[发明专利]具有复合芯的输电电缆

权利要求书

1.一种电缆，其包含：

(a)电缆芯，所述电缆芯包含至少一个复合芯，所述复合芯包含：

(i)至少一根条状材，所述条状材包含多根合并的热塑性浸渍的粗纱，所述粗纱包含纵向取向的连续纤维和嵌入有所述纤维的热塑性基体，所述纤维的极限抗拉强度与单位长度的质量的比率大于1,000MPa/g/m，其中所述条状材包含25重量％至80重量％的纤维和20重量％至75重量％的热塑性基体，并且其中所述热塑性基体包括聚芳硫醚；和

(ii)围绕所述至少一根条状材的覆盖层，其中所述覆盖层包含聚醚醚酮并且包含低于10重量％的连续纤维；

其中所述复合芯的弯曲模量为至少10GPa；和

(b)围绕所述电缆芯的多个导电元件。

2.根据权利要求1所述的电缆，其中：

所述条状材包含30重量％至75重量％的纤维；

所述纤维包括碳纤维；

所述聚芳硫醚包括聚苯硫醚。

3.根据权利要求1所述的电缆，其中所述纤维的极限抗拉强度与单位长度的质量的比率为5,500MPa/g/m至20,000MPa/g/m。

4.根据权利要求1所述的电缆，其中所述复合芯的弯曲模量为15GPa至200GPa；并且

所述复合芯的极限抗拉强度为500MPa至3,500MPa。

5.根据权利要求1所述的电缆，其中所述复合芯的弹性模量为70GPa至300GPa；或者

所述复合芯的密度为1.2g/立方厘米至1.8g/立方厘米；或者

所述复合芯的强度与重量比为500MPa/(g/立方厘米)至1,100MPa/(g/立方厘米)；或者

所述复合芯的断裂伸长百分率为1％至2.5％；或者

所述复合芯在纵向上的线性热膨胀系数为-0.4ppm每℃至5ppm每℃；或者

所述复合芯的弯曲半径为1cm至50cm；或者

所述复合芯的孔隙率小于6％；或者

所述复合芯具有以上特征的任意组合。

6.根据权利要求1所述的电缆，其中：

所述条状材包含2至20根粗纱；和

每一根粗纱包含1,000至100,000根单独连续纤维。

7.根据权利要求1所述的电缆，其中所述电缆芯包含两个或更多个复合芯。

8.根据权利要求1所述的电缆，其中所述电缆芯是包含2至37个复合芯的绞合芯，每个所述复合芯具有圆形的截面形状。

9.根据权利要求1所述的电缆，其中所述电缆包含最多达84个导电元件，并且其中导电元件的总面积为167千圆密耳至3500千圆密耳。

10.根据权利要求1所述的电缆，其中：

所述导电元件包含铜、铜合金、铝、铝合金或它们的任意组合；或者

所述导电元件以2、3或4层排布在所述电缆芯的周围；或者

所述导电元件具有圆形的截面形状或梯形的截面形状；或者

以上特征的任意组合。

11.根据权利要求1所述的电缆，其中所述导电元件包含IACS电导率59％至65％的铝或铝合金。

12.根据权利要求1所述的电缆，其中所述电缆在180℃的额定温度、具有NESC轻载的300米水平跨度下的弧垂为3m至9.5m。

13.根据权利要求1所述的电缆，其中所述电缆在180℃的额定温度、具有NESC重载的300米水平跨度下的弧垂为3m至7.5m。

14.根据权利要求1所述的电缆，其中所述电缆的应力参数为20MPa至50MPa；或者

所述电缆在15％额定断裂应力下的10年蠕变值小于0.2％；或者

所述电缆在30％额定断裂应力下的10年蠕变值小于0.25％；或者

所述电缆的最大工作温度为100℃至250℃；或者

所述电缆具有以上特征的任意组合。

15.根据权利要求1所述的电缆，其中所述电缆通过风激振动测试达1亿个循环。

16.根据权利要求1所述的电缆，其还包含在所述电缆芯和所述多个导电元件之间的部分或完全带层。