BE1025729B1

BE1025729B1 - Stille geleider

Info

Publication number: BE1025729B1
Application number: BE2017/5851A
Authority: BE
Inventors: Peter Hermans
Original assignee: Lamifil N.V.
Priority date: 2017-11-21
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2019-06-24
Also published as: US11069456B2; EP3714469B1; BE1025729A1; US20200357536A1; EP3714469A1; RU2020120501A3; RU2020120501A; WO2019102372A1; CA3083065A1; EP3714469C0

Abstract

Een geleider voor energietransport, de geleider omvattend een langwerpige kern opgebouwd uit een kernmateriaal en een langwerpige geleidende mantel opgebouwd uit een geleidend materiaal, waarbij de langwerpige geleidende mantel is gepositioneerd rond de langwerpige kern en is opgebouwd is uit verschillende lagen van draden, elke laag van draden bestaande uit een set van draden die naast elkaar gepositioneerd zijn, en waarbij minstens een gedeelte van deze draden zo gevormd is dat voor de dwarse doorsnede van de draad een omgeschreven cirkel slechts tussen 50% en 90% gevuld is met draadmateriaal.

Description

Deze uitvinding heeft in het algemeen betrekking op energietransport. Meer specifiek heeft de onderhavige uitvinding betrekking op geleiders zoals bijvoorbeeld kabels voor energietransport en energiedistributie, alsook methodes voor het produceren van zo'n geleiders, waarbij de kabels zo weinig mogelijk lawaai genereren dat gerelateerd kan worden met de spanning (Corona) of de stroom (Lorenz krachten).

Achtergrond van de uitvinding

Rond geleiders bevindt zich een elektrisch veld. Dit veld is het hoogst aan het geleideroppervlak. Hoe kleiner de lokale radius des te hoger het elektrisch veld lokaal zal zijn. Soms is het elektrisch veld zo sterk dat de lucht plaatselijk tot ioniseren kan worden gebracht (Corona). Het gedrag van waterdruppels en verontreinigingen in dit wisselende veld leidt tot mogelijks storende geluidshinder meer bepaald als er een overheersende lage toon in het spectrum voorkomt, in casu 100Hz en zijn harmonischen. Verschillende onderzoeken wijten het lawaai specifiek aan het gedrag van waterdruppels in deze zone met als reden voor de 100Hz het feit dat het veld per cyclus tweemaal door een amplitude-extremum gaat.

Het is gekend dat dit fenomeen afhankelijk is van de diameter van de geleider, i.e. hoe groter de diameter hoe minder dit effect optreedt wat overeenstemt met de beschouwingen over de afhankelijkheid tussen de grootte van het elektrisch veld en de diameter van de geleider.

In het verleden zijn reeds een aantal voorstellen gedaan om een geleider met grote diameter te fabriceren. Een eerste voorbeeld is een geleider waarbij enkele van de draden die de mantel vormen worden gemaakt uit een polymeer, om zo de totale massa van de geleider te reduceren en dus een geleider met een grotere diameter te maken met eenzelfde massa.

BE2017/5851

Een tweede voorbeeld is een GAP geleider, waarbij tussen de kern en de mantel een spleet wordt geïntroduceerd.

Een derde voorbeeld is een geëxpandeerde holle buis met een geribde kerngeleider. Er is echter nog ruimte voor verbetering.

Samenvatting van de uitvinding

Het is een doelstelling van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding goede geleiders te voorzien voor energietransport.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat goede geleiders kunnen voorzien worden voor bijvoorbeeld bovenleidingen van treinen, bovengrondse hoogspanningskabeLs voor energietransport of energiedistributie en alle andere toepassingen waar geleiders gebruikt worden, waarbij de geleiders weinig tot geen last hebben, bijvoorbeeld minder gevoelig zijn aan storende geluidsproductie (al dan niet monotoon) die met de optredende elektromagnetische wisselvelden direct of indirect gepaard gaat.

Deze doelstelling wordt bereikt door een product of een gebruik volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.

De onderhavige uitvinding betreft een geleider voor energietransport, de geleider omvattend een langwerpige kern opgebouwd uit een kernmateriaal en een langwerpige geleidende mantel opgebouwd uit een geleidend materiaal, waarbij de langwerpige geleidende mantel is gepositioneerd rond de langwerpige kern en is opgebouwd is uit verschillende lagen van draden, elke laag van draden bestaande uit een set van draden die naast elkaar gepositioneerd zijn, en waarbij minstens een gedeelte van deze draden zo gevormd is dat voor de dwarse doorsnede van de draad een omgeschreven cirkel slechts tussen 50% en 90% gevuld is met draadmateriaal.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat voor een zelfde massa van de geleider als bij conventionele geleiders, een geleider wordt bekomen met een grotere diameter. Dit resulteert in een reductie van het lokale elektromagnetische veld, en bijgevolg een reductie van het brommen van de geleider.

BE2017/5851

De meerderheid van de draden in de lagen, bijvoorbeeld alle draden in de lagen, kunnen zo gevormd zijn dat voor de dwarse doorsnede van de draad een omgeschreven cirkel slechts tussen 50% en 90% gevuld is met draadmateriaal.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat geleiders met een andere diameter eenvoudig kunnen gemaakt worden. Dit laat toe om de diameter van de geleider aan te passen zodat een diameter kan geselecteerd worden waarbij geen corona effecten optreden. Die diameter kan afhankelijk zijn van lokale grenswaarden en van de typische spanningen die optreden.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat de geleiders hoge temperatuursgeleiders zijn, wat bijvoorbeeld niet het geval is wanneer een aantal van de draden vervangen worden door polymeerdraden om zo voor een zelfde diameter een lagere massa te bekomen.

Minstens één van de draden kan een dwarse doorsnede hebben met een centraal met draadmateriaal gevuld gedeelte en met meerdere uitsteeksels gemaakt uit draadmateriaal.

De meerdere uitsteeksels kunnen raken tot aan de omgeschreven cirkel.

De meerdere uitsteeksels kunnen een gelijkaarige vorm hebben, bijvoorbeeld dezelfde vorm.

De meerdere uitsteeksels kunnen een lobe vorm hebben.

De meerdere uitsteeksels kunnen evenredig verdeeld zijn over de omtrek van de dwarse doorsnede.

De meerdere uitsteeksels kunnen zo geconfigureerd zijn dat ze een verbreding vertonen nabij de omgeschreven cirkel.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat door het verbreden van de uiteinden van de uitsteeksels, de toppen breder zijn dan de tussenliggende diepere gedeeltes zodat de draden niet in elkaar kunnen schuiven. Minstens één van de draden kan een dwarse doorsnede hebben met een hol centraal gedeelte.

De dwarse doorsnede kan puntsymmetrisch zijn.

De dwarse doorsnede kan asymmetrisch is.

BE2017/5851

De dwarse doorsnede kan minstens in ieder kwadrant van de omgeschreven cirkel draadmateriaal hebben dat raakt aan de omgeschreven cirkel.

In de dwarse doorsnede van de draad kan de omgeschreven cirkel slechts tussen 50% en 80% gevuld zijn met draadmateriaal.

De draad kan een cylindrische draad zijn voorzien van een veelheid van groeven in de buitenkant van de cylindrische draad.

Eén of meerdere van de draden kan getwist zijn. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat door het twisten van de draden langsheen hun lengterichting, de punten van de dwarse doorsnede van de draad die de omgeschreven cirkel raken zich niet op vaste posities bevinden langsheen de lengte van de mantel, zodat deze punten steunpunten kunnen vormen voor naburige draden, zodat de draden niet in elkaar kunnen schuiven.

Minstens één van de draden kan rond de centrale kern gewikkeld zijn. Bij voorkeur volgen draden binnen dezelfde laag de zelfde wikkeling, zodat ze aansluitend gepositioneerd kunnen worden binnen de laag.

Verschillende draden in dezelfde of in andere lagen kunnen een andere dwarse doorsnede hebben.

De draden van de geleidende mantel kunnen bestaan uit een materiaal gekozen uit één van koper, koperlegering, alumium of aluminium legering.

De kern kan gemaakt zijn uit een kern materiaal gekozen uit één van invar, metaal matrix composiet, polymer matrix composiet, staal, aluminium bekleed staal, koper bekleed staal of roestvast staal.

In een ander aspect betreft de onderhavige uitvinding ook een geleidende draad, waarbij de draad zo gevormd is dat voor de dwarse doorsnede van de draad een omgeschreven cirkel slechts tussen 50% en 90% gevuld is met draadmateriaal, bijvoorbeeld slechts tussen 50% en 80% gevuld is.

De dwarse doorsnede kan een met draadmateriaal gevuld centraal gedeelte hebben en meerdere uitsteeksels.

De meerdere uitsteeksels kunnen raken tot aan de omgeschreven cirkel.

De meerdere uitsteeksels kunnen een gelijkaardige vorm hebben.

BE2017/5851

De meerdere uitsteeksels kunnen een lobe vorm hebben.

De meerdere uitsteeksels kunnen zo geconfigureerd zijn dat ze een verdikking vertonen nabij de omgeschreven cirkel.

De dwarse doorsnede kan een hol centraal gedeelte hebben.

De dwarse doorsnede kan puntsymmetrisch zijn.

De dwarse doorsnede kan asymmetrisch zijn.

In de dwarse doorsnede kan minstens in ieder kwadrant van de omgeschreven cirkel draadmateriaal raken aan de omgeschreven cirkel.

De draad kan getwist zijn.

In nog een aspect, betreft de onderhavige uitvinding het gebruik van een geleidende draad zoals hierboven beschreven voor het fabriceren van een geleider voor energietransport, bijvoorbeeld voor het fabriceren van een geleider zoal hierboven beschreven.

De onderhavige uitvinding betreft ook een kabel omvattend een geleider overeenkomstig één van voorgaande conclusies.

Specifieke en voorkeursdragende aspecten van de uitvinding zijn opgenomen in de aangehechte onafhankelijke en afhankelijke conclusies. Kenmerken van de afhankelijke conclusies kunnen worden gecombineerd met kenmerken van de onafhankelijke conclusies en met kenmerken van andere afhankelijke conclusies zoals aangewezen en niet enkel zoals uitdrukkelijk in de conclusies naar voor gebracht.

Deze en andere aspecten van de uitvinding zullen duidelijk zijn van en verhelderd worden met verwijzing naar de hiernavolgende beschreven uitvoeringsvorm(en).

Korte beschrijving van de figuren

FIG. 1 toont een voorbeeld van een geleider overeenkomstig een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

FIG. 2 toont mogelijke dwarse doorsnedes van draden die gebruikt kunnen worden in een geleider overeenkomstig uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.

BE2017/5851

FIG. 3 illustreert een specifiek voorbeeld van een dwarse doorsnede van een draad waarbij de omgeschreven cirkel is getoond, zoals gebruikt in uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.

De figuren zijn enkel schematisch en niet limiterend. In de figuren kunnen de afmetingen van sommige onderdelen overdreven en niet op schaal zijn voorgesteld voor illustratieve doeleinden.

Referentienummers in de conclusies mogen niet worden geïnterpreteerd om de beschermingsomvang te beperken. In de verschillende figuren verwijzen dezelfde referentienummers naar dezelfde of gelijkaardige elementen.

Gedetailleerde beschrijving van illustratieve uitvoeringsvormen

De huidige uitvinding zal beschreven worden met betrekking tot bijzondere uitvoeringsvormen en met verwijzing naar bepaalde tekeningen, echter de uitvinding wordt daartoe niet beperkt maar is enkel beperkt door de conclusies. De beschreven tekeningen zijn slechts schematisch en niet beperkend. In de tekeningen kunnen voor illustratieve doeleinden de afmetingen van sommige elementen vergroot en niet op schaal getekend zijn. De afmetingen en de relatieve afmetingen komen soms niet overeen met de actuele praktische uitvoering van de uitvinding.

Verder worden de termen eerste, tweede, derde en dergelijke in de beschrijving en in de conclusies gebruikt voor het onderscheiden van gelijkaardige elementen en niet noodzakelijk voor het beschrijven van een volgorde, noch in de tijd, noch spatiaal, noch in rangorde of op enige andere wijze. Het dient te worden begrepen dat de termen op die manier gebruikt onder geschikte omstandigheden verwisselbaar zijn en dat de uitvoeringsvormen van de uitvinding hierin beschreven geschikt zijn om in andere volgorde te werken dan hierin beschreven of weergegeven.

Bovendien worden de termen bovenste, onderste, boven, voor en dergelijke in de beschrijving en de conclusies aangewend voor beschrijvingsdoeleinden en niet noodzakelijk om relatieve posities te beschrijven. Het dient te worden begrepen dat de termen die zo aangewend worden onder gegeven omstandigheden onderling kunnen gewisseld worden en dat de uitvoeringsvormen van de uitvinding hierin

BE2017/5851 beschreven ook geschikt zijn om te werken volgens andere oriëntaties dan hierin beschreven of weergegeven.

Het dient opgemerkt te worden dat de term bevat, zoals gebruikt in de conclusies, niet als beperkt tot de erna beschreven middelen dient geïnterpreteerd te worden; deze term sluit geen andere elementen of stappen uit. Hij is zodoende te interpreteren als het specificeren van de aanwezigheid van de vermelde kenmerken, waarden, stappen of componenten waarnaar verwezen wordt, maar sluit de aanwezigheid of toevoeging van één of meerdere andere kenmerken, waarden, stappen of componenten, of groepen daarvan niet uit. Dus, de omvang van de uitdrukking een inrichting bevattende middelen A en B dient niet beperkt te worden tot inrichtingen die slechts uit componenten A en B bestaan. Het betekent dat met betrekking tot de huidige uitvinding, A en B de enige relevante componenten van de inrichting zijn.

Verwijzing doorheen deze specificatie naar “één uitvoeringsvorm” of “een uitvoeringsvorm” betekent dat een specifiek kenmerk, structuur of karakteristiek beschreven in verband met de uitvoeringsvorm is opgenomen in ten minste één uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Dus, het voorkomen van de uitdrukkingen “in één uitvoeringsvorm” of “in een uitvoeringsvorm” op diverse plaatsen doorheen deze specificatie hoeft niet noodzakelijk telkens naar dezelfde uitvoeringsvorm te refereren, maar kan dit wel doen. Voorts, de specifieke kenmerken, structuren of karakteristieken kunnen gecombineerd worden op eender welke geschikte manier, zoals duidelijk zou zijn voor een gemiddelde vakman op basis van deze bekendmaking, in één of meerdere uitvoeringsvormen.

Vergelijkbaar dient het geapprecieerd te worden dat in de beschrijving van voorbeeldmatige uitvoeringsvormen van de uitvinding verscheidene kenmerken van de uitvinding soms samen gegroepeerd worden in één enkele uitvoeringsvorm, figuur of beschrijving daarvan met als doel het stroomlijnen van de openbaarmaking en het helpen in het begrijpen van één of meerdere van de verscheidene inventieve aspecten. Deze werkwijze van openbaarmaking dient hoe dan ook niet geïnterpreteerd te worden als een weerspiegeling van een intentie dat de uitvinding

BE2017/5851 meer kenmerken vereist dan expliciet vernoemd in iedere conclusie. Eerder, zoals de volgende conclusies weerspiegelen, liggen inventieve aspecten in minder dan alle kenmerken van één enkele voorafgaande openbaar gemaakte uitvoeringsvorm. Dus, de conclusies volgend op de gedetailleerde beschrijving zijn hierbij expliciet opgenomen in deze gedetailleerde beschrijving, met iedere op zichzelf staande conclusie als een afzonderlijke uitvoeringsvorm van deze uitvinding.

Voorts, terwijl sommige hierin beschreven uitvoeringsvormen sommige, maar niet andere, in andere uitvoeringsvormen inbegrepen kenmerken bevatten, zijn combinaties van kenmerken van verschillende uitvoeringsvormen bedoeld als gelegen binnen de reikwijdte van de uitvinding, en vormen deze verschillende uitvoeringsvormen, zoals zou begrepen worden door de vakman. Bijvoorbeeld, in de volgende conclusies kunnen eender welke van de beschreven uitvoeringsvormen gebruikt worden in eender welke combinatie.

In de hier voorziene beschrijving worden talrijke specifieke details naar voren gebracht. Het is hoe dan ook te begrijpen dat uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen uitgevoerd worden zonder deze specifieke details. In andere gevallen zijn welgekende werkwijzen, structuren en technieken niet in detail getoond om deze beschrijving helder te houden.

Waar in uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding gerefereerd wordt naar een geleider, wordt typisch verwezen naar een geleider met een centrale kern, wat typische het sterkte element is en een omhullend element wat typisch het geleidend materiaal is.

Waar in uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding gerefereerd wordt naar een dwarse doorsnede van een draad wordt gerefereerd naar een doorsnede dwars op de lengterichting van zo'n draad.

Waar in uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding gerefereerd wordt naar een omgeschreven cirkel voor de dwarse doorsnede van een draad, wordt verwezen naar de kleinste cirkel die zo raakt aan de buitenrand van die dwarse doorsnede van de draad dat de dwarse doorsnede van de draad binnen of op de rand van, i.e. niet buiten, deze cirkel ligt.

BE2017/5851

Om de geleiders relatief meer ongevoelig te maken voor storend geluid ten gevolge van directe of indirecte elektromagnetische wisselvelden - het storend geluid wordt ook brommen genoemd - wordt typisch gestreefd om de diameter van de geleider groter te maken dan conventioneel. Het is daarbij echter van belang dat de algehele massa van de geleider niet substantieel toeneemt. Enerzijds heeft dit het voordeel dat de geleiders niet extra belast worden, daar onder een te grote massa de geleiders kunnen breken. Anderzijds heeft dit eveneens het voordeel dat de hoeveelheid materiaal die gebruikt moet worden niet substantieel toeneemt, wat zowel economische als ecologische voordelen biedt.

In een eerste aspect betreft de onderhavige uitvinding een geleider voor energietransport. Zo'n geleider kan bijvoorbeeld gebruikt worden voor transmissie en distributie van electriciteit, als hoog vermogen kabels, als voedingskabels voor treinen of trams, etc. De geleiders kunnen bijvoorbeeld bovengronds gebruikt worden, alhoewel uitvoeringsvormen hierdoor niet beperkt zijn.

De geleider omvat typisch een langwerpige kern opgebouwd uit een kernmateriaal en een langwerpige geleidende mantel opgebouwd uit een geleidend materiaal. Overeenkomstig uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding is de langwerpige geleidende mantel opgebouwd uit verschillende lagen van draden, elke laag van draden bestaande uit een set van draden die naast elkaar gepositioneerd zijn. Minstens één van deze draden, maar bij voorkeur verscheidene en mogelijks alle draden zijn daarbij zo gevormd dat voor de dwarse doorsnede van de draad een omgeschreven cirkel slechts tussen 50% en 90% gevuld is, bijvoorbeeld slechts tussen 50% en 80%, door draadmateriaal. Met andere woorden, de draad is niet cylindervormig, gezien de omgeschreven cirkel voor een dwarse doorsnede hiervan voor 100% zou gevuld zijn, maar de draad is zo gevormd dat een deel van de omgeschreven cirkel in uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding niet gevuld is met draadmateriaal.

Verdere details en standaard en optionele elementen en aspecten van de geleider zullen hieronder verdere besproken worden met verwijzing naar FIG.1 en verdere. FIG. 1 illustreert een dwarse doorsnede van een geleider 100 overeenkomstig een

BE2017/5851 uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. De geleider 100 heeft een langwerpige kern 110 en een langwerpige mantel 120 die de kern ommanteld.

De langwerpige kern 110 is voorzien als sterkte element voor de geleider 100. Het kernmateriaal, i.e. het materiaal waarop de kern 110 is opgebouwd kan bijvoorbeeld geselecteerd zijn uit één van staal, invar, roest vast staal, aluminium bekleed staal, koper bekleed staal, polymeer matrix composiet materiaal of metaal matrix composiet materiaal gebaseerd op koolstofvezels of keramische vezels of andere vezels die een hoge sterkte vertonen. De kern 110 kan een ronde dwarse doorsnede hebben, maar ook een alternatieve dwarse doorsnede kan gebruikt worden zoals bijvoorbeeld hexagonaal, vierkantig, enz. De langwerpige kern 110 kan opgebouwd zijn uit één draad. In sommige gevallen kan de kern ook bestaan uit een samenstelling van een aantal draden. Het aantal draden is hierbij niet limitatief, bijvoorbeeld 7, 19, 37, 61. Deze draden kunnen zowel uit metaal als uit composiet bestaan. De langwerpige kern 110 die als sterkte element wordt gebruikt kan bijvoorbeeld een diameter hebben tussen 4 en 12 mm voor kernen uit 1 draad, bijvoorbeeld tussen 3 en 12mm voor geslagen geleiderkernen bestaande uit 7 draden, bijvoorbeeld tussen 5 en 20 mm voor geslagen geleiderkernen bestaande uit 19 draden, bijvoorbeeld tussen 7 en 28 mm voor geslagen geleiderkernen bestaande uit 37 dragen of tussen 9 en 36mm voor geslagen geleiderkernen uit 61 draden. In sommige gevallen kan de diameter van de kern echter nog groter zijn.

Overeenkomstig de onderhavige uitvinding, omvat de langwerpige mantel 120 een aantal lagen van draden, waarbij de lagen typisch concentrisch rond de kern zijn opgebouwd. De omgeschreven diameter van de draden of het aantal lagen van geleidende draden is typisch groter dan bij conventionele geleiders, om zo een grotere diameter te creëren voor de geleider, wat resulteert in een reductie van het geluid veroorzaakt door de elektromagnetische wisselvelden en het daarmee gepaard gaand brommen. Binnen de lagen kunnen de draden typisch tegen elkaar gepositioneerd worden.

De draden kunnen gemaakt zijn uit een materiaal gekozen uit één of een combinatie van koper, koperlegering, alumium of aluminium legering.

BE2017/5851

Als geleidend materiaal waaruit de mantel is opgebouwd kan bijvoorbeeld gekozen worden uit koper of één van zijn legeringen of aluminium of één van zijn legeringen. De dikte van de mantel kan variëren, maar typisch wordt een dikte van 20mm of groter aangehouden, gezien het precies de bedoeling is om een geleider met een grote diameter te voorzien.

Volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding zijn minstens een gedeelte van de draden, binnen een zelfde laag en/of binnen verschillende lagen, zo gevormd dat voor de dwarse doorsnede van de draad een omgeschreven cirkel slechts tussen 50% en 90% gevuld is met draadmateriaal. In sommige uitvoeringsvormen is dit bij voorkeur slechts tussen 50% en 80% of zelfs tussen 50% en 70%. De draden zijn dus geen volle cylindrische draden (waarbij de vulgraad met draadmateriaal 100% zou zijn). Dit resulteert in het voordeel dat de massa van de mantel met 10% tot 50% lager kan liggen voor eenzelfde diameter of anders geformuleerd, dat de dikte van de mantel kan vergroot worden. Een grotere dikte van de mantel, en dus een grotere diameter van de geleider resulteert in een reductie van de mechanische trillingen.

De vorm van de geleidende draden in de eerste en/of de verdere lagen in de mantel is zo dat, hoewel de draden geen volle cylinders zijn, de plaats die door de geleider ingenomen wordt in de stapeling van de draden wel substantieel cylindrisch is.

De geleidende draden kunnen recht meelopen met de kern of gewikkeld zijn rond e kern. Het voordeel van gewikkelde geleidende draden is dat dit resulteert in een meer stabiele stapeling, waarbij de draden minder of niet in elkaar geduwd worden. In sommige uitvoeringsvormen kunnen de geleidende draden op zich ook getwist zijn rond hun axiale as. Dit impliceert dat de dwarse doorsnede van de draad varieert langsheen de axiale richting van de draad. Dit heeft eveneens het voordeel dat naburige draden minder of niet in elkaar geduwd worden.

De dwarse doorsnede van de draden mag ook verschillend zijn in de verschillende lagen waaruit de mantel is opgebouwd. Binnen een laag en/of tussen de lagen onderling kunnen dus draden gebruikt worden met verschillende dwarse doorsnede. Zo kan bijvoorbeeld gezorgd worden voor een afwisseling van dwarse doorsnede zodat naburige draden binnen een laag nooit dezelfde dwarse doorsnede hebben.

BE2017/5851

Alternatief of additioneel kan ook gezorgd worden voor een afwisseling van dwarse doorsnede zodat naburige draden uit verschillende lagen nooit eenzelfde dwarse doorsnede hebben.

FIG. 2 illustreert een aantal voorbeelden van dwarse doorsnedes van draden 200 van de mantel waarbij de vulgraad voor de omgeschreven cirkel voor de dwarse doorsnede van de draad tussen de 50% en 90% ligt. Deze dwarse doorsnedes kunnen symmetrisch of asymmetrisch zijn. FIG. 2 (a) en (b) tonen puntsymmetrische ontwerpen. FIG. 2 (c), (d) en (e) tonen asymmetrische ontwerpen. In ontwerpen (a), (c) en (e) zijn uitstekende gedeeltes te zien, die in meer of mindere mate naar de omgeschreven cirkel toe uitwijken. Hoewel verscheidene specifieke uitvoeringsvormen getoond zijn, is dit slechts ter illustratie gedaan en kunnen ook andere doorsnedes gebruikt worden.

In sommige uitvoeringsvormen vertoont de dwarsdoorsnede van de draad een centraal gedeelte gevuld met draadmateriaal en een aantal uitstekende gedeeltes. Deze uitstekende gedeeltes kunnen een lobe vorm hebben, een piramidale vorm, etc. De uitstekende gedeeltes kunnen allen een gelijkaardige of zelfs een zelfde vorm hebben of kunnen variabel zijn in vorm. In sommige uitvoeringsvormen raken de uitstekende gedeeltes aan de omgeschreven cirkel voor de dwarse doorsnede van de draad. Het aantal uitstekende gedeeltes kan 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 of meer zijn. De uitstekende gedeeltes kunnen verdikking hebben verder van de kern van de draad, i.e. dichter tegen de omgeschreven cirkel. Dit heeft het voordeel dat er meer support is om te vermijden dat naast elkaar liggende draden in elkaar zouden schuiven.

In sommige uitvoeringsvormen kunnen de draden gevormd zijn door groeven te trekken in cylindrische draden.

FIG. 3 illustreert een dwarse doorsnede van een draad 200, waarbij zones met draadmateriaal 301 en zones waar geen draad of draadmateriaal 302 aanwezig is zijn weergegeven in de omgeschreven cirkel 303. Het specifieke voorbeeld toont eveneens een centraal gedeelte 304 gevuld met draadmateriaal, een uitstekend gedeelte 305 en een verbreding 306 nabij de omgeschreven cirkel.

BE2017/5851

In een tweede aspect betreft de onderhavige uitvinding een kabel die een geleider omvat zoals beschreven in het eerste aspect. De kabel kan naast de geleider ook nog andere lagen of materialen bevatten, zoals bijvoorbeeld isolerende lagen.

In een verder aspect betreft de onderhavige uitvinding een draad gemaakt uit een geleidend materiaal, zoals bijvoorbeeld koper, een koperlegering, aluminium of een aluminium legering, waarbij de draad een dwarse doorsnede heeft zodat een omgeschreven cirkel voor deze dwarse doorsnede slechts tussen 50% en 90% gevuld is met draadmateriaal. De draad is dus niet cylindrisch met een 100% vulgraad. De dwarse doorsnede van de draad kan wel zo zijn dat, in gebruik bijvoorbeeld in lagen van een mantel van een geleider, de draad en substantieel cylindrische plaats inneemt. De draad kan typsich zo gevormd zijn dat in de dwarse doorsnede minstens in ieder kwadrant van de omgeschreven cirkel draadmateriaal raakt aan de omgeschreven cirkel. Deze kunnen dan als support dienen voor naburige draden, of op zijn minst verhinderen dat de draden in elkaar schuiven. Verdere kenmerken en voordelen van uitvoeringsvormen kunnen overeenkomen met de kenmerken en voordelen van de draden beschreven voor de geleiders in het eerste aspect. De draden kunnen geproduceerd worden met conventionele draadtrek-technieken of, voor sommige specifiek vormen van dwarse doorsneden, via extrusie.

In nog een verder aspect betreft de onderhavige uitvinding ook het gebruik van een draad zoals beschreven in voorgaand aspect voor de fabricage van een geleider overeenkomstig het eerste aspect.

De verschillende aspecten kunnen eenvoudig met elkaar worden gecombineerd, en de combinaties corresponderen aldus eveneens met uitvoeringsvormen volgens de huidige uitvinding.

Claims

1.- Een geleider (100) voor energietransport, de geleider (100) omvattend

-een langwerpige kern (110) opgebouwd uit een kernmateriaal en

- een langwerpige geleidende mantel (120) opgebouwd uit een geleidend

5 materiaal, waarbij de langwerpige geleidende mantel (120) is gepositioneerd rond de langwerpige kern (110) en is opgebouwd is uit verschillende lagen van draden (200), elke laag van draden (200) bestaande uit een set van draden (200) die naast elkaar gepositioneerd zijn, en waarbij minstens een gedeelte van deze draden (200) zo gevormd is dat voor de 10 dwarse doorsnede van de draad een omgeschreven cirkel (303) slechts tussen 50% en 90% gevuld is met draadmateriaal (301) en dat de dwarse doorsnede van de draad een met draadmateriaal gevuld centraal gedeelte heeft en meerdere uitsteeksels heeft, en waarbij de vorm van deze draden zo is dat de plaats die door deze draden in

15 wordt ingenomen in de stapeling van de draden wel substantieel cylindrisch is.

2.- Een geleider (100) overeenkomstig conclusie 1, waarbij de meerderheid van de draden (200) in de lagen, bijvoorbeeld alle draden (200) in de lagen, zo gevormd zijn dat voor de dwarse doorsnede van de draad (200) een omgeschreven cirkel (303) slechts tussen 50% en 90% gevuld is met draadmateriaal (301).

20

3.- Een geleider (100) overeenkomstig één van de voorgaande conclusies, waarbij de meerdere uitsteeksels (305) raken tot aan de omgeschreven cirkel (303).

4.- Een geleider (100) overeenkomstig één van de voorgaande conclusies, waarbij de meerdere uitsteeksels (305) een gelijkaardige vorm hebben.

5.- Een geleider (100) overeenkomstig één van de voorgaande conclusies, waarbij de 25 meerdere uitsteeksels (305) een lobe vorm hebben.

6.- Een geleider (100) overeenkomstig één van de voorgaande conclusies, waarbij de meerdere uitsteeksels (305) evenredig verdeeld zijn over de omtrek van de dwarse doorsnede.

BE2017/5851

7.- Een geleider (100) overeenkomstig één van de voorgaande conclusies, waarbij de meerdere uitsteeksels (305) zo geconfigureerd zijn datze een verdikking (306) vertonen nabij de omgeschreven cirkel (303).

8.- Een geleider (100) overeenkomstig één van voorgaande conclusies, waarbij de dwarse doorsnede puntsymmetrisch is.

9.- Een geleider (100) overeenkomstig één van voorgaande conclusies waarbij de dwarse doorsnede asymmetrisch is.

10.- Een geleider (100) overeenkomstig één van voorgaande conclusies, waarbij in de dwarse doorsnede minstens in ieder kwadrant van de omgeschreven cirkel (303) draadmateriaal (301) raakt aan de omgeschreven cirkel (303).

11.- Een geleider (100) overeenkomstig één van voorgaande conclusies, waarbij in de dwarse doorsnede van de draad (200) een omgeschreven cirkel (303) slechts tussen 50% en 80% gevuld is met draadmateriaal (301).

12.- Een geleider (100) overeenkomstig één van voorgaande conclusies waarbij de draad (200) een cylindrische draad is voorzien van een veelheid van groeven in de buitenkant van de cylindrische draad.

13.- Een geleider (100) overeenkomstig één van de voorgaande conclusies waarbij minstens één van deze draden (200) getwist is.

14.- Een geleider (100) overeenkomstig één van de voorgaande conclusies, waarbij minstens één van deze draden (200) rond de centrale kern gewikkeld is.

15.- Een geleider (100) overeenkomstig één van de voorgaande conclusies, waarbij verschillende draden (200) een andere dwarse doorsnede hebben.

16.- Een geleider (100) overeenkomstig één van de voorgaande conclusies, waarin de draden van de geleidende mantel bestaat uit een materiaal gekozen uit één van koper, koperlegering, alumium of aluminium legering.

17.- Een geleider (100) overeenkomstig één van de voorgaande conclusies waarin de kern gemaakt is uit een kern materiaal gekozen uit één van invar, metaal matrix composiet, polymer matrix composiet, staal, aluminium bekleed staal, koper bekleed staal of roestvast staal.

BE2017/5851

18.- Een kabel omvattend een geleider (100) overeenkomstig één van voorgaande conclusies.

19.- Een geleidende draad (200), waarbij de draad zo gevormd is dat voor de dwarse doorsnede van de draad een omgeschreven cirkel slechts tussen 50% en 90% 5 gevuld is met draadmateriaal, waarbij de dwarse doorsnede van de draad een met draadmateriaal gevuld centraal gedeelte heeft en meerdere uitsteeksels heeft, en waarbij de vorm van deze draden zo is dat de plaats die door de draad wordt ingenomen in een stapeling van deze draden wel substantieel cylindrisch is.

10

20.- Een geleidende draad (200) overeenkomstig conclusie 19, waarbij de meerdere uitsteeksels raken tot aan de omgeschreven cirkel.

21.- Een geleidende draad (200) overeenkomstig één van conclusies 19tot 21, waarbij de meerdere uitsteeksels een gelijkaardige vorm hebben.

22.- Een geleidende draad (200) overeenkomstig één van conclusies 19tot 21, waarbij 15 de meerdere uitsteeksels een lobe vorm hebben.

23.- Een geleidende draad (200) overeenkomstig één van conclusies 19tot 22, waarbij de meerdere uitsteeksels evenredig verdeeld zijn over de omtrek van de dwarse doorsnede.

24.- Een geleidende draad (200) overeenkomstig één van conclusies 19tot 23, waarbij 20 de meerdere uitsteeksels zo geconfigureerd zijn dat ze een verdikking vertonen nabij de omgeschreven cirkel.

25.- Een geleidende draad (200) overeenkomstig één van conclusies 19tot 24, waarbij de dwarse doorsnede puntsymmetrisch is.

26.- Een geleidende draad (200) overeenkomstig één van conclusies 19tot 24, waarbij 25 de dwarse doorsnede asymmetrisch is.

27.- Een geleidende draad (200) overeenkomstig één van conclusies 19tot 26, waarbij in de dwarse doorsnede minstens in ieder kwadrant van de omgeschreven cirkel draadmateriaal raakt aan de omgeschreven cirkel.

28.- Een geleidende draad (200) overeenkomstig één van conclusies 19 tot 27, 30 waarbij de draad getwist is.

BE2017/5851

29.- Het gebruik van een geleidende draad (200) overeenkomstig één van conclusies 19tot 28 voor het fabriceren van een geleider (100) voor energietransport.