CN1868095B - 电线及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种电线，包括：至少一个可起电导体；和第一和第二回路导体，其分别形成于所述至少一个可起电导体的相对侧上，以使得所述至少一个可起电导体至少基本上被所述第一和第二回路导体夹住。

Description

电线及其制造方法

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2003年9月5日提出的发明名称为“保护性层化AC电线”的美国临时申请No.60/500,350的优先权，其被转让给现在的受让人并且被包括于此作为参考。

技术领域

本发明通常涉及电线及其制造方法，并且更加具体地涉及这样的电线，该电线包括至少一个可起电导体(例如具有携带如交流电(AC)或直流电(DC)供电或者如语音这样的通信信号或数据传送信号的目的)和至少基本上夹住所述可起电导体的回路导体(例如第一和第二回路导体)。

背景技术

最早的电线家族(19世纪20年代-19世纪50年代)的形式使用由渗透虫胶的布外皮而绝缘的金属丝。在19世纪50年代至19世纪70年代使用用沥青处理的布外皮。在19世纪60年代中期至19世纪70年代中期的电线家族中使用铝电线。我们今天所知道的电线就是从19世纪50年代中期开始使用的具有两条绝缘内部导体(例如火线/中线或可起电/回路导体)和一条非绝缘地线(如接地导体)并且其都是在热塑性外部绝缘体之内的电线。

图1A-1B显示了这样的传统电线的例子。如图1A所示，一根传统的电线50包括由第一绝缘层60包围的可起电(火)导体55和由第二绝缘层70包围的回路(中)导体65。第三绝缘层75包围被绝缘的导体55、65。

如图1B所示，另一种传统的电线100包括由第一绝缘层110包围的可起电(火)导体105、由第二绝缘层120包围的回路导体115和接地导体125。第三绝缘层130包围所有的导体105、115和125。

数以百万计的家庭如今正面临着他们的年久的电线的寿命终止的情况，并且遇到火灾损害和事故的重大危险。根据国家科学技术协会2000年的报告，“电线系统由于不良设计、使用了缺陷材料、不当的绝缘或其它原因可能会变得不可靠或者发生故障，由于环境影响(如热、冷、湿气或振动)的累积效应、维护过程中无意的损害和日常使用中的磨损，出现故障的危险会随着电线系统的老化而增加，电线系统的老化会造成由该系统供电的设备中严重的功能损失、危及公众健康和安全并导致灾难性的设备故障或冒烟而起火灾”。消费品安全委员会估计美国的五千万家庭已经达到或马上要达到其电线系统的“寿命终止”。

另外，电线绝缘材料和/或导体会由于辐射、高温、蒸气、摩擦、误操作、腐蚀、机械载荷和振动而恶化。消费品安全委员会(CPSC)发布的报告显示在1997年家用电线系统导致了超过40,000次火灾，导致了250人死亡和超过$670,000,000的财产损失。CPSC根据40,300次电路火灾的进一步研究显示36％的火灾是由于安装的布线造成的，而16％的火灾是由于引线/插头造成的。伴随着由于老化和环境影响所引起的应力造成的通常的电线系统故障，铝电线系统“易于恶化和危险的过热”。

关于现代电线系统和技术，国家标准技术研究所(NIST)和建筑与防火研究实验室(BFRL)证实，“用碳氟化合物制成的电线和电缆虽然具有极好的燃烧性，但是非常昂贵。阻燃的聚氯乙烯(PVC)电缆也具有极好的燃烧性和物理性能……但是，(所有)PVC电缆的氯含量都涉及到焚化过程中会潜在地形成二氧(杂)芑”。

如图1A-1B所示，如今家庭和办公室中通常使用的常规电线包括由PVC独立绝缘(除了地线之外)的固态的圆形电线，其用外部的PVC外壳包围内部的电线。火灾日益由过热的电线、绝缘击穿和穿透造成。传统的墙内或天花板内所提供的开放的空间给予了相关于电发火灾的起火燃烧和扩大的足够的氧气。

另外，这样的传统电线形成了电击危险并且因此导致了安全方面的关注。也就是说，这样的传统电线经常会意外被诸如钉子、螺丝、钻头等物体刺穿，这经常会导致严重伤害或死亡。因此，这样的传统电线在被前面所述的电导物体中的任一种刺穿时具有导致严重伤亡的很高的隐患。

在变化的市场中传统的布线系统的不足的其它关键例子包括：

(a)整体墙(和天花板)构造技术的发展；和

(b)安装在新的特别是现有的家庭和办公室环境中的需要布线接口的新技术和设备的发展，这些家庭和办公室环境中的很多都被设计用于设备的表面安装。

形成于整体墙(和屋顶)板中的新材料，诸如用于浇灌的混凝土墙的泡沫块结构、可更换结构的浇灌混凝土墙以及木材和回收材料的装配式替换材料相对于当前的“中空”外及内墙(和天花板)构造技术都代表着更好的长期特性和优点。这些固体材料构造技术要求一些类型的现场进行的侵入式凿沟。这种凿沟有很多缺点、安全隐患和相关成本。它通常也将布线设置得更靠近所完工的表面，在这些地方前面所述的将来的侵入会导致电击或电弧故障以及火灾隐患。在全球范围内，根据施工技术的不同，这些施工问题也存在了很多年。

另外，音频、视频和计算机/因特网应用中的发展极大地改变了家庭和办公室的模式。环绕声家庭影院和多媒体会议室音频系统、平板等离子和液晶显示(LCD)电视、联网的家庭和办公室、新的照明应用以及空气质量控制系统带来了巨大的压力并且在很多情况下危及了布线系统的安全。对交流电(AC)或直流电(DC)电源接口以及相关布线的要求对于安装者和用户而言引发了很多问题。

发明内容

鉴于传统的方法的前述的以及其它的问题、不利条件和缺点，本发明的实施例的示例性方面提供一种电线及其制造方法，该方法可以提供能容易地制造的安全方便的电线。

发明人确定了一种新布线系统，其内在安全并且被设计解决设备和技术的当前及未来需要，并且其安装和使用方式可能是下一代长期以及在很多情况下短期布线危机的唯一解决方案。

本发明的示例性方面包括电线，其包括：至少一个可起电导体；和第一和第二回路导体(例如至少一个回路导体)，它们分别形成在该至少一个可起电导体的相对侧，并且使得该至少一个可起电导体被该第一和第二回路导体至少基本上夹住。被“基本上夹住”意思是刺穿电线外部表面的物体在不接触回路导体的情况下被实质上防止接触所述可起电导体。

进一步，所述电线可以被表面安装并且也可以安全地用于实际上任何电压应用(例如0V-240V或更高)。

所述电线进一步包括第一和第二绝缘层，它们分别形成于所述至少一个可起电导体和所述第一和第二回路导体之间。进一步，所述至少一个可起电导体和所述第一和第二回路导体可以包括具有堆叠布置的基本上平坦的导电层。所述电线还包括形成于所述第一和第二回路导体上的外绝缘层(例如第三和第四绝缘层)。

另外，所述至少一个可起电导体和所述第一和第二回路导体中的每一个之间的距离(即这些导体之间的绝缘层的厚度)不大于0.030英寸。例如，在一个实施例中，该距离不大于0.005英寸。进一步，所述第一和第二回路导体可以彼此沿着电线的纵向侧(即宽度一侧)接触，以使得所述可起电导体被所述第一和第二回路导体完全夹住(即完全围绕)。

另外，通过加工(即处理)所述绝缘层、回路导体和/或接地导体的纵向侧可以提供额外的保护。例如，通过机械、热或化学处理方法中的至少之一来处理所述第一和第二回路导体以形成所述电线的保护性纵向边缘，该保护边缘阻止外物在不接触所述第一和第二回路导体之一的情况下刺穿所述电线并接触所述可起电导体。

类似地，所述第一和第二绝缘层可以沿着所述电线的纵向侧彼此接触。进一步，通过机械、热或化学处理方法中的至少之一来处理所述第一和第二绝缘层以形成所述电线的保护性纵向边缘，该保护边缘阻止外物刺穿所述电线并接触所述可起电导体。

本发明的另一个方面包括电线，其包括：至少一个可起电导体；形成在该至少一个可起电导体的相对侧的第一和第二绝缘层；分别形成在所述第一和第二绝缘层上的第一和第二回路导体，并使得所述至少一个可起电导体至少基本上由所述第一和第二回路导体夹住；分别形成在所述第一和第二回路导体上的第三和第四绝缘层；分别形成在所述第三和第四绝缘层上的第一和第二接地导体；和分别形成在所述第一和第二接地导体上的第五和第六绝缘层。

进一步，所述至少一个可起电导体可以包括以跨越电线的宽度的多个水平分段和跨越电线的厚度的多个垂直分段的方式形成的多个可起电导体。另外，所述可起电导体的多个水平分段中的至少一个分段可以用来传送通信信号(例如语音通信信号和/或数据通信信号)，所述可起电导体的多个水平分段中的至少一个分段可以用来提供AC或DC电能。

进一步，在所述至少一个可起电导体和所述第一和第二回路导体之间形成的电容由C＝1.5·W·L·ε/d给出，其中W为回路和可起电导体的宽度，L为回路和可起电导体的长度，ε为绝缘层(例如回路和可起电导体之间的电介质)的介电常数，d为各个回路和可起电导体之间的距离。

另外，所述第一和第二接地导体可以防止在所述电线中产生电力传送信号和负载产生的电噪声。另外，所述第一和第二回路导体和所述第一和第二接地导体可以是(例如实质上是)热传导的，以将热量从所述至少一个可起电导体散发出去。具体地，对于给定的横截面积，所述第一和第二回路导体和所述第一和第二接地导体可以具有(例如均可以具有)大于圆形导体的散热率的散热率。

本发明的示例性实施例的一个重要优点是基本上平坦的导体可以具有比圆形导体(例如对于给定的导体横截面积)更大的表面积。所增加的表面积提供了大得多的散热率。因为横截面几何形状对于纵向方向不会有实质的不同，因此相关的变量是沿着任何给定的导体的边缘的周边以及在总的横截面积保持不变的情况下该周边如何变化。

因此，如果所形成的稳态温度保持稳恒并且如果周围环境保持稳恒的话，所述基本上平坦的导体对于给定的(例如导体的)横截面积会带更大量的电。另外，如果电流保持稳恒并且所有其它因素都相同，基本上平坦的导体的稳态温度相对于圆形导体更低。

另外，优选地电线具有大约大于等于1的厚度比。也就是，所述第一和第二回路导体均具有T_G的厚度，所述第一和第二接地导体均具有T_N的厚度，所述可起电导体具有T_H的厚度，使得厚度比率R＝(T_G+T_N)/T_H为大约大于等于1.00(例如优选地R被最大化)。

本发明的另一个方面包括电线，其包括：至少一个可起电导体；围绕所述至少一个可起电导体形成的第一绝缘层；围绕(例如至少基本上围绕)所述第一绝缘层形成的回路导体，并使得所述至少一个可起电导体至少基本上被所述回路导体夹住；和围绕所述回路导体形成第二绝缘层。所述电线可以进一步包括围绕所述第二绝缘层形成的接地导体和围绕所述接地导体形成的第三绝缘层。

所述电线的这个方面可以包括例如具有这样的导体(例如可起电导体、回路导体和接地导体)的电线，所述导体具有基本上曲线形状横截面几何结构和基本上直线横截面几何结构中的一种结构，并且可以在基本上平行的平面内形成。也就是，可起电导体、回路导体和接地导体可以包括以平行的纵轴(即共轴)布置的实质上圆形的导体，或者可起电导体、回路导体和接地导体可以包括基本上椭圆形的导体(例如在相同的空间布置中)。

本发明的另一个方面包括制造电线的方法，其包括：形成至少一个可起电导体；在所述至少一个可起电导体的相对侧形成第一和第二回路导体，并使得所述至少一个可起电导体至少基本上被所述回路导体夹住。

本发明的另一个方面包括电流输送系统，其包括所述电线。另外，本发明的另一个方面为包括该电线的电信号传送系统。

利用其独特且新颖的特征，本发明提供了一种电线和制造该电线的方法，该方法可以提供能容易地制造的安全且方便的电线。

附图说明

上述的以及其它的目的、方面和优点通过参考附图根据下面的本发明的示例性实施例的详细描述能得到更好的理解，其中：

图1A-1B显示了传统的电线50和100；

图2A-2F显示了根据本发明的示例性实施例的电线200的各个方面；

图3A-3W显示了根据本发明的示例性实施例的电线200的各种可能的导体结构；

图4A-4C显示了根据其中的本发明的示例性实施例的具有热区295的电线200的一个方面；

图5显示了根据其中的本发明的示例性实施例的电线200的另一个方面；

图6显示了根据本发明的示例性实施例的电线200的可能的终端结构；

图7显示了根据本发明的示例性实施例的可以认为是用等效电容性电路形成一系列电容器的电线；

图8-10分别显示了根据本发明的示例性方面的典型的两板电容器、四板电容器和三板电容器的示意图；

图11-12显示了根据本发明的示例性方面的如何在电线中消除电容性祸合的电流；

图13提供了根据本发明的示例性方面的使用该电线检测接地回路接通性的示例性结构的示意图；

图14提供了根据本发明的示例性方面的提供分离的接地信令的示意图；

图15显示了根据本发明的示例性方面的制造电线的方法1500；

图16-17提供了根据本发明的示例性方面的电线200的示例性结构。

具体实施方式

现在参照附图，特别是附图2A-17，本发明包括电线200和制造电线的方法1500。如图2A所示，本发明的示例性实施例致力于一种电线200，其包括：至少一个可起电导体210；和第一和第二回路导体221，它们分别形成在所述至少一个可起电导体210的相对侧，并使得所述至少一个可起电导体至少基本上被所述第一和第二回路导体221夹住。电线200还包括第一绝缘层215和第二绝缘层225。

应当注意，除非另外指明，本发明中的以及这里所讨论的任何层(例如，导体、绝缘层等)都可以形成为多个层。因此，例如绝缘层215应当被理解为至少一个绝缘层215，可起电导体应当被理解为至少一个(例如多个)可起电导体，等等。

所述电线可以被用于基本上无限制范围的适用电压(例如0V到240V以及更高)。例如，电线可以包括等级1或等级2的性能以及其它的低电压/电流性能，还可以用于商业用途的电压如120V AC和240V

AC，并且还可以用于除等级1、等级2以及这些商用电压之外的其它应用。

如图2B所示，电线200可以具有纵向(长度)方向，L，以及横向(宽度)方向，W。这些方向也可以被称之为电线的水平尺度。电线还进一步被认为具有厚度(例如所有堆叠的层的总厚度)，其被称之为垂直尺度。

电线200还可以包括沿纵向方向形成于电线200端部的终端部分(例如终端)(未示于图2B中)。例如，电线200的一个端部(即终端部分)可以被连接于源模块(例如电源、语音/数据发送源，等)，而另一端部(即终端部分)可以被连接于目标模块(例如，开关、插座、电器装置等)。应当注意，本发明并不一定包括任何形式的终端(例如电流源、大地等)，而是可以包括形成在两个终端点之间的电线的纵向部分。

如进一步所描述的，第一和第二回路导体221被形成以使得该至少一个可起电导体至少基本上被第一和第二回路导体夹住(例如，包围、围绕、包住)。被“实质上夹住”的意思是，对于所有的实用目的，外来物体(例如钉子、螺丝、U形钉等)在不首先接触回路导体221之一的情况下不能接触可起电导体210。术语“基本上夹住”并不是一定意味着回路导体221完全围绕可起电导体(尽管这样的设计是可能的)。相反，它的意思是回路导体和可起电导体之间的任意距离(即可起电导体和回路导体之间的绝缘层的厚度)是如此的小(例如大约小于等于0.030”)以至于外来物体在不接触回路导体的情况下不能合理地进入回路导体和可起电导体之间。

例如，如图2B所示，电线200可以由具有叠层结构的层(例如基本上平坦的层)形成。至少这些层中的一些(例如回路导体221、绝缘层215、225)可以沿电线200的纵向边缘，T，设置在一起(例如通过折压、粘合等配合在一起)。

很重要地要注意可以在回路导体层221之间保持距离S。也就是，可起电导体210并不一定要被回路导体221完全夹住。发明人确定，只要回路导体和可起电导体之间的任意距离(即可起电导体和回路导体之间的绝缘层的厚度)充分地小(例如大约小于等于0.030”)以至于物体在不接触回路导体221的情况下不可能刺穿电线200并接触可起电导体210即可。

应当注意，术语“可起电”的用意是指具有连接电源或者电流并且携带(例如发送)电流或者电信号(例如AC或DC电源，或者如语音或数据传送信号这样的电通信信号)的能力(例如目的)。可起电导体可以被称之为“非回路导体)。可起电导体还可以被称之为“火线”。进一步，术语“回路”的意思是指具有返回电流的目的(即不具有发送电流或电能供应到负载的目的)。回路导体还可以被称之为被接地的导体或中线。

具体地，“可起电”导体可以被认为是在这里定义的“火区”范围内的任何导体。可起电导体(例如火区中的导体)可以是工作中的“火”线，但也不一定。例如，对于三路开关，可起电导体(例如“火区”中的导体)可以在一种条件下起到火线的作用，但是在另一种条件下起到地线的作用。

另外，术语“接地”的用意是指具有连接到“大地”的目的或能力。接地导体也可以简单地称为“地线”。接地导体并不意欲在其上具有回路电流。进一步，术语“导体”被定义为能够携带电流的导电介质。

图2C-2D描述了本发明的另一个示例性实施例。在图2C所示出的示例性方面中，电线200包括至少一个可起电的第一导体210，至少一个回路导体221和至少一个接地导体222。

在该方面中，电线200还可以包括第一绝缘层215、第二绝缘层225和第三绝缘层230。如图2C所示，第一绝缘层215可以形成在所述至少一个可起电导体210和所述至少一个回路导体221之间，第二绝缘层225可以形成在所述至少一个回路导体221和所述至少一个接地导体222之间，第三绝缘层230可以形成在所述至少一个接地导体222之上。

图2D显示了电线200的示例性方面的剖视图。如图2D所示，电线200的导体可以具有堆叠布置。电线200还可以包括用于在电线中粘合相邻的绝缘层和导体的粘合剂290。

应当注意，所述附图的目的仅仅是描述性的。在本发明的实际电线中，在下面将进一步分别描述的导体、绝缘层和粘合部件之间可以不具有看得见的间隔(即图2D中的白色区域)。

图2E-2F显示了电线200的另外的示例性方面。例如，在图2E的示例性方面中，导体210、221、222可以包括基本上圆形的导体(例如共轴布置)。在图2F的方面中，导体210、221、222可以包括实质上椭圆形的导体。

通常，本发明的电线(即保护性层化电线)提供了一种替代物，其可以以多种方式应用，可以应用于多种位置，并且代表了所有其它的电线系统的示范性改变。该电线可以包括保护性层化电线，其可以具有有平行的纵轴的导体(即具有曲线横截面的导体)，或者所述电线可以按性质进行实质上的层叠，以使得各个导体具有实质上平行的平面(即平行轴)。但是，导体的截面并不一定一致(例如同心)或同轴。

例如，在一个方面中，内部(火性)导体被绝缘体包围或限制，然后是中间(中性)导体、第二绝缘体，然后是外部(接地)导体和外部绝缘体。

电线的示例性实施例可以具有范围在基本上曲线几何形状如圆形(如同心圆)、卵圆形、椭圆形和平坦形(如线性或直线)层的截面形状。同心形式(如图2E)(即长轴和短轴几乎相等)是关于具有较小表面积的最内部导体(即火线/可起电导体)对称。卵圆或椭圆形式(如图2F)(即长轴和短轴不相等)支持相对平坦的最内部导体。平坦形式(如图2B-2D)(即长轴＝1，短轴＝0)支持所有平坦的导体和绝缘体(如多平面平坦导体)。

电线的示例性实施例可以提供关于安全、应用方法、成本和制造容易度的不同的优点。同心和椭圆形式可以具有异常好的安全方面(例如非常低的刺穿危险)，而平坦形式则由于各个导体的大的表面面积而具有异常好的电流携带能力，并且在任何刺穿的情况下会跳开任何安全切断装置(如断路器、GFCI等)。另外，所述电线(即保护性层化电线)的使用从包括安全、电干扰屏蔽和燃烧性的很多视点来看都具有优点。

关于电击致死的危险，这个不可避免的问题集中在由诸如钉子、螺丝、钻头等物体对通电导体(即可起电导体)的刺穿。传统的墙内和天花板内布线具有被任何的上述物体刺穿的隐患，因此具有电击致死的可能性。

尽管本发明的电线可以进行表面安装(即在墙上或天花板上，或者在如地毯下的地板上)，但是它具有超过传统电线的独特的优点，其确保物体在接触可起电(即火/最内部)导体之前首先穿过至少一个非可起电导体(如回路导体和/或接地导体)。因此，随着刺穿动作的进行，在火线至地线和中线上产生高电流，导致电流断路器迅速跳闸。

具体地，对于电线(即层叠的电线)的这种刺穿动力状态的解决，为了减少刺穿物体起电的机会，可起电导体(即火线)的导体厚度应当相对于外层(如接地导体和回路导体)的总厚度低(如尽可能地低)。根据实验结果显示了好的层厚度比率R，其中R＝(T_G+T_N)/T_H＝1.00，T_G、T_N、T_H分别是接地、被接地、和可起电导体的导体厚度，R是层厚比。例如，在一个示例性实施例中，接地和回路导体的厚度为0.001”，可起电导体的厚度为0.002”，并使得R＝(T_G+T_N)/T_H＝(0.001”+0.001”)/0.002”＝1.00。

进一步，在电线的刺穿的动力状态中，相对的被接地和接地层还可以有利地贡献于比率R，从而形成更安全的情况。已显示出，比率R越高，在导电物体如钉子的刺穿过程中，电线越安全。

在短路过程中，该电线可以起到从源到该刺穿点的分压器的作用。所述层厚比率产生了从内部施加到该刺穿物体的电压的比率度量的比例换算。因此，从钉子等处的更低的电压产生了更安全的条件。

在刺穿以增加安全装置(如断路器、电路断流器(如GFCI)或其它安全断开装置)的动作的可能性以及减少动作时间的过程中，外部(如接地和回路导体)层的导体厚度必须实质上足够以导致在刺穿点处的可靠的短路。短路必须造成能使安全设备以其最快响应时间跳闸的高电流。这造成了基于时间的更安全的条件。更低的电压和更短的时间的结合产生了比任何条件自己更显著安全的条件。

在刺穿点，在从电源移走了安全装置之后，可以认为所有的层保持为相对低电阻的关系。这是由于刺穿物体的存在和/或各个层的绝缘位置的破坏。进一步，刺穿闪点会导致某种程度的刺穿的周边中的熔合或熔化区域。通过在破坏区域中重复地施加电能，该周边的尺寸会增加(例如，特别是移走了刺穿物体的情况下)，但是足够的电阻会充分残留下来以在复位时重复安全装置的恢复活动。

避免在损坏区域中重复施加电能的方式是可以在主动安全设备(ASD)中设置电路，该电路可以在向电线加电之前检测到地线的实质上的短路。这种特征能力为本发明电线的设计所支持。

因此，本发明的电线(即保护性层化电线)可以认为对断路器或保险丝固有地安全。另外，当电线与安全装置(如断路器、电路断流器(如接地故障电路断流器(GFCI))或其它安全断开装置)结合使用时，所述安全性会进一步得以提高。

本发明的示例性实施例还提供了关于其它电安全问题的优点，例如导致意外接触的磨损绝缘和可能的触电身亡可以由本发明的示例性实施例(即保护性层化电线)很好地解决，因为其在火线和外部世界(任何方向)之间可以包括三层绝缘。与当前的双重绝缘传统电线相对，这通常被称之为“三重绝缘”。

关于电屏蔽，本发明的电线(即保护性层化电线)的外部接地层可以提供屏蔽，由此电力传输信号或负载生成的电噪声就不能穿透电缆而干扰广播信号或导致音频装置中的“嗡嗡声”。

另外，关于可燃性，本发明的电线提供了优于传统电线和布线系统的几个优点。具体地，本发明的电线可以提供用于散热的较大的表面面积。由此，外部导体(例如回路导体和接地导体)可以容易地将热量从被外部源加热的膜绝缘皮导走，降低所述热量引发火灾的危险。另外，热传导率可以超过燃烧率，由此抑制局部的燃烧面积。

额外的“保护层”可以添加到本发明的电线中。例如，除了电线(即保护性层化电线)和断路器配置之外，GFCI、电弧故障探测器和专门研发的“主动安全设备”也可以被包括进来与电线一起使用，以进一步降低电击、触电身亡或火灾的可能性。

另外，由于本发明中的可起电导体可以提供在回路导体和接地导体之间(例如内部)，回路导体、接地导体以及绝缘层可以提供对可起电导体的耐磨保护。也就是说，形成于可起电导体之上的层(即绝缘层、回路导体和接地导体)在例如电线要被安装于其上的墙(或屋顶)被砂纸或任何其它研磨剂擦磨时可以禁止对可起电导体的磨损。

进一步，本发明的电线可以包括扁平的软线，其允许用户将电引到房间中的墙壁或屋顶的任何区域。电线可以非常薄(例如总厚度不大于0.050英寸)并可以安装到墙、屋顶或地板的表面(例如，使用粘合剂)，由此不需要昂贵的内墙、屋顶或地板的重新布线。还可以在布线上喷涂油漆或用纸糊以匹配表面的其余部分。

本发明的电线中的各个导体可以包括一个或多个导电层(例如导电的铜、铝或其它导电材料层)，其分别为大约0.0004到大约0.020英寸厚，并且优选地在大约0.001英寸厚或更小的数量级。

导体可以由多种材料形成并且具有多种模式、尺度和间距。例如，导体可以由电导材料如金属(例如铜、铝、银、其它导电材料等)、多晶硅、陶瓷材料、碳纤维或导电油墨形成。进一步，导体可以非常薄。

导体厚度应当贯穿其长度和宽度一致，由此消除任何电阻“热点”。特定应用的电流携带规格可以单独地或组合地由三种方式中的任一种实现。第一，导体的宽度可以改变。第二，额外的薄导电层(例如铜、铝或其它导电材料)可以为各个导体进行层叠。第三，导体的厚度可以增加。

例如，在一个示例性负载电流应用中，每个导体可以包括大约两个导电层(例如铜、铝或其它导电材料层)。但是应当理解，对于下面公开的每个实施例，使用或多或少的层都落入本发明的范围内。

电线中的绝缘层可以由多种材料形成。例如，绝缘层可以包括聚合材料(例如聚丙烯薄膜、聚酯薄膜、聚乙烯薄膜等)。进一步，绝缘层可以具有例如0.00025到0.030英寸范围的厚度。

形成于导体之间的绝缘层还可以定向导电层。此外，绝缘材料可以单独使用或者与内部粘合剂组合使用，以隔开导体并保持不同目的的导体(例如接地对回路或可起电(即火))之间的安全距离。进一步，电线可以具有楔形边缘(即沿横宽度方向逐渐变细)以便于视觉封闭(例如当安装到屋顶或墙壁上时)。例如，各个层(例如导电层和/或绝缘层)可以具有不同的宽度以方便形成所述的楔形边缘。

应当理解，额外的绝缘材料也被考虑落入本发明的范围并可以使用，只要该绝缘材料柔软、可喷涂并且能够与表面粘合。该绝缘材料还应当与掩藏(如盖板)化合物相容，抗紫外线，并具有与导体和其要黏附的表面相类似的热膨胀收缩特性。

其它期望的特性为：绝缘材料应当抗在制造过程中施加的张力，在存储条件下不收缩不松弛，并且当结束其使用时能够去除。任何磨损、破裂、切割、刺穿或者任何其它绝缘损害(例如会导致身体伤害或损害，或者会导致对例如结构的物理或构造损害的不安全暴露)利用故障探测电子装置会使得安全，该故障探测电子装置在能阻止永久伤害的时间范围内将潜在的伤害性的或破坏性的电流从用户切断。

进一步，粘合材料290(例如附图2D)应当能够粘合绝缘层和导体。例如，胶带、液态粘合剂、热粘合剂、压敏粘合剂或UV敏粘合剂或者这样的粘合剂或粘合方法的任意的组合也可以用作内部粘合剂。内部粘合剂材料还可以起到隔开导体层组并保持不同目的的导体之间的安全绝缘距离的作用。

外部粘合剂层还可以形成在电线的最外部绝缘层上，用于将电线与期望的表面粘合。该外部粘合剂层可以是例如双面胶带，一面固定在电线的背面，另一面固定在墙壁(或屋顶)或者表面上。另外，也可以单独施加化学粘合剂，该化学粘合剂可以包括具有与绝缘层和电线要粘合于其上的期望的表面好的粘合特性的任何粘合剂。还可以不添加任何粘合剂，而通过机械形变和热熔合来连接绝缘层。

再次参照附图，图3A-3W描述了根据本发明的示例性方面的电线200的可能的结构的横截面图(为简略起见，在图3A-3W中未示出绝缘层)。

例如，图3A和3M的电线分别类似于图2B和2C的电线。如图3B、3E和3N所示，导体可以具有交错布置并可以包括不均匀的宽度(即沿横向)。

如图3C所示，导体(如火性导体210)可以在其自身上折叠。进一步，如图3D所示，另一种导体(如回路导体221)可以在折叠的导体(如可起电导体210)上进行折叠。

如图3F所示，导体可以在其一侧通过某种方式进行处理(如热、化学或机械)或粘合。例如，在图3F中，上部导体222(通过点焊、缝焊、化学粘合或其它机械方式)被连接到下部导体222。这可以用于沿电线的纵向边缘提供更加有保护性的壁，使得物体更难于从该纵向侧刺穿电线并接触可起电导体。

图3G-3I描述了这样的电线，其中导体210为圆形，而导体221和222为波形或基本上平坦。进一步，图3J-3L描述了这样的电线，其中导体可以分别被弯曲以便它们被形成于多于一个平面中。例如，在图3J中，导体221具有弯曲的结构以基本上包围导体210。

图3O和3S描述了这样的电线，其中导体210具有基本上长方形(或椭圆形)的形状，而其它导体221、222可以基本上平坦或弯曲。在图3P-3R和3T中，一些导体可以基本上平坦并且其它的导体可以围绕(例如部分围绕)所述平坦导体。进一步，如图3U-3W所示，导体(如图3U中的导体210)可以以连锁的方式相互弯曲围绕。

图4A-4C描述了根据本发明的电线的另一个示例性方面。这些图描述了“火区(hot zone)”，其是本发明引入的一个重要概念。具体地，“火区”可以被认为是至少被回路导体“基本上夹住”的区域。如图4A所示，取决于电线的应用，火区可以包括以水平和垂直方式布置的层段。

例如，图4A描述了导体取向的通常情况的横截面图。应当注意为简化起见，在图4A-4C中未显示绝缘层(和粘合剂)。

如图4A所示，电线200包括形成于火区295的相对侧(即上侧和下侧)上的接地导体222和回路导体221。另外，在火区295中包括可起电导体的“M”个垂直分段和“N”个水平分段。更具体地，火区295包括分段(1，1)296到分段(1，M)297以及分段(N，1)298到分段(M，N)299。应当注意M和N都不被特别地限定。

另外，根据本发明的示例性方面的电线的应用包括诸如语音和数据传输信号这样的电通信信号的传输。例如，该电线可以被用作电力线载波(PLC)通信系统的一部分，其中该电线(即电线的一部分)被用于提供AC电能并且还被用作(即电线的一部分被用作)网络介质以传送语音和/或数据通信信号。因此，只要有AC插座，该电线就可以提供高速网络接入点。

具体地，该电线在与AC电源零交叉的时间附近期间可以传送电通信信号。另外，根据本发明，该电线可以传送包括RS485和HDTV在内的多种不同类型(如格式)的通信信号。

例如，如图4A所示，除了由“热区”将电能传送到其它地方之外，电线200还可以包括为电信号(例如通信信号)预留的部分450。例如，该预留的部分450中的导体可以包括构图的导体，如McCurdy等在2002年5月28日提交且在2003年12月4日公开的、与本申请共同转让并在此引入作为参考的美国专利No.6,688,912(NON-UNIFORMTRANSMISSION LINE AND METHOD OF FABRICATION THE SAME)所描述的那样的构图的导体。进一步，电线200还可以包括多个这样的部分450，其分别专用于携带相同或不同类型(如格式)的通信信号。

应当注意，根据本发明的示例性方面的电线可以独立于任何电流被用于传送通信信号。也就是，可起电导体可以完全专用于通信信号或者完全专用于电力供应。

对于灯的三相切换，会需要火区中的两个导体，其从回路导体到可起电导体(即从中线到火线)交替切换。图4B显示了利用本发明来达到此目标的两个可能的实施例。

例如，第一个实施例(左边)包括回路导体221和接地导体222。另外，该实施例包括在火区295中基本上共面的两个可起电导体210。第二个实施例(右边)类似于第一个实施例，不同之处在于可起电导体具有层叠布置。

应当注意，第一个实施例提供的电线具有更小的厚度(即更薄)，而第二个实施例提供的电线具有更小的宽度(即更窄)。如上所述，该电线的示例性实施例可以用于基本上无限制的电压应用(如0V到240V或更高)。例如，该电线可以用于提供如240V AC的两相电能。

进一步，图4C显示了根据另一个示例性方面的电线200。如图4C所示，电线200可以包括“N”多个水平层叠460，每个层叠具有“M”个可起电导体210。

该方面例如可以用于多分支电路。应当注意，水平分段可以共用层之间的以及接地导体222外部上的公共绝缘体。

再次参照附图，图5显示了本发明的电线200的另一个示例性方面(注意图5的电线类似于图2D的电线)。如图5所示，电线200可以包括14AWG(即美国电线标准)电线。例如，粘合剂290可以如所示的那样被包括进来。

进一步，电线200可以包括绝缘层215、225和230，它们由聚酯形成，为0.001英寸厚并且全退火。电线200还包括导体210、221和222，它们由铜(或铝或其它导电材料)CDA102或CDA110形成并且具有0.001英寸的厚度。

如图5所示很显然，各层的宽度不同。例如，导体210的宽度为1.620英寸，而导体221和222的宽度为1.750英寸。绝缘层215的宽度为2.000英寸，绝缘层225的宽度为2.250英寸，绝缘层230的宽度为2.500英寸。

根据本发明的示例性方面的电线可以包括形成于两个终端部分之间的纵向部分。图6显示了电线200的可能的终端。

图6中的线路端610是电能起始的位置，负载端620是电能被发送的位置。线路端电能通常通过公共插座或其它源头(如常规源头)起始。终端技术(如电线的任一个端部)可以包括焊接、压接、表面接触、夹紧和绝缘层剥离。

对于线路端终端，带有电源线尾部的置于插座中的插头可以在线路端终端盒615中终止。在这种情况下，该盒子可以安装在插座附近的墙(或屋顶)上。进一步，终端盒可以是作为插入到插座中的主动安全设备(ASD)的机械接口的“源模块”。另外，终端盒可以位于插座之上，并插入到插座中。

对于负载端终端，可以提供一组三个“浮动头”或传统电线以使用户按需(如壁灯、吊扇等)切割长度和确定终端。进一步，安装在与电线相连接的小的印刷电路板上的接线板可以向用户提供螺旋终端设备。另外，负载端终端(目的地)盒625可以包括由用户进行插入的其自身的插座。

根据本发明的示例性方面的电线的另一个方面在于它提供了电容解决方案。也就是，与回路导体很靠近的可起电导体引起的电容表示了与负载电流叠加的无功电流。该电容根据施加的电压(如AC或DC)被充电。由于回路导体具有相对于可起电导体低的电压，在回路导体和接地导体之间形成的电容内只会集聚极少的电荷。

具体地，电线(层化平坦电线)可以被认为是形成了一系列电容(即电容器)，其具有如图7所示的等效电路(即电容电路)。如图7所示，包括可起电导体210、回路导体221和接地导体222的电线200可以形成电容器C1、C2A和C2B。

在这种情况下，电容器C1是由与可起电(即内部(火))导体210非常靠近的回路导体221(即中性层)形成的平行板电容器。电容器C2是由回路(即中性)导体221和非常靠近的接地导体222形成的。

关于电容器C1和C2的影响，应当注意，电容器C1(C1A/C1B)会导致电流在可起电导体(如平坦导体火线)210和回路导体(如平坦导体中线)221之间通过其间形成的电介质(以及在没有粘合剂的情况下存在的任何空气)流动。由此，可以看出在电线200(如平坦电线)被最终固定(例如，由封装化合物、墙纸、油漆等)之后在层间俘获的空气会导致电容的剧烈降低，这是由于空气的低的介电常数(ε＝1.0)。随着电线的纵向(即长度方向)距离的增加，会在电线200(如AC平坦电线)中形成显著的电容，并且因此会产生较大的电流。

进一步，在回路(即中性)导体221和可起电(即火性)导体210上的来自电容器C1的电流代表了对于H-N CT的平衡负载电流(即回路电流减去火线电流为零)并且因此其不被认为是线路源GFCI错误跳闸的问题。在回路导体和可起电导体(即中性线和火线)上的电容性电流成为问题的情况下，可以实施“补偿”电路来无效该电流。

进一步，电容器C2(C2A/C2B)不会导致显著的电流在回路(即中性)导体221和可起电(即火性)导体210(即平坦电线中性和平坦电线火性)之间流动，因为电压差通常小于1伏特。如上所述，即使在回路导体和可起电导体(即中线和火线)上的电容性电流成为问题的情况下，也可以实施“补偿”电路(即具有电感的电路)来无效该电流。

再次参照附图，电容器C1A的电容值实际上可以从平行板电容器模型而推知。图8-10分别描述了典型的两板电容器、四板电容器和三板电容器，此处P表示电容器极板，D表示电容器极板之间的电介质。

平行板电容C(即电容测量计，C测量计)由C＝εA/d给出，其中导体之间的电介质D的介电常数由ε＝ε₀·ε_R给出，A为平行板电容器的面积，d为极板表面之间的距离，ε₀为自由空间的介电常数(即电容率)，ε_R为介电材料的相对电容率。

由此，如图8所示，对于两板电容器，平行板电容器的面积A由A＝L·W给出，其中L为极板的长度，W为极板的宽度，如图9所示，对于四板电容器，面积A由A＝L·W·2给出。

图10显示了三板电容器层叠的布线/构造，其模拟了具有相对于每个可起电(即内部)导体的短路的屏蔽的电线200(即平坦电线)。应当注意图10的构造可以通过从图9的结构中去除一个极板(即导体)和一个介电分离器(即绝缘层)而得到。

进一步，如图10所示，平行板电容器的面积A由A＝L·W·k给出，其中乘数常数k实际上为极板数(n)除以2。因此，对于三板电容器，常数k＝1.5。

因此，对于电线(即层叠的平坦电线)，在可起电导体和其两个相邻的回路导体(即层)之间形成的电容器的电容由C＝ε(L·W·1.5)/d或C＝1.5·W·L·ε/d给出。

应当注意使用上述公式计算的电容值会变成最差的情况，因为导体(即层)并不一定彼此完全接触。不存在粘合剂的空气间隔和间隙产生大值的“d”，由此导致电容的较小的值。该电容根据层之间的表面粘合的百分比以及施加到电线(即平坦电线)的外表面上的压力的量而变化。

再次参照附图，图11-12显示了根据本发明的示例性方面的如何在电线中除去电容性耦合的电流。具体地，图11描述了具有可起电导体210和两个回路导体221的电线200终止于主动安全设备(ASD)或源模块1100的情况。

在这种情况下，电容性耦合的电流CC可以如图11所示进行表示。因为回路导体(即中性导体)没有被显著加电(即低AC伏特)，其对耦合到屏蔽的电流具有极小的影响。但是可起电导体(即火线)210被高度加电并且贯穿电线(即平坦电线)的长度将电容性电流耦合到接地导体221(即中性导体)中。

图12提供了电容性电流去除视图，其描述了如何使用补偿电路在关于电容的可起电导体210和接地导体(即火线和中性线)上产生纯粹的零电流。如图12所示，补偿电路1200可以被包括为主动安全设备1100的一部分或者与主动安全设备结合使用。

具体地，在施加了补偿电路1200之后的电流I_L可以由I_L＝I_N1+I_N2-I_C给出，其中I_N1和I_N2是回路导体221上的电流，I_C是(即补偿电路提供的)补偿电流。例如I_L可以为0mA。

根据本发明的示例性实施例的电线的另一个方面在于接地(即外部；大地)导体的“屏蔽”能力的双向性。例如，如上所述，该至少一个接地层抑制电力传输信号和负载产生的电噪声从电线中发送/发射出。另外，接地导体所提供的屏蔽防止外部产生的电噪声进入回路导体或可起电导体，这也是一个有价值的特征。

同样为了接地层的安全和通信，电线(如层叠布置)中的两个或多个接地导体222(即隔离的(外部)接地层)提供了通过目的“模块”处的布线“跳线”将通信型信号纵向发送到接地导体222的另一端的机会，并将其纵向返回至源。这可以用于提供例如“接地环路接通检验”。

因此，该电线可以在对可起电导体或可起电导体的分段加电之前由“主动安全设备”提供接通检验。该特征的一个实际应用在电工端接暴露的电线目的端时提供安全。

图13提供了使用该电线检测接地环路接通性的示例性结构的示意图。如图13所示，接地导体222和相对的接地导体222可以认为是源1310和目的端1320之间的闭合环路的一部分。

所述电线还可以适应额外的通信任务，如提供发送变流器(CT)和检测变流器(CT)。可以在接地导体222之一上(优选地)插入比AC线路频率更高的周期信号，而通过检测CT检测相对的接地导体222以获知信号的返回情况。

图14显示了用于提供分离的接地信令的示意图，其中电线被置于源模块(分插座)1410和目的模块1420之间，其可以发送和接收由发送接收电子设备处理的电信号。所述的两个和更多个回路导体222(即层叠或横向(平面)布置的隔离的(外部)接地层)可以被进一步横向分离或隔开以提供在分离的导体之间纵向或差动地发送通信型信号的机会。

再次参照附图，图15显示了制造根据本发明的示例性方面的电线的方法1500。该方法1500包括形成(1510)至少一个可起电导体，在所述至少一个可起电导体的相对侧上形成(1520)一对回路导体，以使得所述至少一个可起电导体至少基本上被所述回路导体夹住。

具体地，电线中的导体(即可起电、回路和接地导体)可以由实质上导电的介质形成，并且可以包括例如铜、铝、钢、银、金、铂、镍、锡、石墨、硅、包括这些材料中任一种的合金、导电气体、金属、合金金属。也就是，导体可以包括任意的能够传送电子而不管其效率如何的材料，只要所述“导体”中传送电子的能力实质上好于“绝缘体”即可。

进一步，绝缘层可以由实质上不导电的介质(“绝缘体”)形成，并且可以包括例如以下的材料：有机、无机、合成、金属的，碳的、同种的、不同种的、热塑性的(如聚烯烃、聚酯、聚丙烯、聚氯乙烯(PVC))、热固性的、木质的、纸质的、阳极构造、腐蚀层或其它。

绝缘层可以由任何定量测量上(即比例上)比导体更不能导电的材料制成。绝缘层的一个显著特征(其确定所述默认比率)在于它们的尺寸、形状和绝缘强度是独立变量，它们的因变量是在由于绝缘介质的绝缘特性崩溃而导致大电流流过该绝缘介质之前在上述“导体”之间的最大设计电压。

所述大电流通常产生造成电线突变失效的情况。应当设计绝缘层以使得在电线的典型应用或潜在使用中，在导体(即实质上导电的介质)之间没有通过绝缘层(即实质上不导电的介质)的击穿。

电线可以通过层化(即层叠)导体和绝缘层(即实质上导电和实质上不导电的介质(即叠片))而形成。另外，包括预加工材料的叠片便于成批轧制。

大部分电线是通过围绕圆形电线束以螺旋线的方式缠绕平坦绝缘体而制成。同样大部分独立的电线通过使塑料PVC外壳围绕圆形电线突出而得以绝缘。

但是，根据本发明的示例性方面的电线可以包括被切成期望宽度的卷状片或薄片。绝缘材料也是如此。那些经由轧制技术处理的导体和绝缘体随后可以涂覆粘合剂以允许不同的材料在连续的供给过程中相互粘合。所述切割取决于几何结构而可以在所述不同的材料粘合之前或之后进行。例如，在本发明的一个优选实施例中，绝缘体和导体在将材料粘合在一起之前切割。

进一步，如图16所示，导体210、221、222可以由绝缘层(例如单独的绝缘材料1620和/或成组的绝缘材料1630)密封或封装，并且可以在绝缘层1620和1630之间形成粘合剂1650。绝缘材料被粘合于导体，并且覆盖导体的横向宽度以便绝缘材料能够与绝缘材料粘合。绝缘材料之间的相互粘合产生了更强更持久的结合，由此进一步围绕导体的整个横截面边缘封装了导体。

在导体之间可以存在任意数量的绝缘体。用于单独的导体的绝缘体可以彼此靠近(背靠背)直立。或者为了与连接需要有关的目的也可以存在绝缘体的多层组合。

另外，如图17所示，可以在任意两个导体210、221和222之间放置多个绝缘体组1710(即绝缘叠片)，其由独立的绝缘体1720组形成。组绝缘体层1730也可以围绕包括绝缘体组1710和导体210、221和222的结构形成。

当导体层由一层绝缘材料隔开时，绝缘材料中有存在缺陷的可能性。在叠片的情况下，一个这样的缺陷是绝缘材料中的开口(如针孔开口)。该开口阻止了期望的绝缘产生，并且在叠片的开口区域造成导电路径。通过在任意两个导体之间放置两个叠片或两个薄片或两个带状物(不管该基本上平坦的绝缘层是何名称)，基本上最小化了将两个开口(即缺陷)放置在重合的位置上的统计可能性。

独立绝缘的导体(即如图16和17所示)可以通过将绝缘材料放置在与该导体基本上平行的平面上并且之后将该绝缘材料粘合到导体上固定而形成。导体可以由组绝缘体1630、1730而聚组在一起。独立绝缘的导体可以通过可能的粘合剂1650或替代的结合方法而结合在一起。这使得本发明能够提供这样的绝缘电线，其粘合剂和层化结构允许为了端接目的而剥离或折叠独立的导体。

利用其独特而新颖的特征，本发明提供了一种电线和制造该电线的方法，在当受到外部损害时，其相对于传统的电线能够降低造成人身伤害或损害或者财产(即结构)损害的危险。

尽管本发明借助于一个或多个实施例进行了描述，但是本领域的普通技术人员应当意识到，在所附的权利要求书的精神和范围内，也可以进行修改来实践本发明。具体地，本领域的普通技术人员应当理解，这里的附图只是适意性的，所述创造性组件的设计并不限于这里所公开的内容，而是在本发明的精神和范围内可以修改。

进一步，申请人的意愿是包括所有要求保护的部件的等同物，对本申请的权利要求不作修改应当理解成不放弃对修改的权利要求的任何部件或特征的等同物的利益或权力。

Claims (41)

1.一种电线，包括：

至少一个可起电导体，用于传送电能；和

第一和第二回路导体，其分别形成于所述至少一个可起电导体的相对侧上，以使得所述至少一个可起电导体至少基本上被所述第一和第二回路导体夹住；

其中，所述至少一个可起电导体与每个所述第一和第二回路导体之间的距离不大于0.030英寸，以及

其中所述至少一个可起电导体、所述第一回路导体和所述第二回路导体分别采用轧制技术由导电材料形成。

2.根据权利要求1所述的电线，进一步包括：

第一和第二绝缘层，其分别形成于所述至少一个可起电导体和所述第一和第二回路导体之间。

3.根据权利要求1所述的电线，其中，所述至少一个可起电导体和所述第一和第二回路导体包括具有层叠布置的基本上平坦的导电层。

4.根据权利要求1所述的电线，其中，所述第一和第二回路导体沿着所述电线的纵向边缘相互接触，以使得所述可起电导体完全被所述第一和第二回路导体夹住。

5.根据权利要求1所述的电线，其中，所述第一和第二回路导体被机械、化学和热处理的至少一种处理而形成所述电线的保护性纵向边缘，所述保护性纵向边缘防止外部物体在不接触所述第一和第二回路导体之一的情况下刺穿所述电线并接触所述可起电导体。

6.根据权利要求2所述的电线，其中，所述第一和第二绝缘层沿着所述电线的纵向边缘相互接触。

7.根据权利要求6所述的电线，其中，所述第一和第二绝缘层被机械、化学和热处理的至少一种处理而形成所述电线的保护性纵向边缘，所述保护性纵向边缘防止外部物体刺穿所述电线并接触所述可起电导体。

8.根据权利要求2所述的电线，进一步包括：

外部绝缘层，其形成于所述第一和第二回路导体之上。

9.一种电线，包括：

至少一个可起电导体，用于传送电能；

第一和第二绝缘层，其形成在所述至少一个可起电导体的相对侧；

第一和第二回路导体，其分别形成在所述第一和第二绝缘层上，以使得所述至少一个可起电导体至少基本上被所述第一和第二回路导体夹住；

第三和第四绝缘层，其分别形成在所述第一和第二回路导体之上；

第一和第二接地导体，其分别形成在所述第三和第四绝缘层上；

和

第五和第六绝缘层，其分别形成在所述第一和第二接地导体上；

其中，所述电线是软线。

10.根据权利要求9所述的电线，其中，所述第一和第二回路导体被机械、化学和热处理的至少一种处理而形成所述电线的保护性纵向边缘，所述保护性纵向边缘防止外部物体在不接触所述第一和第二回路导体之一的情况下刺穿所述电线并接触所述可起电导体。

11.根据权利要求9所述的电线，其中，所述第一和第二回路导体之间的区域形成火区，所述至少一个可起电导体被置于所述火区之中。

12.根据权利要求11所述的电线，其中，所述至少一个可起电导体包括多个可起电导体，其形成于所述火区之中并且包括跨越所述电线宽度的多个水平分段和跨越所述电线厚度的多个垂直分段。

13.根据权利要求12所述的电线，其中，所述可起电导体的所述多个水平分段中的至少一个分段被用于传送通信信号，并且

所述可起电导体的所述多个水平分段中的至少一个分段被用于提供AC和DC电能的一种。

14.根据权利要求13所述的电线，其中所述通信信号包括语音通信信号和数据通信信号中的一种。

15.根据权利要求9所述的电线，其中，在所述至少一个可起电导体和所述第一和第二回路导体之间形成的电容由C＝1.5·W·L·ε/d给出，其中W为回路导体和可起电导体的宽度，L为回路导体和可起电导体的长度，ε为第一和第二绝缘层的介电常数，d为各个回路导体和可起电导体之间的距离。

16.根据权利要求9所述的电线，进一步包括

粘合剂，用于粘合所述电线中相邻的绝缘层和导体。

17.根据权利要求9所述的电线，其中，刺穿所述电线的外表面的物体在接触所述至少一个可起电导体之前接触所述第一和第二接地导体之一和所述第一和第二回路导体之一。

18.根据权利要求9所述的电线，其中所述第一和第二接地导体防止电力传输信号和负载产生的电噪声从所述电线发射出去。

19.根据权利要求9所述的电线，其中，对于给定的横截面积，所述第一和第二回路导体和所述第一和第二接地导体具有大于圆形导体的散热率的散热率。

20.根据权利要求9所述的电线，其中，所述电线包括用于提供具有大于0V电势的电流的交流(AC)电线和直流(DC)电线之一。

21.根据权利要求9所述的电线，其中，所述电线包括能表面安装的电线。

22.根据权利要求9所述的电线，其中，所述第一和第二回路导体均具有T_G的厚度，所述第一和第二接地导体均具有T_N的厚度，所述可起电导体具有T_H的厚度，使得厚度比率R＝(T_G+T_N)/T_H为至少1.00。

23.一种电线，包括：

至少一个可起电导体，用于传送电能；

第一绝缘层，其围绕所述至少一个可起电导体形成；

回路导体，其围绕所述第一绝缘层形成，并使得所述至少一个可起电导体完全被所述回路导体夹住；

第二绝缘层，其围绕所述回路导体形成，

接地导体，其围绕所述第二绝缘层形成；和

第三绝缘层，其围绕所述接地导体形成。

24.根据权利要求23所述的电线，其中，所述可起电导体、所述回路导体和所述接地导体包括基本上曲线形状横截面几何结构和基本上直线横截面几何结构中的一种。

25.根据权利要求23所述的电线，其中，所述可起电导体、所述回路导体和所述接地导体被形成于基本上平行的平面内。

26.根据权利要求23所述的电线，其中所述电线包括总厚度不大于大约0.050英寸的基本上平坦的电线。

27.根据权利要求23所述的电线，其中，所述可起电导体、所述回路导体和所述接地导体包括基本上椭圆形的导体。

28.一种制造电线的方法，包括：

形成至少一个可起电导体，用于传送电能；和

在所述至少一个可起电导体的相对侧形成第一和第二回路导体，并使得所述至少一个可起电导体至少基本上被所述回路导体夹住；

其中，所述至少一个可起电导体与每个所述第一和第二回路导体之间的距离不大于0.030英寸，以及

其中所述至少一个可起电导体、所述第一回路导体和所述第二回路导体采用轧制技术由导电材料形成。

29.一种电流输送系统，其包括权利要求1所述的电线。

30.一种电信号传送系统，其包括权利要求1所述的电线。

31.根据权利要求1所述的电线，其中，所述第一和第二回路导体一起基本上围绕所述至少一个可起电导体的外围。

32.根据权利要求1所述的电线，其中，所述可起电导体包括能量输送导体，用于将电流输送至负载。

33.根据权利要求32所述的电线，其中，至少一个所述回路导体包括用于从所述负载移除电流的导体。

34.根据权利要求1所述的电线，其中，所述电线包括用于输送AC电能的AC电线。

35.根据权利要求1所述的电线，其中，其中所述电线包括120VAC电线和240V AC电线之一。

36.根据权利要求1所述的电线，其中，所述可起电导体包括从0.0004英寸至0.020英寸的范围内的厚度。

37.根据权利要求1所述的电线，其中，所述电线的总厚度不大于0.050英寸。

38.根据权利要求9所述的电线，其中，所述至少一个可起电导体与每个所述第一和第二回路导体之间的距离不大于0.030英寸。

39.根据权利要求9所述的电线，其中，所述电线的总厚度不大于0.050英寸。

40.根据权利要求9所述的电线，其中，所述电线包括120V AC电线和240V AC电线之一。

41.根据权利要求9所述的电线，其中，所述至少一个可起电导体包括从0.0004英寸至0.020英寸的范围内的厚度。

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