NO337021B1

NO337021B1 - Elektrisk kabel og fremgangsmåte for fremstilling av samme

Info

Publication number: NO337021B1
Application number: NO20061549A
Authority: NO
Inventors: Robert J Sexton; Fred Lane Martin; Iii Charles Alexander Garris
Original assignee: Newire Inc
Priority date: 2003-09-05
Filing date: 2006-04-05
Publication date: 2015-12-28
Also published as: JP5695717B2; HK1092951A1; EA200600481A1; KR20120095485A; CA2833421A1; WO2005024849A3; IL174044A; NO20061549L; EA009021B1; IL207305A; AU2010200981B2; AU2004271628A1; KR101311340B1; CA2833421C; CA2537825C; AU2004271628A2; EP1676342A2; US7145073B2; JP2014063739A; IL174044A0

Abstract

En elektrisk kabel som innbefatter i det minste en elektrifiserbar leder, og første og andre returledere som er hovedsakelig dannet på motstående sider av den minst ene elektrifiserbare leder, slik at i det minste en elektrifiserbar leder er i det minste hovedsakelig fanget av de første og andre returlederne.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår generelt en elektrisk kabel og fremgangsmåte for å fremstille kabelen, og mer bestemt en elektrisk kabel som innbefatter minst en leder som kan gjøres elektrisk (for eksempel å ha som formål å føre en elektrisk strøm, som for eksempel en vekselstrøm (AC) eller likestrøm (DC) for en kraftforsyning, eller et kommunikasjonssignal slik som et tale- eller dataoverføringssignal), og en returleder (for eksempel en første og andre returledere) som i det minste hovedsakelig innkapsler den elektrifiserbare lederen.

De tidligste former for kabel til bruk i hjem (i perioden 1920-1950) utnyttet tråd som var isolert med et shellakkimpregnert tekstilomslag. Asfaltimpregnerte tekstilomslut-ninger ble anvendt for isolasjon i perioden fra 1950-tallet til 1970-tallet. Elektriske kabler basert på aluminium ble installert i private hjem fra midten av 1960-tallet og gjennom midten av 1970-tallet. Kabel, slik vi i dag kjenner den med to isolerte inner-ledere (for eksempel de spenningsbærende/nøytrale ledere eller returledere/ledere som kan gjøres elektriske) og en uisolert jordleder (for eksempel jordingsleder), alle i en termoplastisk ytterisolator, har blitt brukt siden midten av 1950-tallet.

Fig. 1A-1B illustrerer eksempler på en slik konvensjonell elektrisk kabel. Som illustrert i fig. IA, inkluderer en konvensjonell elektrisk kabel 50 en elektrifiserbar (for eksempel strømførende) leder 55 omgitt av et første isolasjonslag 60, en returleder (for eksempel nøytralleder) 65 omgitt av et andre isolasjonslag 70. Et tredje isolasjonslag 75 omgir de isolerte lederne 55, 65.

Som illustrert i fig. IB, inkluderer en annen konvensjonell elektrisk kabel 100 en leder 500 som kan gjøres elektrisk (for eksempel strømførende) 105 omgitt av et første isolasjonslag 110, en returleder 115 omgitt av et andre isolasjonslag 120 og en jordingsleder 125. Et tredje isolasjonslag 130 omgir alle lederne 105, 115 og 125.

Mange millioner hjem står foran scenarier med levetidsslutt hva angår deres gamle kabling og løper en betydelig risiko for brannskade og ulykker. I henhold til en rapport fra National Science and Technology Council i November 2000, sies "kabelsystemer kan bli upålitelige og svikte i sin helhet, som følge av dårlig konstruksjon, bruk av defekte materialer, feilaktig installasjon eller av andre årsaker. Faren for feil øker ettersom kablingssystemene aldres, som følge av kumulative virkninger av miljø-påvirkninger (som for eksempel varme, kulde, fuktighet og vibrasjon), utilsiktet skade under vedlikehold og slitasje som følge av konstant bruk. Aldringen av et kabelsystem kan resultere i tap av kritiske funksjoner i utstyr som tilføres effekt av systemet, som kan sette den offentlige helse og sikkerhet på spill og føre til katastrofale utstyrsfeil eller til røyk og brann". Forbrukeretaten som er kjent som "The Consumer Products Safety Commission" gir som estimat at 50 millioner hjem i USA har nådd eller kommer til å nå slutten på levetiden av sine elektriske kablingssystemer.

Dessuten kan kabelens isolasjon og/eller ledere nedbrytes som følge av stråling, høy temperatur, damp, beskadigelse, feilhåndtering, korrosjon, mekanisk belastning og vibrasjon. Rapporter som er utgitt av den forannevnte "the Consumer Products Safety Commission (CPSC)" viser at i 1997 forårsaket kabelsystemer igjen over 40.000 branner som førte til 250 dødsfall og over $670 millioner i skade på eiendom. Videre studier utført av CPSC basert på 40300 elektriske kretsbranner viste at 36% skyldtes installert kabling og 16% skyldtes løse ledninger og kontakter. Sammen med det vanlige kablingssystemet har det blitt angitt at feil som følge av aldring og miljøpåvirkning var aluminiumskabelsystemer "tilbøyelige til å bli degradert og til farlig overoppheting".

Med hensyn til moderne kablingssystemer og kablingsteknologi bekrefter institusjonen "the National Institute of Standards and Technology (NIST)" og institusjonen "Building and Fire Research Laboratory (BFRL)", at "tråder og kabler fremstilt med fluorkarboner har fremragende flammeegenskaper, men er svært kostbare. Kabler med flammehemmet polyvinylklorid (PVC) har også utmerkede flammeegenskaper og fysiske egenskaper,

men klorinnholdet i (alle) PVC-kabler er imidlertid en bekymring med hensyn til mulig dannelse av dioksin under forbrenning til aske."

Som illustrert i fig. 1A-1B, består en konvensjonell kabel som er vanlig å anvende i hjem og kontorer i dag av massive, runde tråder som enkeltvis er isolert med PVC (med unntak av jordtråden) med en ytre PVC-mantel som omgir de indre trådene. Branner forårsakes i økende grad av overopphetede kabler, isolasjonssvikt og inntrengninger. De åpne rom som foreligger i konvensjonell kabling i en vegg eller i et tak gir mulighet for store mengder oksygen for tenning av ild og ekspansjon som er assosiert med elektriske branner.

Dessuten innebærer en slik konvensjonell elektrisk kabel en risiko for elektrisk støt, og forårsaker dermed sikkerhetsbekymringer. Dvs. slik konvensjonell elektrisk kabel blir ofte ved uhell penetrert av gjenstander slik som spikre, skruer, bor etc, som ofte fører til alvorlig skade eller død. Således innebærer en konvensjonell elektrisk kabel en høy risiko for alvorlig skade når den penetreres av et av de forannevnte elektrisk ledende objekter.

Andre fremstående eksempler på konvensjonelle kablingssystemer som er utilstrekkelige i det marked som nå er under utvikling inkluderer: (a) utbredelsen av konstruksjonsteknikker med massive vegger (og tak), og (b) utbredelsen av nye teknologier og innretninger som blir installert i nye og spesielt eksisterende hjem og kontormiljøer som krever kablingsgrensesnitt og hvor mange er konstruert for overflatehåndtering av disse innretningene.

Nye materialer slik som skumblokkformer for støpte betongvegger, betongvegger støpt med fjernbar forskaling, fremstilte materialer som alternativer til tre og resirkulerte materialer formet til paneler for massive vegger (og tak) representerer alle bedre lang-tids karakteristika og fordeler fremfor de nåtidige konstruksjonsteknikker med "hule" yttervegger og innervegger (og tak). Disse konstruksjonsteknikker med massivt materiale krever inngrep for fremstilling av kanaler på stedet. Denne kanaldannelsen har mange ulemper, og er assosiert med sikkerhetsbekymringer og kostnader. Teknikken plasserer dessuten vanligvis kablingen nærmere til den ferdigbehandlede overflaten der ytterligere inngrep som tidligere beskrevet kan forårsake støt eller mulige lysbuefeil og er en brannrisiko. På en global skala har disse konstruksjonsproblemer eksistert i mange år på grunnlag av forskjeller i konstruksjonsteknikker.

I tillegg har fremveksten av utviklingen i audio-, video- og datamaskin/internet-anvendelser drastisk endret paradigmet for hjemme- og kontorinnretninger. Såkalt "sorround-sound" i hjemmeteatre og romaudiosystemer for multi-mediekonferanse, flat-panel plasmaskjermer og flytende-krystall skjermfjernsynsapparater (LCD), hjemmenettverk og kontornettverk, nye anvendelser for lys, luftkvalitet og kontroll-systemer lagt voldsomme krav på kablingssystemer og i mange tilfeller innebærer dette kompromisser gjort med kablingssystemene. Kravene til elektriske grensesnitt for vekselstrøm (AC) eller likestrøm (DC) og den assosierte kablingen har skapt problemer for installatøren og for brukeren.

I lys av det forannevnte og andre problemer, ulemper og ufordelaktige sider ved konvensjonelle metoder, tilveiebringer et aspekteksempel ved legemliggjøringen av foreliggende oppfinnelse en elektrisk kabel og en fremgangsmåte for å fremstille den elektriske kabelen som kan tilveiebringe en sikker og bruksvennlig elektrisk kabel som lett kan fremstilles.

De foreliggende oppfinnere har fastslått at et nytt kablingssystem som i seg selv er sikkert og er konstruert til å adressere nåtidige og fremtidige behov for innretninger og teknologier og hvordan de installeres og blir brukt kan være den eneste løsningen for fremtiden og i mange tilfeller også for kablingskriser på kort sikt.

Foreliggende oppfinnelses aspekteksempler inkluderer en elektrisk kabel som innbefatter minst en leder som kan gjøres elektrisk, og første og andre returledere (for eksempel minst en returleder) som er dannet respektivt på motstående sider av minst en leder som kan gjøres elektrisk, slik at den minst ene leder som er gjort elektrisk er i det minste hovedsakelig innkapslet av de første og andre returlederne. Med uttrykket "hovedsakelig innkapslet" menes at et objekt som gjennomtrenger en ytterflate av den elektriske kabelen i det alt vesentligste blir forhindret fra å komme i kontakt med den leder som er gjort elektrisk uten å danne kontakt med returlederen.

Den elektriske kabelen kan dessuten være overflatemonterbar og kan på sikkert vis bli anvendt for praktisk enhver spenningsanvendelse (som for eksempel fra 0 V til 240 V eller høyere).

Kabelen kan videre innbefatte første og andre isolerende lag som er dannet mellom den minst ene lederen som kan gjøres elektrisk og de første og andre returlederne. Den minst ene lederen som kan gjøres elektrisk og de første og andre returlederne kan dessuten inkludere hovedsakelig flate ledende lag med et stabelarrangement. Kabelen kan også inkludere et ytre isolasjonslag (for eksempel tredje og fjerde isolerende lag) dannet på de første og andre returlederne.

I tillegg er en avstand mellom den minst ene lederen som kan gjøres elektrisk og hver av de første og andre returlederne (for eksempel en tykkelse av et isolerende lag mellom disse lederne) ikke større enn rundt 0,762 mm. I et legemliggjøringseksempel er for eksempel denne avstand ikke mer enn 0,127 mm. De første og andre returlederne kan dessuten danne kontakt med hverandre langs en langsgående kant (for eksempel ved breddekanten) av den elektriske tråden, slik at den lederen som kan gjøres elektrisk er fullstendig innkapslet (for eksempel fullstendig omgitt) av de første og andre lederne.

I tillegg kan tilleggsbeskyttelse bli tilveiebrakt ved å bearbeide (for eksempel behandle) de langsgående kanter av de isolerende lagene, returlederne og/eller jordlederne. De første og andre returlederne kan for eksempel bli behandlet ved hjelp av minst en fremgangsmåte som er mekanisk, termisk eller kjemisk behandling for å danne en beskytt ende langsgående kant av den elektriske kabelen, hvilken beskyttende kant forhindrer et fremmedobjekt fra å trenge inn i den elektriske kabelen og å danne kontakt med lederen som kan gjøres elektrisk uten å danne kontakt med en av de første og andre returlederne.

På tilsvarende vis kan de første og andre isolerende lagene være i kontakt med

hverandre langs en langsgående kant av den elektriske kabelen. De første og andre isolerende lagene kan dessuten være behandlet ved hjelp av minst en fremgangsmåte for mekanisk, termisk eller elektrisk behandling for å danne en beskyttende langsgående kant av den elektriske kabelen, hvilken beskyttende kant forhindrer et fremmedobjekt fra å trenge inn i den elektriske kabelen og danne kontakt med lederen som kan gjøres elektrisk.

Et annet aspekt ved foreliggende oppfinnelse inkluderer en elektrisk kabel som innbefatter minst en leder som kan gjøres elektrisk, første og andre isolerende lag

dannet på motstående sider av den minst ene lederen som kan gjøres elektrisk, første og andre returledere dannet på det første henholdsvis det andre isolerende laget, slik at den minst ene lederen som kan gjøres elektrisk er i det minste hovedsakelig omsluttet av de første og andre returlederne, tredje og fjerde isolerende lag dannet på den første henholdsvis den andre returlederen, første og andre jordingsledere dannet på det tredje henholdsvis det fjerde isolerende lag, og femte og sjette isolerende lag dannet på den første henholdsvis den andre jordlederen.

Den minst ene lederen som kan gjøres elektrisk kan dessuten innbefatte flere ledere som kan gjøres elektriske, dannet i en flerhet av horisontale segmenter over en kabelbredde og et flertall vertikale segmenter over en kabeltykkelse. I tillegg kan minst et segment i flerheten av horisontale segmenter i lederen som kan gjøres elektrisk bli anvendt for å overføre et kommunikasjonssignal (for eksempel et talekommunikasjonssignal og/eller et datakommunikasjonssignal), og minst et segment i flerheten av horisontale segmenter i lederne som kan gjøres elektriske, kan bli anvendt for å tilføre elektrisk vekselstrøms-effekt eller elektrisk likestrømseffekt.

En kapasitans dannet mellom den minst ene lederen som kan gjøres elektrisk og de første og andre returlederne kan dessuten bli gitt som C = 1,5 • W • L • s/d, hvor W er bredden av returlederne og lederen som kan gjøres elektrisk, L er lengden av returlederne og lederen som kan gjøres elektrisk, e er den dielektriske konstant for de isolerende lagene (for eksempel dielektrikum mellom returlederne og lederen som kan gjøres elektrisk, og d er avstanden mellom hver av returlederne og lederen som kan gjøres elektrisk.

I tillegg kan de første og andre jordingslederne forhindre effektoverføringssignaler og lastgenerert elektrisk støy fra å bli fremstilt i den elektriske kabelen. Dessuten kan de første og andre returlederne og de første og andre jordingslederne være (for eksempel hovedsakelig) termisk ledende for å omsette varme fra den minst ene lederen som kan gjøres elektrisk. Særlig kan de første og andre returlederne og de første og andre jordingslederne ha (for eksempel hver kan ha) en varmeomsetningsrate som er større enn varmeomsetningsraten til en rund leder, for et gitt tverrsnittsareal.

En viktig fordel ved et legemliggjøringseksempel av foreliggende oppfinnelse er at hovedsakelig flate ledere kan ha et større overflateareal enn en rund leder (for eksempel for et gitt ledertverrsnittsareal). Det økte tverrsnittsarealet tilveiebringer en meget høyere varmeoverføringsrate. Ettersom tverrsnittsgeometrien ikke kan variere i vesentlig omfang med hensyn til lengderetning, er den relevante variabelen omkretsen langs kanten av enhver gitt leder og hvordan den varierer når det totale tverrsnittsarealet holdes konstant.

De hovedsakelig flate lederne kan derfor transportere en større elektrisitetsmengde for et gitt tverrsnittsareal (for eksempel lederens), hvis den resulterende stasjonær-tilstandstemperaturen holdes konstant og hvis det omgivende miljøet holdes konstant. Alternativt ville stasjonær-tilstandstemperaturen være lavere på hovedsakelig flate ledere (sitt i forhold til runde ledere), hvis den elektriske strømmen holdes konstant og alle andre faktorer forblir de samme.

Det kan dessuten være å foretrekke for kabelen at den har et tykkelsesforhold som er rundt 1 eller mer. Dvs. at de første og andre returlederne hver kan ha en tykkelse TG, og de første og andre jordingslederne hver kan ha en tykkelse Tg, og lederen som kan gjøres elektrisk har en tykkelse TH, slik at et forhold, R, for tykkelse R = (TG+ TN)/THer 1,00 eller mer (for eksempel, det kan foretrekkes at R maksimeres).

Et annet aspekt ved foreliggende oppfinnelse inkluderer en elektrisk kabel som innbefatter minst en leder som kan gjøres elektrisk, et første isolerende lag dannet rundt den minst ene lederen som kan gjøres elektrisk, en returleder dannet rundt (for eksempel hovedsakelig omgivende) det første isolerende laget, slik at den minst ene lederen som kan gjøres elektrisk i det minste hovedsakelig er innkapslet av returlederen, og et andre isolerende lag dannet rundt returlederen. Kabelen kan videre innbefatte en jordingsleder dannet rundt det andre isolerende laget, og et tredje isolerende lag dannet rundt jordingslederen.

Dette aspekt ved kabelen kan for eksempel innbefatte en kabel med ledere (for eksempel leder som kan gjøres elektrisk, returleder og jordingsleder) med en av hovedsakelig bueformede tverrsnittsgeometrier og hovedsakelig rettlinjeformede tverrsnittsgeometrier, og kan være dannet i hovedsakelig parallelle plan. Eksempelvis kan den elektriske kabelen ha et sirkelformet eller ovalt tverrsnitt. Dvs. at lederen som kan gjøres elektrisk, returlederen og jordingslederen kan innbefatte hovedsakelig sirkelformede ledere (for eksempel med sirkelformet tverrsnitt) som er anordnet med en parallell lengdeakse (for eksempel koaksial), eller lederen som kan gjøres elektrisk, returlederen og jordingslederen kan inkludere hovedsakelig ovalformede ledere (for eksempel i det samme romlige arrangement).

Et annet aspekt ved foreliggende oppfinnelse inkluderer en fremgangsmåte for fremstilling av en elektrisk kabel, som inkluderer danning av minst en leder som kan gjøres elektrisk, og dannelse av første og andre returledere på motstående sider av den minst ene leder som kan gjøres elektrisk, slik at den minst ene lederen som kan gjøres elektrisk hovedsakelig er omsluttet av returlederne.

Et annet aspekt ved foreliggende oppfinnelse inkluderer et elektrisk strømleverings-system som innbefatter den elektriske kabelen. I tillegg er et annet aspekt ved foreliggende oppfinnelse et elektrisk signaltransmisjonssystem som innbefatter den elektriske kabelen.

Med dens unike og nye trekk tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en elektrisk kabel og en fremgangsmåte til fremstilling av den elektriske kabelen som tilveiebringer en elektrisk kabel og fremgangsmåte til fremstilling av den elektriske kabelen som kan tilveiebringe en sikker og bruksvennlig elektrisk kabel som lett kan fremstilles.

I det følgende gis en kort beskrivelse av de følgende tegninger, slik at de forannevnte og andre hensikter, aspekter og fordeler vil bli bedre forstått gjennom den følgende detaljert beskrivelsen av legemliggjøringseksempler av oppfinnelsen, hvor det gjøres henvisninger til tegningene, i hvilke:

Fig. IA-IB illustrerer konvensjonelle elektrisitetskabler 50 og 100; Fig. 2A-2F illustrerer forskjellige aspekter ved en elektrisitetskabel 200 i henhold til legemliggjøringseksempler av foreliggende oppfinnelse, Fig. 3A-3W illustrerer forskjellige mulige lederkonfigurasjon i elektrisitetskabelen 200 i henhold til foreliggende oppfinnelses legemliggjøringseksempler, Fig. 4A-4C illustrerer et aspekt ved den elektriske kabelen 200 med en varmsone 205 i henhold til foreliggende oppfinnelses legemliggjøringseksempler, Fig. 5 illustrerer et annet aspekt ved elektrisitetskabelen 200 i henhold til foreliggende oppfinnelses legemliggj øringseksempler, Fig. 6 illustrerer mulige termineringskonfigurasjoner for elektrisitetskabelen 200 i henhold til foreliggende oppfinnelses legemliggjøringseksempler, Fig. 7 illustrerer en elektrisitetskabel som kan bli betraktet som å danne en rekke kapasitanser med en ekvivalent kapasitiv krets i henhold til foreliggende oppfinnelses legemliggjøringseksempler, Fig. 8-10 tilveiebringer skjematiske illustrasjoner av en typisk to-plate kapasitans, fire-plate kapasitans og tre-plate kapasitans, i henhold til foreliggende oppfinnelses respektive aspekteksempler, og Fig. 11-12 illustrerer hvordan kapasitivt koblet strøm kan kanselleres i den elektriske kabelen i henhold til foreliggende oppfinnelses aspekteksempler, Fig. 13 viser et skjematisk diagram for et konfigurasjonseksempel for å påvise jord-sløyfekontinuitet ved bruk av den elektriske kabelen i henhold til foreliggende oppfinnelses aspekteksempler, Fig. 14 tilveiebringer en konseptuell illustrasjon for tilveiebringelse av split-jord-signalering i henhold til foreliggende oppfinnelses aspekteksempler, Fig. 15 illustrerer en fremgangsmåte 1500 for fremstilling av en elektrisk kabel i henhold til foreliggende oppfinnelses aspekteksempler, og Fig. 16-17 tilveiebringer konfigurasjonseksempler for elektrisitetskabelen 200 i henhold til foreliggende oppfinnelses aspekteksempler.

I det følgende gis en beskrivelse av oppfinnelsens legemliggjøringseksempler.

Det henvises nå til tegningene, og særlig til fig. 2A-17, hvor foreliggende oppfinnelse inkluderer en elektrisitetskabel 200 og en fremgangsmåte 1500 for fremstilling av den elektriske kabelen. Som illustrert i fig. 2A, er et legemliggjøringseksempel av foreliggende oppfinnelse rettet mot en elektrisitetskabel 200 som inkluderer minst en leder som kan gjøres elektrisk 210, og første og andre returleder 221 som henholdsvis er dannet på motstående sider av den minst ene lederen som kan gjøres elektrisk 210, slik at den minst ene lederen som kan gjøres elektrisk i det minste hovedsakelig er innkapslet av de første og andre returlederne 221. Kabelen 200 kan også inkludere et første isolerende lag 215 og andre isolerende lag 225.

Merk at med mindre annet er angitt, kan ethvert av lagene (for eksempel ledere, isolerende lag etc.) i foreliggende oppfinnelse også drøftet her være dannet av flere lag. Slik kan for eksempel det isolerende lag 215 bli tolket som å innebære minst et isolerende lag 215, en leder som kan gjøres elektrisk skal tolkes til å innebære minst en (for eksempel flere) ledere som kan gjøres elektrisk osv.

Den elektriske kabelen kan i utgangspunktet bli anvendt for et ubegrenset område spenningsapplikasjoner (for eksempel 0 V til 240 V eller høyere). Eksempelvis kan kabelen innbefatte slike ytelser som er definert under klasse 1 eller klasse 2 og andre ytelser for lav spenning eller lav strøm, og kan bli anvendt for kommersielt tilgjengelige lysnettspenninger slik som 120V AC og 240V AC, og kan bli anvendt for andre anvendelser enn slike som inngår under klasse 1 eller klasse 2, eller deres tilhørende kommersielt tilgjengelige spenninger.

Som illustrert i fig. 2B, kan den elektriske kabelen 200 ha en lengderetning (for eksempel langsetter) som er angitt med L, og en tverretning (for eksempel i bredde) som er angitt med W. Disse retninger kan også omtales som en horisontal dimensjon av kabelen. Kabelen kan videre betraktes som å ha en tykkelse (for eksempel totaltykk-elsen til alle de oppstablede lag) som kan omtales som en vertikal dimensjon.

Kabelen 200 kan også inkludere terminalavsnitt (for eksempel termineringer) (for eksempel som ikke illustrert i fig. 2B) er dannet på endene av kabelen 200 i dens lengderetning. Eksempelvis kan en ende (for eksempel en terminaldel) av kabelen 200 være forbundet med en kildemodul (for eksempel en effektkilde, en kilde for tale/data-transmisjon etc.) og den andre enden (for eksempel terminaldelen) være forbundet med en destinasjonsmodul (for eksempel en bryter, en stikkontakt, en elektronisk innretning etc). Merk at foreliggende oppfinnelse ikke nødvendigvis innbefatter noen form for terminering (slik som for eksempel en strømkilde, en jordforbindelse etc), men kan innbefatte en langstrakt del av kabel som er formet mellom to termineringspunkter.

Som videre illustrert, er de første og andre returlederne 221 dannet slik at den minst ene lederen som kan gjøres elektrisk i det minste hovedsakelig er omsluttet (for eksempel innkapslet, omgitt, omsluttet) av de første og andre returlederne. Ved begrepet "hovedsakelig innkapslet" menes for alle praktiske formål lederen 210 som kan gjøres elektrisk, ikke kan komme i kontakt med et fremmedobjekt (for eksempel en spiker, en skrue, en stift etc.) uten at denne først berører en av returlederne 221. Begrepet "hovedsakelig innkapslet" betyr ikke nødvendigvis at returlederne 221 fullstendig omgir lederen som kan gjøres elektrisk (selv om en slik konstruksjon er mulig). I stedet betyr det at en avstand mellom returlederne og lederen som kan gjøres elektrisk (for eksempel tykkelsen av et isolerende lag mellom lederen som kan gjøres elektrisk og en returleder) er så liten (som for eksempel rundt 0,762 mm eller mindre) at et slikt fremmedobjekt ikke uten videre kan komme mellom returlederne og lederen som kan gjøres elektrisk uten å berøre returlederne.

Eksempelvis, som illustrert i fig. 2B, kan den elektriske kabelen 200 være dannet av lag (hovedsakelig flate lag som eksempel) med en stabelkonfigurasjon. Minst noen av disse lag (for eksempel returlederen 221, de isolerende lagene 215, 225) kan være brakt sammen (for eksempel føyd sammen gjennom krymping, sammenbinding etc.) langs kabelens 200 lengdekanter T.

Det er viktig å merke seg at det kan foreligge en gjenværende avstand S mellom retur-lederlagene 221. Dvs. at lederen 210 som kan gjøres elektrisk ikke nødvendigvis må være fullstendig omkapslet av returlederne 221. De herværende oppfinnere har fastlagt at i den utstrekning en avstand mellom returlederne og lederen som kan gjøres elektrisk (for eksempel tykkelsen av et isolerende lag mellom lederen som kan gjøres elektrisk og returlederen) er tilstrekkelig liten (som for eksempel rundt 0,762 mm eller mindre) er det usannsynlig at et objekt kan trenge inn i kabelen 200 og danne kontakt med lederen 210 som kan gjøres elektrisk uten først å danne kontakt med returlederen 221.

Lederen som kan gjøres elektrisk er dessuten i det minste "hovedsakelig omkapslet" langs kabelens langstrakte del. Dvs. at ved kabelens 200 terminaldeler kan lederen som kan gjøres elektrisk være eksponert og ikke innkapslet for å danne forbindelse med en innretning (for eksempel en kildemodul eller en destinasjonsmodul).

Merk også at begrepet "kan gjøres elektrisk" er tilsiktet å skulle mene å være i stand til (for eksempel å ha som formål) å bli koblet til en kilde for elektrisk strøm og for å transportere (for eksempel levere) en elektrisk strøm eller et elektrisk signal (for eksempel en AC- eller DC-kraftforsyning eller et elektrisk kommunikasjonssignal slik som et tale- eller datatransmisjonssignal). En leder som kan gjøres elektrisk kan også omtales som "ikke-returlederen". En leder som kan gjøres elektrisk kan også omtales som en "strømførende leder". Dessuten er begrepet "retur" tiltenkt å skulle mene å ha som formål å returnere en elektrisk strøm (for eksempel ikke ha som formål å levere en elektrisk strøm eller elektrisk kraftforsyning til en last). En returleder kan også omtales som en jordet leder eller en nøytral leder.

Spesielt kan en leder "som kan gjøres elektrisk" bli betraktet som en leder i den "strøm-førende sone" slik den er definert. Lederen som kan gjøres elektrisk (for eksempel en leder i den strømførende sonen) kan være den "strømførende" lederen som er i drift, men ikke nødvendig. Som eksempel, med hensyn til en 3-veis bryter, kan lederen som kan gjøres elektrisk (for eksempel en leder i den "strømførende sonen") i en tilstand virke som en strømførende leder, men i en annen tilstand virke som en jordingsleder.

I tillegg er begrepet "jording" tiltenkt å skulle bety å være i stand til eller ha som formål å bli forbundet med en "jordingsjordforbindelse". En jordingsleder kan også ganske enkelt omtales som en "jordingsleder". Jordingslederen er ikke tiltenkt selv å skulle føre noen returstrøm. Dessuten er begrepet "leder" definert til å bety et ledende medium som er i stand til å føre en elektrisk strøm.

Fig. 2C-2D illustrerer et annet legemliggjøringseksempel av foreliggende oppfinnelse. I det aspekteksempel som illustreres i fig. 2C inkluderer den elektriske kabelen 200 minst en første leder 210 som kan gjøres elektrisk, minst en returleder 211 og minst en jordingsleder 222.

I dette aspektet kan kabelen 200 også inkludere et første isolerende lag 215, et andre isolerende lag 225 og et tredje isolerende lag 230. Som illustrert i fig. 2C, kan det første isolerende laget være dannet mellom den minst ene lederen 210 som kan gjøres elektrisk og den minst ene returlederen 221, det andre isolerende laget 225 kan være dannet mellom den minst ene returlederen 221 og den minst ene jordingslederen 222, og det tredje isolerende laget 230 kan være dannet på den minst ene jordingslederen 222.

Fig. 2D illustrerer et splittriss av et aspekteksempel ved den elektriske kabelen 200. Som illustrert i fig. 2D, kan lederne i elektrisitetskabelen 200 oppvise et stabelarrangement. Elektrisitetskabelen 200 kan også inkludere et klebemiddel 290 for å sammenføye tilstøtende isolasjonslag og ledere i elektrisitetskabelen.

Merk at tegningene kun er ment å skulle være illustrative. I foreliggende oppfinnelses faktiske elektrisitetskabel vil ingen synlige mellomrom (for eksempel de hvite områder som fremstår i fig. 2D) mellom lederne, isolasjonen og klebekomponentene forefinnes, idet hver av disse er beskrevet videre i det nedenstående.

Fig. 2E-2F illustrerer ytterligere aspekteksempler ved den elektriske kabelen 200. Eksempelvis kan i det aspekteksempel som er vist i fig. 2E lederne 210, 221, 222 inkludere hovedsakelig sirkelformede ledere (for eksempel koaksialt anordnet). I det aspekt som fremgår av fig. 2F kan lederne 210, 221, 222 innbefatte hovedsakelig ovalformede ledere.

Generelt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelses elektriske kabel (for eksempel beskyttende lagdelt kabel) et alternativ som kan anvendes på en rekke forskjellige måter, og på en rekke forskjellige steder og som representerer et paradigmeskifte for alle andre elektriske kabelsystemer. Den elektriske kabelen kan inkludere beskyttende lagdelt tråd som kan ha ledere med en parallell lengdeakse (for eksempel ledere med et buet tverrsnitt), eller kabelen kan være hovedsakelig stablet av natur, slik at hver leder har et hovedsakelig parallelt plan (som for eksempel parallell akse). Imidlertid er leder-tverrsnittene ikke nødvendigvis sammenfallende (som for eksempel konsentriske) eller koaksiale.

I et aspekt er for eksempel en indre (strømførende) leder omgitt eller avgrenset av en isolator, så av en mellomliggende (nøytral) leder, en andre isolator, så en ytterleder (jordingsleder) og en ytterisolator.

Den elektriske kabelens legemliggjøringseksempler kan ha tverrsnittsformer som strekker seg fra en hovedsakelig buet geometri slik som sirkler (for eksempel konsentriske sirkler), ovaler, ellipser eller flate (som for eksempel rettlinjede eller buede) lag. Det konsentriske formatet (se for eksempel fig. 2E) (for eksempel med den store akse og den lille akse av omtrent lik størrelse) er symmetrisk med en leder som befinner seg innerst (for eksempel kan være strømførende/som kan gjøres elektrisk) med forholdslite overflateareal. Ovalformatet eller ellipsoideformatet (se for eksempel fig. 2F) (med for eksempel forskjellige lilleakser og store akser) bærer en forholdsvis flat leder som befinner seg innerst. Det flate formatet (se for eksempel fig. 2B-2D) (med den store akse = 1, og den lille aksen = 0) understøtter alle flate ledere og isolatorer (som for eksempel en multi-planar flat ledertråd).

Den elektriske kabelens legemliggjøringseksempler kan tilby forskjellige fordeler med hensyn til sikkerhet, anvendelsesmetodikk, kostnader og fremstillingsenkelthet. De konsentriske og ovale formatene kan ha eksepsjonelle sikkerhetsaspekter (for eksempel en svært lav inntrengningsrisiko). Det flate formatet har imidlertid eksepsjonell strøm-ledningsevne som følge av et stort overflateareal for hver leder og vil mest sannsynlig utløse enhver sikkerhetsfrakoblingsinnretning (som for eksempel en sikring, GFCI etc.) i ethvert tilfelle av gjennomtrengning. Bruken av den elektriske kabelen (for eksempel en beskyttende lagdelt kabel) er dessuten fordelaktig fra en rekke forskjellige syns-punkter med hensyn til sikkerhet, elektrisk interferensskjerming og brennbarhet.

Med hensyn til faren for dødelig elektrisk støt, dreier det uunngåelige spørsmålet seg om gjennomtrengning i en elektrisk leder (for eksempel en leder som kan gjøres elektrisk) av objekter slik som spikre, skruer, bor etc. Tradisjonell kabling i veggen og i taket kan bli gjenstand for penetrering av et av de forannevnte objekter med et dødelig elektrisk støt som et mulig resultat.

Selv om foreliggende oppfinnelses elektriske kabel kan bli flatemontert (for eksempel på en vegg eller et tak eller på et gulv slik som under et teppe) har den den utpregede fordel over konvensjonell kabel ved å sikre at det inntrengende objektet først går gjennom minst en leder som ikke er strømførende (for eksempel en returleder og/eller jordingsleder) før noen eventuell kontakt med lederen som kan gjøres elektrisk (for eksempel en strømførende leder/leder som befinner seg innerst). Således, ettersom penetreringsbevegelsen utvikler seg, forårsakes høye strømmer gjennom jord og nøytral som hurtig vil frembringe et sikringsbrudd.

Spesielt med hensyn til denne penetrasjonsdynamiske løsningen for den elektriske kabelen (for eksempel den stablede elektriske kabelen), bør lederen som kan gjøres elektrisk (for eksempel den strømførende leder) ha en tykkelse som er liten (for eksempel så liten som mulig) i forhold til de ytre lagenes (for eksempel jordingsledere og returledere) totaltykkelse for å redusere faren for at det penetrerende objektet blir strømførende. Et godt lagtykkelsesforhold, R, som er 1,00 har blitt demonstrert gjennom testresultater, hvor R = (Tg+Tn)/Th=1,00, hvor TG, TN og TH er ledertykkelsen for jordingen, jordleder henholdsvis strømførende leder, og R er lagtykkelsesforholdet. I et legemliggjøringseksempel er tykkelsen til jordingslederen og returlederen 0,025 mm, og tykkelsen til lederen som kan gjøres elektrisk er 0,051 mm, slik at forholdet R =

(Tg+Tn)/Th= (0,001" + 0,001 ")/0,002" = 1,00.

I den elektriske kabelens penetreringsdynamikk kan dessuten de jordende og jordede motstående lag også bidra fordelaktig til R-forholdet, hvilket gir som resultat en sikrere tilstand. Det har blitt vist at jo høyere forholdet R blir, desto sikrere blir kabelen under en penetrering med et ledende objekt slik som en stift.

Under kortslutningen kan den elektriske kabelen virke som en spenningsdeler fra kilden til penetreringspunktet. Lagtykkelsesforholdet fremstiller en forholdsmetrisk skalering av den spenning som påtrykkes fra innsiden til det penetrerende objektet. Derfor fremkommer sikkerhetstilstanden av den lavere spenning på stiften etc.

For å øke sannsynligheten for utløsning og for å redusere utløsningstiden for en sikkerhetsinnretning (som for eksempel en sikringsbryter, en kretsavbryter (som for eksempel en GFCI) eller en annen sikkerhetsfrakoblingsinnretning), under en penetrering, må ledertykkelsen til de ytre (for eksempel jordingsleder og returleder) lag være tilstrekkelig nok til å forårsake en pålitelig kortslutning ved penetreringspunktet. Kortslutningen må resultere i høyere strømmer som kan forårsake utløsning av sikkerhets-innretningene med deres hurtigste reaksjonstid. Dette fører til en sikrere tilstand sett i et tidsperspektiv. Kombinasjonen av lavere spenning gir betydeligere sikrere forhold enn forholdet alene.

Ved penetreringspunktet, etter at sikkerhetsinnretningen har koblet bort strømforsyn-ingen, kan det antas at alle lagene forblir i et resistansforhold som er forholdsvis lavt. Dette skyldes at tilstedeværelsen av det penetrerende objektet og/eller isolasjonsfor-trengningsskaden i de forskjellige lag. Dessuten kan gnistpunktet ved penetrasjonen forårsake et smeltet eller utbrent område rundt penetrasjonen. Med gjentatt påtrykking av effekt i det ødelagte området, kan området rundt øke (som for eksempel særlig hvis det penetrerende objektet har blitt fjernet) i størrelse, men tilstrekkelig resistans vil gjenstå nok til å gjenta reaktiveringer av sikkerhetsinnretningen etter tilbakestillingen.

Et vis til å unngå gjentatt påtrykking av effekt til det ødelagte området kan være å benytte en krets i en aktiv sikkerhetsinnretning (ASD) som kan påvise en hovedsakelig kortslutning av retur til jordingslederen forut for påtrykking av effekt på den elektriske kabelen. Denne egenskapen understøttes av den elektriske kabelens konstruksjon.

Derfor kan foreliggende oppfinnelses elektriske kabel (for eksempel beskyttende lagdelt kabel) bli betraktet som egensikker med en sikringsbryter eller en sikring. I tillegg kan sikkerheten ytterligere bli forbedret når kabelen blir anvendt sammen med en sikkerhetsinnretning (for eksempel en sikringsbryter, en kretsavbryter (for eksempel en jord-feilbryter (GFCI)) eller en annen sikkerhetsfrakoblingsinnretning).

Foreliggende oppfinnelses legemliggjøringseksempler kan også tilveiebringe fordeler med hensyn til andre elektriske sikkerhetsspørsmål, slik som tynnslitt isolasjon som muliggjør tilfeldig kontakt og mulig elektrisk støt, løses bedre av foreliggende oppfinnelses legemliggjøringseksempler (for eksempel beskyttende lagdelt elektrisk kabel) ved at den kan inkludere tre isolasjonslag mellom den strømførende lederen og omverdenen (i enhver retning). Dette omtales i fellesskap som "trippelisolert" i motsetning til den nåtidige dobbeltisolerte konvensjonelle kabelen.

Hva angår elektrisk skjerming, kan det ytre jordingslaget til den elektriske kabelen i henhold til foreliggende oppfinnelse (for eksempel beskyttende lagdelt kabel) tilveiebringe en skjerm hvorved effekttransmisjonssignaler eller lastgenerert elektrisk støy ikke kan slippe gjennom kabelen for å interferere med kringkastningssignaler eller til å forårsake en "summing" i et audioutstyr.

Med hensyn til brennbarhet tilbyr i tillegg foreliggende oppfinnelses elektriske kabel flere fordeler over konvensjonelle elektriske kabler og kablingssystemer. Særlig kan foreliggende oppfinnelses elektriske kabel tilveiebringe et forholdsvis stort overflateareal for å omsette varme. Således kan ytterlederen (eller ytterlederne) (som for eksempels retur- og jordingslederne) enkelt lede varme bort fra filmisolasjonen som ble oppvarmet fra en utenforliggende kilde, som reduserer den brannrisiko som kan bli forårsaket av varmen. Videre kan varmeoverføringsraten overstige forbrenningsraten, og således slukke et lokalt forbrenningsområde.

Ekstra "beskyttelseslag" kan tilføyes til den elektriske kabelen i henhold til foreliggende oppfinnelse. Eksempelvis kan, i tillegg til en konfigurasjon av en elektrisk kabel (for eksempel beskyttende lagdelt kabel) og sikringsbryter, en GFCI, lysbuefeildetektor og en spesielt utviklet "aktiv sikkerhetsinnretning" inkluderes og bli anvendt med den elektriske kabelen for ytterligere å redusere sannsynligheten for støt, dødelig elektrisk støt eller brann.

I tillegg, ettersom lederen som kan gjøres elektrisk i foreliggende oppfinnelse kan være tilveiebrakt mellom (som for eksempel innenfor) retur- og jordingslederne, kan retur- og jordingslederne og isolasjonslagene tilveiebringe abrasjonsbeskyttelse for lederen som kan gjøres elektrisk. Dvs. lagene som er dannet på lederen som kan gjøres elektrisk (for eksempel isolasjonslagene, returlederen og jordingslederen) kan hindre slitasje av lederen som kan gjøres elektrisk, slik som når en vegg (eller tak) på hvilken kabelen er montert slipes med sandpapir eller et annet slipemiddel.

Videre kan foreliggende oppfinnelses elektriske kabel inkludere en flat, fleksibel tråd som setteren brukeren i stand til å bringe elektrisitet til ethvert område i en vegg eller et tak i et rom. Den elektriske kabelen kan være meget tynn (for eksempel ha en totaltykkelse som ikke er mer enn 1,27 mm) og kan være montert rett på overflaten av veggen, taket eller gulvet (for eksempel ved bruk av et klebemiddel), som derved eliminerer behovet for en kostbar omkabling av innerveggen, taket eller gulvet. Kabelen kan også bli malt eller tapetsert for å passe inn med resten av overflaten.

Hver av foreliggende oppfinnelses elektriske kabels ledere kan inkludere en eller flere konduktive lag (som for eksempel ledende kobber, aluminium eller lag av andre ledende materialer) som er rundt 0,1016 mm til rundt 0,508 mm tykke, og fortrinnsvis i størrelsesorden rundt 0,0254 mm tykke eller mindre.

Lederne kan være dannet av en rekke forskjellige materialer og ha en rekke forskjellige mønstre, dimensjoner og avstander. Eksempelvis kan lederne være dannet av et elektrisk ledende materiale slik som et metall (for eksempel kobber, aluminium, sølv eller andre ledende materialer etc), polysilisium, keramisk materiale, karbonfiber eller ledende blekk. Videre kan lederne være svært tynne.

Ledertykkelsene bør være konsistente over sin lengde og bredde, for derved å eliminere eventuelle motstands "hot spots". Strømtransportspesifikasjonene til en bestemt anvend else kan oppnås på et av tre vis, individuelt eller i kombinasjon. For det første kan ledernes bredde varieres. For det andre kan tynne ledende tilleggslag (for eksempel kobber, aluminium eller annet ledende materiale) bli stablet for å danne hver leder. For det tredje kan lederens tykkelse økes.

I et eksempel på en last- og strømanvendelse kan for eksempel hver leder inkludere rundt to ledende lag (for eksempel kobber, aluminium eller lag av annet ledende materiale). Man skal imidlertid forstå at utnyttelse av flere eller færre lag, for hver av de legemliggjøringer som er beskrevet under, er innenfor oppfinnelsens omfang.

De isolerende lagene i den elektriske kabelen kan bli dannet av en rekke forskjellige materialer. De isolerende lagene kan for eksempel inkludere et polymermateriale (for eksempel polypropylenfilm, polyesterfilm, polyetylenfilm etc). Dessuten kan de isolerende lagene ha en tykkelse som for eksempel kan være i et område fra 0,0064 mm til 0,762 mm.

Isolasjonslagene som blir dannet mellom lederne kan også orientere de ledende lagene. I tillegg kan isolasjonsmaterialet bli anvendt alene, eller i kombinasjon med det indre klebemiddel, for å adskille lederne og for å opprettholde en sikker avstand mellom lederne for de forskjellige formål (for eksempel jording i forhold til retur eller lederen som kan gjøres elektrisk (som for eksempel strømførende)). Videre kan den elektriske kabelen ha avsmalnende kanter (for eksempel avsmalnet i en tverrbredderetning) for å muliggjøre den optiske okklusjonen (for eksempel når den er montert på et tak eller en vegg). Eksempelvis kan lagene (for eksempel lederlagene og/eller isolasjonslagene) ha forskjellige bredder for å muliggjøre en slik avsmalnende kant.

Man skal forstå at ytterligere isolerende materialer betraktes å være innenfor oppfinnelsens omfang og kan eventuelt bli anvendt så lenge isolasjonen er i overensstemmelse med, er målbar, og kan festes til overflater. Isolasjonen bør også være mulig å kombinere med skjulingsforbindelser, være UV-tolerant og ha tilsvarende termisk ut-videlse og sammentrekning som de tilsvarende for ledere og overflater som den festes til.

Andre ønskelige egenskaper er at isolasjonen bør motstå strekkstyrken som påtrekkes i fremstillingsprosessen, og ikke sammentrekkes eller myknes under lagringsforhold, og være fjernbar når dens bruk er fullført. Eventuell slitasje, oppsprekking, skjæring, gjennomhulling eller annen isolasjonsskade (for eksempel skade som kan resultere i usikker eksponering for skade eller ødeleggelse av legemet, eller fysisk eller konstruk-sjonsskade, slik som til en struktur), vil bli gjort sikker ved bruk av elektroniske midler for feildeteksjon som vil frakoble eventuelle skadelige eller farlige strømmer fra brukeren i en tidsramme som vil forhindre permanent skade.

Festemateriale 290 (se for eksempel fig. 2D) bør være i stand til å sammenbinde isolasjonslagene og lederne. Eksempelvis kan et limbånd, et flytende lim, termisk lim, et trykkfølsomt lim eller et UV-følsomt lim eller en kombinasjon av slike lim eller feste-metoder bli anvendt som et indre klebemiddel. Det indre klebemiddelmaterialet kan også virke som separering av de ledende laggrupper og opprettholde en sikker dielektrisk avstand mellom lederne for forskjellige formål.

Et eksternt klebelag kan også bli dannet på det isolerende lag som ligger ytterst av den elektriske kabel, for å feste kabelen til en ønsket overflate. Det eksterne klebemiddel-laget kunne for eksempel være et tosidig limbånd, der en side er festet til ryggen av kabelen og med den andre til veggen (eller taket) eller annen overflate. Alternativt kan et kjemisk klebemiddel bli påført separat, og kan bestå av eventuelle klebemidler med gode bindingskvaliteter for begge isolasjonslagene og den ønskede overflate til hvilken kabelen skal festes. Isoleringslagene kan også være sammenføyd ved hjelp av mekaniske deformasjoner og termisk sammensmelting uten tilføyelse av noe binde-middel.

Med henvisning igjen til tegningene i fig. 3A-3W, illustreres tverrsnittsriss av mulige konfigurasjoner av den elektriske kabel 200 i henhold til aspekteksempler ved foreliggende oppfinnelse (for enkelthets skyld er de isolerende lagene ikke identifisert i fig. 3A-3W).

De kabler som er vist i fig. 3 A og 3M tilsvarer for eksempel de kabler som er vist i fig. 2B henholdsvis 2C. Som vist i fig. 3B, 3E og 3M, kan lederne ha et forskjøvet arrangement og kan inkludere bredder (dvs. i transversalretningen) som ikke er uniforme.

Som illustrert i fig. 3C, kan lederne (som for eksempel den spenningsførende "varme" lederen 210) være foldet over seg selv. Dessuten, som illustrert i fig. 3D, kan en annen leder (for eksempel retur-lederen 221) være foldet over en foldet leder (som for eksempel lederen 210 som kan gjøres elektrisk).

Som illustrert i fig. 3F, kan lederne bli behandlet (for eksempel termisk, kjemisk eller mekanisk) eller sammenføyd på annen måte på en side. Eksempelvis, som vist i fig. 3F, er en øvre leder 222 forbundet (for eksempel ved en søm, en sveisesøm, kjemisk sammenføyning eller andre mekaniske midler) med en nedre leder 222. Dette kan bli anvendt for å tilveiebringe en mer beskyttende barriere langs den elektriske kabelens langsgående kanter, som gjør det vanskeligere for et objekt å penetrere den elektriske kabelen og å danne kontakt med lederen som kan gjøres elektrisk fra en slik langsgående kant. Fig. 3G-3I illustrerer en kabel i hvilken en leder 210 har en rund form, mens lederne 221 og 222 er bølgeformede eller hovedsakelig flate. Videre illustrerer fig. 3J-3L en kabel i hvilken lederne hver kan være bøyd slik at de er dannet i mer enn et plan. Eksempelvis, som vist i fig. 3J, har lederen 221 en bøyd konfigurasjon for hovedsakelig å omgi lederne 210. Fig. 30 og 3 S illustrerer en kabel i hvilken en leder 210 har en vesentlig avlang fasong (som for eksempel oval), mens ytterlederne 221,222 kan være hovedsakelig flate eller bøyde. I fig. 3P-3R, og 3T, kan enkelte av lederne være hovedsakelig flate, mens andre av lederne kan være dannet rundt (for eksempel delvis rundt) den flate lederen. Dessuten, som illustrert i fig. 3U-3W, kan lederne (for eksempel lederne 210 i fig. 3U) være bøyd rundt hverandre på en sammenlåsende måte. Fig. 4A-4C illustrerer et annet aspekteksempel ved den elektriske kabelen i henhold til foreliggende oppfinnelse. Disse tegninger beskriver den "strømførende sonen" som er et viktig konsept som blir introdusert av foreliggende oppfinnelse. Den "strømførende sonen" kan spesielt bli betraktet som en sone som i det minste er "hovedsakelig innesluttet" av en returleder. Som illustrert i fig. 4A, kan den strømførende sonen inkludere lagsegmenter som er arrangert i et hvilket som helst horisontalt og vertikalt format, avhengig av den elektriske kabelens anvendelser. Fig. 4A illustrerer for eksempel et tverriss av et generelt tilfelle for en lederorientering. Merk at de isolerende lagene (og klebemidlet) ikke er vist i fig. 4A-4C for enkelthets skyld.

Som vist i fig. 4A, kan den elektriske kabelen 200 inkludere jordingsledere 222 og returledere 221 som er dannet på motstående sider av (som for eksempel over og under) den strømførende sonen 295. Dessuten er i den strømførende sonen 295 inkludert "M" vertikalsegmenter, og "N" horisontalsegmenter av leder som kan gjøres elektrisk. Mer bestemt kan den strømførende sonen 295 inkludere segment (1,1) 296 til og med segment (1,M) 297, og segment (N,l) 298 til og med segment (M,N) 299. Merk at M og N ikke er begrenset på noen bestemt måte.

I tillegg kan en anvendelse av kabelen i henhold til foreliggende oppfinnelses aspekteksempler inkludere overføring av elektriske kommunikasjonssignaler slik som tale- og datatransmisjonssignaler. Kabelen kan for eksempel bli anvendt som en del av et kraft-linjebærerkommunikasjonssystem (PLC) ved at kabelen (for eksempel en del av kabelen) anvendes for å levere vekselstrømskraft, men anvendes også (som for eksempel en del av kabelen blir anvendt) som et nettverksmedium for å overføre tale-og/eller datakommunikasjonssignaler. Slik kan kabelen bli anvendt for å levere høy-hastighets nettverksaksesspunkter der det foreligger en vekselstrøms stikkontakt.

Kabelen kan spesielt overføre elektriske kommunikasjonssignaler under tidsrom som ligger nær nullgjennomgangen til en vekselstrømskraftforsyning. I tillegg kan mange forskjellige typer (for eksempel formater) av kommunikasjonssignaler bli overført av kabelen (som kan inkludere RS485, HDTV etc, i henhold til foreliggende oppfinnelse.

Som illustrert i fig. 4A, kan den elektriske kabelen 200 for eksempel også inkludere en del 450 som kan være reservert for et elektrisk signal (for eksempel et kommunikasjonssignal) i tillegg til en elektrisk effekt som leveres andre steder av "den strømførende sonen". Lederne i denne reserverte delen 450 kan for eksempel inkludere mønstrede ledere slik som de som er beskrevet i publikasjonen av McCurdy m.fl. som US-patent nr. 6,688,912 (med tittelen "NON-UNIFORM TRANMISSION LINE AND METHOD OF FABRICATING THE SAME"), som har blitt innlevert den 28. mai 2002 publisert 4. desember 2003, og som er overdratt til de herværende søkere og hvis innhold inkorporeres heri ved denne henvisning. Kabelen 200 kan dessuten inkludere flere slike deler 450 som hver kan være dedikert til å transportere de samme eller forskjellige typer (som for eksempel formater) kommunikasjonssignaler.

Merk at den elektriske kabelen i samsvar med aspekteksempler til den foreliggende oppfinnelse kan bli anvendt for å overføre kommunikasjonssignaler uavhengig av eventuell elektrisk strøm. Dvs. at lederne som kan gjøres strømførende, kan være dedikert i sin helhet til kommunikasjonssignaler eller fullstendig til å levere en elektrisk kraftforsyning.

For 3-veis bryteranordning for lys kan det være behov for to ledere i den "strømførende sonen" som vekselvis vil bli koblet om fra retur til strømførende (for eksempel fra nøytral til strømførende). Fig. 4B illustrerer to mulige legemliggjøringer for å oppnå dette med foreliggende oppfinnelse.

Den første legemliggjøringen (på venstre) inkluderer for eksempel returledere 221 og jordingsledere 222.1 tillegg inkluderer denne legemliggjøringen to ledere 210 som kan gjøres elektriske, som er hovedsakelig ko-planare i den "strømførende sonen" 295. Den andre legemliggjøringen (på høyre side) tilsvarer den første legemliggjøringen, med unntak av at de strømførende lederne kan ha et stablet arrangement.

Merk at den første legemliggjøringen tilveiebringer en elektrisk kabel med en mindre tykkelse (dvs. for eksempel tynnere), mens den andre legemliggjøringen tilveiebringer en elektrisk kabel med en mindre bredde (kan være smalere). Som angitt over, kan legemliggjøringseksemplene av den elektriske kabelen bli anvendt for en hovedsakelig ubegrenset rekke av spenningsanvendelser (for eksempel fra 0 V til 240 V og høyere). Kabelen kan for eksempel bli anvendt for å levere 2-fase effekt slik som standard 240 V

AC.

Videre illustrerer fig. 4C en elektrisk kabel 200 i henhold til et annet aspekteksempel. Som vist i fig. 4C, kan den elektriske kabelen 200 inkludere en "N" flerhet av horisontale stabler 460, hvor hver stabel har "M" ledere som kan gjøres elektriske 210.

Dette aspektet kan for eksempel bli anvendt for multippelavgreningskretser. Merk at de horisontale segmentene kan dele en felles isolator mellom lagene og på utsiden av jordingslederne 222.

Igjen, med henvisning til tegningene, illustrerer fig. 5 et annet aspekteksempel ved den elektriske kabelen 200 i henhold til foreliggende oppfinnelse. (Merk at den kabelen som er vist i fig. 5 tilsvarer den som er vist i fig. 2D.) Som vist i fig. 5, kan den elektriske kabelen 200 inkludere 14 AWG (dvs. "American Wire Gauge) elektrisk tråd. Et klebemiddel 290 kan for eksempel være inkludert som illustrert.

Videre kan kabelen 200 inkludere isolerende lag 215, 225 og 230 som er dannet av polyester og som er 0,0254 mm tykt, fullt herdet. Kabelen 200 inkluderer også lederne 210, 221 og 222 som er dannet av kobber (eller av aluminium eller et annet ledende materiale) CD A 102 eller CDA 110, som er av tykkelse 0,0254 mm.

Slik det fremgår klart av fig. 5, kan lagenes bredder varieres. Lederen 210 har for eksempel en bredde lik 41,148 mm, mens lederne 221 og 222 har bredde lik 44,45 mm. Isolerende lag 215 har bredde lik 50,8 mm, isolerende lag 225 har bredde lik 57,15 mm og isolerende lag 230 har en bredde lik 63,50 mm.

Den elektriske kabelen i henhold til foreliggende oppfinnelses aspekteksempler kan inkludere en langstrakt del dannet mellom to terminalpunkter. Fig. 6 illustrerer mulige terminaler for den elektriske kabelen 200.

Linjesiden 610 i fig. 6 er der den elektriske kraften har sin opprinnelse og lastsiden 620 er der den leveres. Linjesideeffekten kan typisk ha sin opprinnelse via en felles kontakt-innretning eller en annen kilde (for eksempel en konvensjonell kilde). Terminerings-teknikker (på hver ende av kabelen) kan inkludere lodding, krymping, overflatekontakt, klemming og isolasjonsforskyvning.

Med hensyn til linjesidetermineringer kan en hannplugg anbrakt i en stikkontakt med et strømledningsstykke være terminert i linjesidetermineringsboksen 615.1 dette tilfellet kan boksen være montert på veggen (eller taket) nær kontakten. Videre kan termineringsboksen være en "kildemodul" som et mekanisk grensesnitt mot en aktiv sikkerhetsinnretning (ASD), som lar seg plugge inn i kontakten. I tillegg kan termineringsboksen befinne seg over kontaktene og være innplugget i kontakten (sokkelen).

Med hensyn til lastsidetermineringene kan en samling av tre "flygende hoder" eller konvensjonelle tråder bli tilveiebrakt for brukeren som kan kuttes til ønsket lengde og termineres etter behov (som for eksempel lampettbelysning, takvifter etc). Videre kan en terminalstrimmel festet på et lite trykkretskort som er festet til kabelen tilveiebringe skrueterminaler for brukeren. I tillegg kan lastsidens termineringsboks (destinasjonen) 625 inkludere egne stikkontakter for brukerens tilkoblinger.

Et annet aspekt ved kabelen i henhold til foreliggende oppfinnelses aspekteksempler er at den kan tilveiebringe en kapasitansløsning. Dvs. den kapasitansen som fremkommer fra den strømførende lederen som kan være i umiddelbar nærhet av returlederen, kan representere en reaktiv strøm i superposisjon med eventuell laststrøm. Denne kapasitansen lades på grunnlag av den tilførte spenning (for eksempel AC eller DC). Ettersom returlederen har en lav spenning i forhold til den strømførende lederen, vil svært lite ladning bli akkumulert i den eventuelle kapasitans som blir dannet mellom returlederne og jordingslederne.

Den elektriske kabelen (som for eksempel lagdelt flatkabel) kan spesielt bli betraktet som å danne en serie med kapasitanser (for eksempel kondensatorer) med en ekvivalent krets (dvs. en kapasitiv krets) som er illustrert i fig. 7. Som vist i fig. 7, inkluderer den elektriske kabelen 200 en leder som kan gjøres elektrisk 210, jordingsledere 221 og jordledere 222 kan danne kapasitansene Cl, C2A og C2B.

I dette tilfellet er kapasitansen Cl en parallell platekapasitans dannet av returlederen 221 (for eksempel den nøytrale) som er i umiddelbar nærhet av lederen som kan gjøres elektrisk (den indre (strømførende)) 210. Kapasitansen C2 dannes av returlederen (som for eksempel nøytrallederen) 221 og jordingslederen 221 som befinner seg i umiddelbar nærhet.

Med hensyn til virkningene av kapasitansene Cl og C2, skal man merke seg at kapasitansen Cl (CIA/C1B) kan forårsake en strøm som flyter mellom den strømfør-ende lederen (for eksempel i flatkabelen en strømførende leder) 210 og returlederen (som for eksempel en nøytral i flatkabelen) 221 via dielektrikum (og eventuell luft som måtte være tilstede der klebemidlet var fraværende) som er dannet mellom disse. Slik kan man se at eventuell luft som forblir fanget mellom lagene etter ferdigsammenstill-ing (for eksempel en fyllmasse, en tapet, maling etc.) av den elektriske kabelen 200 (som for eksempel kan en flatkabel) kan forårsake en dramatisk reduksjon i kapasitansen som følge av luftens lave dielektrisitetskonstant (e = 1,0). Ettersom kabelens lengdeavstand øker (dvs. i lengderetning), kan en betydelig kapasitans skapes i den elektriske kabelen 200 (som for eksempel kan være AC-flatkabel), av hvilken årsak forholdsvis store strømmer kan frembringes.

Dessuten representerer strømmen fra kapasitansen Cl, som er på returlederen 221 (for eksempel nøytrallederen) og lederen som kan gjøres elektrisk (for eksempel den strøm-førende) 210, en balansert laststrøm for H-N CTer (som for eksempel returstrømmen som flyter mellom nyttestrømmen som flyter er null) og betraktes derfor ikke som å være et problem med hensyn til falsk utløsning av linjekilde-GFCI. I tilfelle hvor den kapasitive strømmen på returlederen og lederne som skal gjøres elektriske (for eksempel nøytrallederen og den strømførende lederen) blir et problem, kan en "kansellerings"-krets være implementert for å nøytralisere strømmen.

Kapasitansen C2 (C2A/C2B) vil dessuten ikke forårsake at det flyter noen betydelig strøm mellom returlederen (som for eksempel nøytrallederen) 221 og lederen som kan gjøres elektrisk (for eksempel den strømførende lederen) 210 (det kan her dreie seg om en flatkabels nøytraltråd og en flatkabels jordtråd) ettersom spenningsdifferensialet typisk er mindre enn 1 volt. Dessuten, som angitt over, kan i det tilfellet der den kapasitive strømmen på returlederen og lederen som kan gjøres elektrisk (dvs. nøytrallederen og den strømførende lederen) måtte bli et problem, en "kansellerings"-krets (for eksempel en krets med en induktans) bli implementert for å annullere strømmen.

Med henvisning igjen til tegningene, kan kapasitansverdien til kapasitansen CIA faktisk bli utledet fra en parallell platekondensatormodell. Fig. 8-10 illustrerer en typisk to-plate kondensator, en fire-plate kondensator henholdsvis en tre-plate kondensator, der P identifiserer kondensatorplatene, og D identifiserer dielektrikumet mellom kondensatorplatene.

Parallellplatekapasitansen, C, (som angitt ved en kapasitansmåler, et C-meter) være gitt ved C = sA/d, hvor dielektrisitetskonstanten til dielektrikumet, D, mellom lederne er gitt ved e =80-£r, hvor A er platekondensatorens areal, d er avstanden mellom plateover-flatene, og£o er dielektrisitetskonstanten (dvs. permittiviteten) til fritt rom, og eRer den relative permittiviteten til det dielektriske materialet.

Slik er, som illustrert i fig. 8, for en to-plate kondensator arealet A til parallellplate-kondensatoren gitt som A = L-W, hvor L er platens lengde, W er platens bredde, og som illustrert i fig. 9, er arealet A for en fire-plate kondensator gitt som A = L-W-2.

Fig. 10 viser kablingen/konfigurasjonen av en 3-plate kondensatorstabel som emulerer den elektriske kabelen 200 (for eksempel en elektrisk flatkabel) med kortsluttede skjerminger i forhold til hver elektrifiserbar (for eksempel den innerste) leder. Merk at konfigurasjon i fig. 10 kan bli utledet ved å eliminere 1 plate (for eksempel en leder) og 1 dielektrisk separator (for eksempel et isolerende lag) fra den strukturen som er vist i fig. 9.

Dessuten, som illustrert i fig. 10, er arealet A til platekondensatoren gitt som A = W-L-k, hvor platemultiplikatorkonstanten, k, faktisk er plateantallet (n) dividert med 2. Slik er konstanten k = 1,5 for en tre-plate kondensator.

For den elektriske kabelen (for eksempel en stablet elektrisk flatkabel) er kapasitansen for den kondensatoren som ble dannet mellom den elektrifiserbare lederen og dens to tilstøtende returledere (for eksempel lag) gitt som C = e(W-L-l,5)/d, eller C = I, 5-W-L- e/d.

Man skal videre merke seg at den kapasitansverdien som blir beregnet ved bruk av ligningen over viser seg å berøre det verst tenkelige tilfellet ettersom lederne (dvs. lagene) ikke nødvendigvis er i full kontakt med hverandre. Luftmellomrom og gap der intet klebemiddel er til stede fremstiller større verdier for "d", og forårsaker således mindre kapasitansverdier. Denne kapasitansen kan varieres på grunnlag av den prosent-andel av overflateadhesjon mellom lagene og størrelsen på den sammentrykkende kraft som ble påtrykt på den elektriske kabelens (for eksempel en flatkabel) ytterflate.

Igjen med henvisning til tegningene, illustrerer fig. 11-12 hvordan kapasitivt koblet

strøm kan kanselleres i den elektriske kabelen i samsvar med foreliggende oppfinnelses aspekteksempler. Spesielt illustrerer fig. 11 tilfellet hvor den elektriske kabelen 200 som har en strømførende leder 210 og to returledere 211 termineres med en aktiv sikkerhetsinnretning (ASD) eller en kildemodul 1100.

I dette tilfellet kan den kapasitivt koblede strømmen, CC, bli representert som vist i fig. II. Ettersom returlederen (for eksempel nøytrallederen) ikke i vesentlig grad er strøm-førende (for eksempel har lave vekselstrømspenninger) har den lite påvirkning på den strøm som ble koblet til skjermene. Lederen som kan gjøres elektrisk (for eksempel den strømførende lederen) 210 er imidlertid svært elektrisk og kobler kapasitive strømmer til jordlederne 221 (som for eksempel kan være nøytralledere) gjennom den elektriske kabelens (for eksempel som kan være en flatkabel) lengde.

Fig. 12 tilveiebringer et kanselleringsdiagram for en kapasitiv strøm som illustrerer hvordan en kanselleringskrets kan bli anvendt for å fremstille en null nettostrøm på den strømførende lederen 210 og jordlederne (som for eksempel kan være den strømførende og nøytrale lederen) hva angår kapasitansen. Som illustrert i fig. 12, kan kanselleringskretsen 1200 være inkludert som en del av eller anvendt i sammenheng med en aktiv sikkerhetsinnretning 1100.

Etter tilknytning av kanselleringskretsen 1200 kan strømmen II særlig bli gitt ved

Il = Ini + In2- Ic, hvor INi og In2er strømmene på returlederne 221, og Icer kanseller-ingsstrømmen (for eksempel som tilveiebrakt ved hjelp av kanselleringskretsen). For eksempel kan II være OmA.

Et annet aspekt ved den elektriske kabelen i samsvar med foreliggende oppfinnelses legemliggjøringer, er en bi-direksjonal beskaffenhet av "skjermings"-evnen til jordingslederne (for eksempel ytterlederen eller jordforbindelsen). Som angitt over, forhindrer for eksempel det minst ene jordingslaget at krafttransmisjonssignaler og lastgenerert elektrisk støy blir overført/avgitt fra den elektriske kabelen. I tillegg forhindrer den skjerming som tilveiebringes av jordingslederne innstrømming av elektrisk støy som blir frembrakt på utsiden av kabelen inn i returlederen eller lederen som kan gjøres elektrisk, hvilket også er en verdifull egenskap.

Av interesse også for sikkerhet og kommunikasjon med hensyn til jordingslagene, tilveiebringer de to eller flere jordingslederne 222 (for eksempel som isolerte (ytre) jordingslag) i den elektriske kabelen (for eksempel et stablet arrangement) en mulighet til å sende et signal av kommunikasjonstypen langsetter til den andre enden av jordingslederen 222, gjennom en trådkoblet "overkobling" på destinasjons-"modulen" og blir returnert langsetter tilbake til kilden. Dette kan bli anvendt for eksempel til tilveiebringelse av en "jordsløyfekontinuitetssjekk".

Slik kan den elektriske kabelen tilveiebringe muligheten for å utføre en kontroll med hensyn til kontinuitet ved hjelp av en "aktiv sikkerhetsinnretning" forut for å gjøre den elektrifiserbare lederen strømførende eller tilsvarende for segmenter av lederen som kan gjøres elektrisk. En spesiell praktisk anvendelse for denne egenskapen er for tilveiebringelse av sikkerhet mens en elektriker kobler eksponerte destinasjonsender av den elektriske kabelen.

Fig. 13 tilveiebringer et skjematisk diagram av et konfigurasjonseksempel for å detektere jordsløyfekontinuitet ved bruk av den elektriske kabelen. Som illustrert i fig. 13, kan jordingslederen 222 og den motstående jordingsleder 222 bli betraktet som en del av en lukket sløyfe mellom en kilde 1310 og en destinasjon 1320.

Kabelen kan også gjøre tjeneste ved ytterligere kommunikasjonsoppgaver slik som tilveiebringelse av en senderstrømtransformator (CT) og en avfølingsstrømtransformator (CT). Et periodisk signal som (fortrinnsvis) kan være større enn en AC-linjefrekvens, kan injiseres til en av jordingslederne 222, mens den motstående jordingslederen 222 avføles etter signalretur via en avfølings CT.

Fig. 14 tilveiebringer en konseptuell illustrasjon for tilveiebringelse av splitjordsignaler-ing der den elektriske kabelen er anbrakt mellom en kildemodul (for eksempel en strøm-avtapping) 1410 og en destinasjonsmodul 1420, som kan sende og motta elektriske signaler som blir prosessert av sende- og mottakerelektronikken. De to eller flere returlederne 222 (for eksempel isolerte (ytre) jordingslag i den stablede eller laterale (planare) arrangement) kan videre splittes eller separeres transversalt for å tilveiebringe en mulighet for å sende et kommunikasjonssignal langs med og differensiert mellom splitlederne.

Igjen med henvisning til tegningene, illustrerer fig. 15 en fremgangsmåte 1500 for fremstilling av en elektrisk kabel i henhold til foreliggende oppfinnelses aspekteksempler. Fremgangsmåten 1500 inkluderer å forme (1510) minst en leder som kan gjøres elektrisk, å forme (1520) et par returledere på motstående sider av den minst ene lederen som kan gjøres elektrisk, slik at den minst ene lederen som kan gjøres elektrisk er hovedsakelig innesluttet av returlederne.

Den elektriske kabelens ledere (for eksempel den som kan gjøres elektrisk, returlederen og jordingslederen) kan spesielt bli dannet av hovedsakelig ledende medium, og kan inkludere for eksempel kobber, aluminium, stål, sølv, gull, platina, nikkel, tinn, grafitt, silisium og en legering som kan inkludere en hvilken som helst av disse, en ledende gass, et metall og en metallegering. Dvs. lederne kan inkludere ethvert materiale som er i stand til å overføre elektroner uten hensyn til effektiviteten når dette gjøres. Dette er sant så lenge den relative evnen til å overføre elektroner i "lederne" er hovedsakelig bedre enn for "isolatorene".

Videre kan de isolerende lagene være dannet av hovedsakelig ikke-ledende medier ("isolatorer"), og kan for eksempel inkludere et materiale som er organisk, uorganisk, et komposittmateriale, et metallisk materiale, et karbonisk materiale, en homogent, et heterogent, et termoplastisk (som for eksempel poly-olefin, polyester, polypropylen, polyvinylklorid (PVC)), et termostabiliserende, et tre, et papir, en anodisk formasjon, et korrosivt lag eller et annet materiale.

De isolerende lagene kan være dannet av ethvert materiale som er ratiometrisk mindre (for eksempel proporsjonalt mindre) i stand til å lede elektrisitet enn lederne. En særpregende egenskap ved de isolerende lagene (som bestemmer den implisitte forhold) er at deres størrelse, form og dielektriske styrke er uavhengige variabler hvis resulterende avhengig variable er den maksimale konstruksjonsspenningen, mellom de forannevnte "lederne", før noen vesentlig strøm flyter gjennom isoleringsmediet som følge av nedbryting av materialets isolerende egenskaper.

Den vesentlige strømmen skaper typisk en tilstand som kan resultere i katastrofal svikt

i den elektriske kabelen. De isolerende lagene bør være konstruert slik at i en typisk anvendelse eller i den tiltenkte bruk av den elektriske kabelen, vil ingen gjennombrudd mellom lederne (dvs. hovedsakelig ledende medier) forekomme gjennom de isolerende lagene (som for eksempel kan være hovedsakelig ikke-ledende medier).

Den elektriske kabelen kan være dannet ved å lagstille (for eksempel laminere) lederne og isolerende lag (for eksempel hovedsakelig ledende og hovedsakelig ikke-ledende medier (som for eksempel laminater)). Videre muliggjør laminater som inkluderer forhåndsfremstilte materialer såkalt "bulk"-sammenrulling.

De fleste elektriske kabler er laget ved å vikle flate isolatorer rundt aksen til en rund trådbunt i form av en skruelinje (heliks). De fleste enkelttråder er også isolert ved å besørge ekstrudering av en mantel av PVC-plast rundt tråden.

Den elektriske kabelen i henhold til foreliggende oppfinnelses aspekteksempler kan imidlertid innbefatte et valset ark eller folie som kløves til ønskede bredder. Det samme er tilfellet for de isolerende materialer. De ledere og isolatorer som blir prosessert ved valseteknikker kan så bli belagt med klebemidler som tillater sammenføyning av forskjellige materialer til hverandre i en kontinuerlig matingsprosess. Kløvingen kan forekomme før sammenføyningen av de forskjellige materialene eller etter, avhengig av den geometriske konfigurasjonen. I en foretrukket legemliggjøring av foreliggende oppfinnelse blir for eksempel isolatorene og lederne kløvet før materialene blir sammenføyd.

Videre, som illustrert i fig. 16, kan lederne 210, 221, 222 være avseglet eller innkapslet av isolasjonslag (for eksempel individuell isolasjon 1620 og/eller gruppeisolasjon 1630) og klebemidlet 1650 kan være dannet mellom isolasjonslagene 1620,1630. Isolatorene festes til lederne, og overlapper ledernes transversalbredde slik at isolatorene kan bli festet til isolatorene. Den innbyrdes heft mellom isolatormaterialene skaper en sterkere og mer permanent binding, som videre innkapsler lederen rundt hele tverrsnittets periferi.

Et hvilket som helst antall isolatorer kan eksistere mellom lederne. Isolatorer for enkelt-ledere kan avsluttes ved siden av hverandre (rygg mot rygg). Som alternativ eller i tillegg kan det eksistere en fler-lags kombinasjon av isolatorer for formål som typisk har å gjøre med krav til tilkobling av en kontakt.

I tillegg, som illustrert i fig. 17, kan flere isolatorgrupper 1710 (for eksempel isolerende laminater) som dannes av grupper av enkelte isolatorer 1720, være plassert mellom hvilke som helst av to ledere 210, 221, 222. Et lag av gruppeisolasjon 1730 kan også bli dannet rundt den strukturen som inkluderer isolatorgruppene 1710 og lederne 210, 221, 222.

Når lag av ledere separeres ved hjelp av lag av isolerende materiale, foreligger det mulighet for at en defekt i det isolerende materialet kan være tilstede. I tilfellet med laminater kan en slik defekt være en åpning (for eksempel en nålehullåpning) i det isolerende materialet. Åpningen kan forhindre at den tiltenkte isolering er tilstede og kan resultere i en ledende bane i det området hvor laminatet har en åpning. Ved å anbringe to laminater eller to ark eller to bånd (hva man nå enn måtte kalle de hovedsakelig flate isolerende lag), mellom to av lederne, er den statistiske sannsynlighet for at to åpninger (som kan være defekte) blir posisjonert i en sammenfallende posisjon betydelig minimalisert.

De individuelt isolerte lederne (for eksempel som illustrert i fig. 16 og 17) kan være dannet ved å anbringe isolerende materialer i hovedsakelig parallelle plan med lederne, og så sammenføye de isolerende materialene til lederen for deres fiksering. Ledere kan være gruppert sammen ved hjelp av gruppeisolering 1630, 1730. De individuelt isolerte lederne kan bli sammenføyd ved hjelp av et mulig klebemiddel 1650 eller alternative sammenføyningsmetoder. Dette setter foreliggende oppfinnelse i stand til å tilveiebringe en isolert kabel hvis konfigurasjon med klebemiddel eller lagdeling muliggjør skrelling og folding av enkelte ledere for termineringsformål.

Med sine unike og nye egenskaper tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en elektrisk kabel og en fremgangsmåte for fremstilling av den elektriske kabelen som, når den blir skadet på utsiden, har en redusert risiko for å bidra til skade eller ødeleggelse av det levende legemet, eller eiendomsskade, i forhold til konvensjonelle elektriske kabler.

Claims

1. Elektrisk kabel, omfattende: minst én elektrifiserbar leder (210) for levering av elektrisk kraft og for anvendelse med forbrukerspenninger som er tilgjengelige i handelen, så som 120V AC og 240V AC; første og andre isolerende lag (215) dannet på motstående sider av den minst ene elektrifiserbare lederen; første og andre returledere (221) dannet på hhv. de første og andre isolerende lagene (215), slik at den minst ene elektrifiserbare lederen (210) i det minste hovedsakelig er innesluttet av de første og andre returlederne (221); tredje og fjerde isolerende lag (225) dannet på hhv. de første og andre returlederne (221); første og andre jordingsledere (222) dannet på hhv. de tredje og fjerde isolerende lagene (225); og femte og sjette isolerende lag (230) dannet på hhv.de første og andre jordingslederne; hvori den elektriske kabelen er en flat, bøyelig kabel med en samlet tykkelse på ikke mer enn 0,050 inch (omtrent 0,127 cm).

2. Den elektriske kabelen ifølge krav 1, hvori de første og andre returlederne er behandlet med minst én av en mekanisk, kjemisk og termisk behandling for å danne en beskyttende langsgående kant på den elektriske kabelen, der den beskyttende kanten forhindrer at et fremmedobjekt penetrerer den elektriske kabelen og kommer i kontakt med den elektrifiserbare lederen (210) uten å komme i kontakt med én av de første og andre returlederne (221).

3. Den elektriske kabelen ifølge krav 1, hvori et område mellom de første og andre returlederne (221) danner en strømførende sone, der den minst ene elektrifiserbare lederen (210) er anordnet i den strømførende sonen.

4. Den elektriske kabelen ifølge krav 3, hvori den minst ene elektrifiserbare lederen (210) omfatter en flerhet av elektrifiserbare ledere som er dannet i den strømførende sonen og omfatter en flerhet av horisontale segmenter over en bredde av kabelen og en flerhet av vertikale segmenter over en tykkelse av kabelen.

5. Den elektriske kabelen ifølge krav 4, hvori minst ett segment av flerheten av horisontale segmenter til de elektrifiserbare lederne (210) brukes til å overføre et kommunikasjonssignal, og hvori minst ett segment av flerheten av horisontale segmenter til de elektrifiserbare lederne (210) brukes til å levere en av en AC-elektrisitetseffekt og en DC-elektrisitetseffekt.

6. Den elektriske kabelen ifølge krav 5, hvori kommunikasjonssignalet omfatter et av et talekommunikasjonssignal eller et datakommunikasjonssignal.

7. Elektrisk kabel ifølge krav 2, hvori en kapasitans dannet mellom den minst ene elektrifiserbare lederen (210) og de første og andre returlederne (221) er gitt som C=l,5-W-L-e/d, hvor W er de retur- og elektrifiserbare ledernes bredde, L er de retur- og elektrifiserbare ledernes lengde, e er de første og andre isolerende lagenes (215) dielektriske konstant, and d er avstanden mellom hver av de retur-og elektrifiserbare lederne.

8. Den elektriske kabelen ifølge krav 1, som ytterligere inkluderer: et klebemiddel for å sammenbinde tilgrensende isolerende lag og ledere i den elektriske kabelen.

9. Den elektriske kabelen ifølge krav 1, hvori et objekt som penetrerer en ytterflate til den elektriske kabelen, kommer i kontakt med én av de første og andre jordingslederne (222) og med én av de første og andre returlederne (221) før det kommer i kontakt med den minst ene elektrifiserbare lederen (210).

10. Den elektriske kabelen ifølge krav 1, hvori de første og andre jordingslederne (222) forhindrer at kraftoverføringssignaler og lastgenerert elektrisk støy emitteres av den elektriske lederen.

11. Den elektriske kabelen ifølge krav 1, hvori de første og andre returlederne og de første og andre jordingslederne (222) omfatter en varmedissiperingsrate som er større enn en varmedissiperingsrate til en rundleder for en gitt tverrsnittsflate.

12. Den elektriske kabelen ifølge krav 1, hvori den elektriske kabelen omfatter en av en elektrisk vekselstrøms (AC) elektrisitetskabel eller en likestrøms (DC) elektrisitetskabel for levering av en elektrisk strøm med potensial større enn 0V.

13. Den elektriske kabelen ifølge krav 1, hvori den elektriske kabelen omfatter overflatemonterbar elektrisk tråd.

14. Den elektriske kabelen ifølge krav 1, hvori hver av de første og andre returlederne (221) har en tykkelse TG, og hver av de første og andre jordingslederne (222) har en tykkelse TN, og den elektrifiserbare lederen har en tykkelse TH, slik at et tykkelsesforhold R=(Tg+Tn)/Ther minst 1,00.

15. Fremgangsmåte for fremstilling av en elektrisk kabel, som inkluderer: å danne minst én elektrifiserbar leder (210) for levering av elektrisk kraft og for anvendelse for forbrukerspenninger som er tilgjengelige i handelen, så som 120V AC og 240V AC; og å danne første og andre returledere (221) på motstående sider av den minst ene elektrifiserbare lederen (210), slik at den minst ene elektrifiserbare lederen (210) i det minste hovedsakelig er innesluttet av returlederne (221), hvori den elektriske kabelen er en flat, fleksibel kabel med en samlet tykkelse på ikke mer enn 0,050 inch (omtrent 0,127 cm).

16. Elektrisk strømleveringssystem, omfattende den elektriske kabelen ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4.

17. Elektrisk signaloverføringssystem, omfattende den elektriske kabelen ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 14.

18. Den elektriske kabelen ifølge krav 1, hvori den elektriske kabelen omfatter en av en elektrisk 120V-AC-kabel eller en elektrisk 240V-AC-kabel.

19. Den elektriske kabelen ifølge krav 1, hvori den minst ene elektrifiserbare lederen (210) omfatter en tykkelse som ligger i et område fra omtrent 0,0010 cm til 0,051 cm (0,0004 inch til omtrent 0,020 inch).

20. Den elektriske kabelen ifølge krav 9, hvori en avstand mellom den minst ene elektrifiserbare lederen (210) og hver av de første og andre returlederne (221) ikke er større enn omtrent 0,076 cm (0,030 inch).