℃的工作溫度下，在約6微米的波長下具有等于或大于0.75的輻射發(fā)射率，以及在小于2.5微米的波長下具有小于0.3的太陽能吸收率。

3.按照權利要求1或2所述的裝置，其中所述涂層包括：

4.按照權利要求3所述的裝置，其中所述涂層包括含氟聚合物和/或聚氨酯。

5.按照權利要求3所述的裝置，其中所述微結構包括金屬氧化物、金屬氮化物、金屬氟化物、金屬碳化物、金屬碳酸鹽或稀土元素中的至少一種。

6.按照權利要求5所述的裝置，其中所述微結構包括碳酸鹽。

7.按照權利要求1或2所述的裝置，其中所述涂層包括：

8.按照權利要求1、2、3或7任意之一所述的裝置，其中所述裝置還包括：

9.按照權利要求1、2、3或7任意之一所述的裝置，其中所述導體層包括圍繞所述強度構件布置的多個導電絞線。

10.按照權利要求1、2、3或7任意之一所述的裝置，其中所述涂層被配制為具有比鋁或鋁合金的抗侵蝕性至少高5％的抗侵蝕性。

11.按照權利要求1、2、3或7任意之一所述的裝置，其中所述涂層是親水性的。

12.一種裝置，包括：

13.按照權利要求12所述的裝置，其中所述封裝層的外表面被處理為具有大于50％的反射率。

14.按照權利要求12或13所述的裝置，其中所述外表面涂覆有反射率大于50％的涂層。

15.按照權利要求12或13所述的裝置，還包括：

16.按照權利要求15所述的裝置，其中在所述導體層上布置涂層，所述涂層被配制為在60℃～250℃范圍內的工作溫度下，在小于2.5微米的波長下具有小于0.5的太陽能吸收率，以及在2.5微米～15微米范圍內的波長下具有大于0.5的輻射發(fā)射率。

17.按照權利要求16所述的裝置，其中所述涂層被配制為在約200℃的工作溫度下，在約6微米的波長下具有等于或大于0.75的輻射發(fā)射率，在小于2.5微米的波長下具有小于0.3的太陽能吸收率。

18.按照權利要求16所述的裝置，其中所述涂層包括：

19.按照權利要求15所述的裝置，其中涂層包括含氟聚合物和/或聚氨酯。

20.按照權利要求15或16所述的裝置，其中微結構包括金屬氧化物、金屬氮化物、金屬氟化物、金屬碳化物、金屬碳酸鹽或稀土元素中的至少一種。

21.按照權利要求17所述的裝置，其中微結構包括碳酸鹽。

22.一種裝置，包括：

23.按照權利要求22所述的裝置，其中所述涂層具有比鋁或鋁合金的抗侵蝕性至少高約100％的抗侵蝕性。

24.按照權利要求22或23所述的裝置，其中所述涂層具有大于175mpa的維氏硬度。

25.按照權利要求22、23或24任意之一所述的裝置，其中所述涂層還被配制為在60℃～250℃范圍內的工作溫度下，在小于2.5微米的波長下具有小于0.5的太陽能吸收率，在2.5微米～15微米范圍內的波長下具有大于0.5的輻射發(fā)射率。

26.一種組合件，包括：

27.按照權利要求26所述的組合件，其中所述涂層是第一涂層，所述組合件還包括：

28.按照權利要求27所述的組合件，其中所述第二涂層被布置在所述導體層的軸向布置在所述耦合器的外側的部分上。

29.按照權利要求26、27或28任意之一所述的組合件，其中所述耦合器被壓接到所述導體的所述軸向端部。

30.按照權利要求29所述的組合件，其中在將所述耦合器耦合到所述導體使得所述耦合器被壓接到所述強度構件之前，去除在所述導體的所述軸向端部處的預定長度的導體層。

技術總結
一種裝置包括強度構件，所述強度構件包括由復合材料形成的芯體和圍繞所述芯體布置的封裝層。圍繞所述強度構件布置導體層。在所述導體層上布置涂層。所述涂層被配制為在60℃～250℃范圍內的工作溫度下，在小于2.5微米的波長下具有小于0.5的太陽能吸收率，以及在2.5微米～15微米范圍內的波長下具有大于0.5的輻射發(fā)射率。所述涂層可以具有比鋁或鋁合金的抗侵蝕性至少高5％的抗侵蝕性。

技術研發(fā)人員：J·J·黃,R·陳,J·黃,V·庫里
受保護的技術使用者：TS導體公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/2