用于成束电力传输电缆中的电线的电瓷涂层的制作方法

相关申请的交互参引本申请要求2014年8月7日递交的美国临时申请第62/034,358号和2014年8月7日递交的美国临时申请第62/034,308号的权益，上述申请的全部公开内容在此通过援引加入的方式纳入本文。在至少一个方面中，本发明涉及用于高压电缆的涂覆电线。
背景技术：
：电力传输和通用配电系统包括高压(即大于100kv等)输电从而用于分配和传输的架空电缆。各电缆是由多根电线构成的束(bundle)。电缆是并排延伸且结合、绞合或编织在一起形成单个组件的两根或更多根电线。这些电线通常由单质铝金属和/或铝合金制成或者包含单质铝金属和/或铝合金。用于架空电力传输应用的电缆的所期望的性能要求包括耐腐蚀性、环境耐久性(例如，uv和水分)、高温下的强度损失耐性、抗蠕变性以及相对较高的弹性模量、低密度、低热膨胀系数、高导电性和高强度。即使具有高导电性，电线也具有某一电阻(r)，所述电阻往往随着温度增加而增大。当电流通过电缆中的电线时，所述电线的电阻导致一些功率(p)作为热量损失；根据公式p＝i2r，电流越大，产生的热量越多，这又增大了电阻r。铝传输电缆通常是裸露的或未涂覆的，充当在高温(例如，大大约60～160℃)下工作的电导体，并且具有较差的发射率(emissivity)。发射率(ε)是同一温度下与理想黑体(其ε被定义为1)相比表面发出辐射能的能力。发射率被表示为表面所发出的辐射与黑体所发出的辐射的比率(大小为0～1，较小的数字表示较差的发射率)。使用中的未涂覆铝电线和电缆的发射率可以为0.05～0.10等，留下了改善电缆散热能力的巨大空间。热铝电缆具有声子振动，其进而导致额外的焦耳热或电阻热。架空通用传输电缆的用户(例如，电力公司和公用事业公司)经历了在电缆的工作温度增加时电缆所引起的较大能量损失，因为导体的电阻率通常随着温度的增加而增大。估计这种能量损失每年因为在通过电网时产生的功率损失而导致数十亿的费用。例如，典型的负载电缆(loadedcable)在最高达180℃的温度下在负载下工作。当电缆工作温度增加时，常规的未涂覆铝架空通用传输电缆因过多的焦耳热而具有能量损失。未涂覆电缆的焦耳热损失可能超过所产生功率的25％，这取决于电网规模。此外，随着铝电缆的温度增加，电缆也会由于重力而下垂，这可能导致危险。这种下垂现象需要增加电缆的强度，这通常通过在电缆芯中纳入重钢丝实现；以及使用重硬件(hardware)和塔架来保持电线并将其固定在安全距离，以消除与电缆接地和电短路相关的问题。虽然包含铝电线的架空电力传输电缆是已知的，但对于一些应用而言，存在例如用于提高传导效率的持续需求。常规裸露电缆先前已经通过以下方式涂覆：使用其它涂料例如油漆和阳极化等(参见例如wo2014025420)，和将不同金属层阴极电镀到金属电线上；然而，这些涂层在覆盖率和柔韧性方面有限，显示出裂纹和剥离，并且未提供对电缆的粘附性以致于所述涂层具有低的耐久性。技术实现要素：本发明通过在至少一个实施方案中提供涂覆电线而解决了现有技术的一个或多个问题。涂覆电线包括金属电线和设置在所述金属电线上并与所述金属电线直接接触的高发射率涂层。高发射率涂层包含占所述高发射率涂层的总重量的至少10重量％的氧化铝和至少一种非氧化铝的金属氧化物。其特征是，高发射率涂层具有大于或等于0.5的在电磁波谱的红外区域中的发射率以及比涂覆之前的电线的表面积大至少20倍的表面积。在另一实施方案中，提供了一种用于电力分配应用的电缆。电缆包括成束(bundled)为所述电缆的多根电线。多根电线通常具有内部电线和外围电线，其中所述外围电线围绕所述内部电线。至少一根外围电线可以涂覆有高发射率涂层。高发射率涂层包含占所述高发射率涂层的总重量的至少10重量％的氧化铝和至少一种非氧化铝的金属氧化物。其特征是，高发射率涂层具有大于或等于0.5的在电磁波谱的红外区域中的发射率以及比涂覆所述高发射率涂层之前的裸露电线的表面积大至少20倍的表面积。在另一实施方案中，提供了一种用于电力分配应用的电缆。电缆包括成束为所述电缆的多根电线。多根电线通常具有内部电线和外围电线，其中所述外围电线围绕所述内部电线。外围电线涂覆有高发射率电瓷涂层。高发射率电瓷涂层包含钛氧化物和占所述高发射率涂层的总重量的至少10重量％的氧化铝。其特征是，高发射率涂层具有大于或等于0.5的在电磁波谱的红外区域中的发射率以及比涂覆所述高发射率涂层之前的裸露电线的表面积大至少20倍的表面积。在又一实施方案中，提供了一种用于电力分配应用的电缆。电缆包括成束为所述电缆的多根电线。多根电线通常具有内部电线和外围电线，其中所述外围电线围绕所述内部电线。外围电线涂覆有高发射率电瓷混合氧化物涂层。其特征是，高发射率涂层具有大于或等于0.5的在电磁波谱的红外区域中的发射率以及比涂覆所述高发射率涂层之前的裸露电线的表面积大至少20倍的表面积。本公开的各种实施方案具有相关联的非限制性优点。例如，电缆的外部股线(stand)或电线上的电瓷涂层提供了提高的电缆发射率和降低的电缆工作温度。通过降低电缆工作温度，减少了由焦耳热引起的电缆损失，并且可以减小电缆下垂。此外，通过使电缆在较低温度下工作，电缆可以更高效率地传输与未涂覆电缆相同量的电力，或者在与材料和构造相同或相似的未涂覆电缆相同的工作温度下传输更高量的电力。附图说明图1提供了示出了使用中的一个实施方案的电缆的图示；图2提供了一个实施方案的电缆的截面的剖开立体图；图3提供了图2所示电缆的横截面图；和图4提供了外涂(over-coat)有多孔高发射率涂层的电线的横截面图。具体实施方式现在将详细提及构成发明人目前已知的实施本发明的最佳模式的本发明的组合物、实施方案和方法。附图不一定按比例绘制。然而，应当理解，所公开的实施方案仅仅是可以以各种和替代形式实施的本发明的示例。因此，本文公开的具体细节不应解释为限制性的，而仅仅是为本发明的任何方面的代表性基础和/或为教导本领域技术人员以各种方式使用本发明的代表性基础。还应当理解，本发明不限于下面描述的具体实施方案和方法，因为具体的组分和/或条件当然可以变化。此外，本文中使用的术语仅用于描述本发明的具体实施方案目的，而不旨在以任何方式对其进行限制。除了在实施例中或另有明确说明，本说明书中指示材料的量或者反应和/或使用的条件的所有数值量均应理解为在描述本发明的最宽范围时由词语“大约”修饰。此外，除非明确地相反指出：百分比、“份数”和比值以重量计；作为适合于与本发明有关的给定目的的一组或一类材料的描述暗示该组或类的任何两个以上成员的混合物同样适合；化学术语中的成分的描述是指在添加到说明书中指定的任何组合时的成分，并且不必然排除混合物的成分在混合后的所述成分之间的化学相互作用；首字母缩略词或其它缩写的第一次定义适用于本文中相同缩写的所有后续使用，并且稍加修改适用于初始定义缩写的正常语法变体；并且除非明确地相反指出，否则通过与先前或稍后针对相同性质提及的相同技术来确定性质的测量。还必须指出，除非上下文另有明确说明，否则如说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式“一”、“一个”和“所述(该)”(“a”、“an”和“the”)包括复数指示物。例如，以单数形式提及组分旨在包括多个组分。在本申请全文中，当引用出版物时，这些出版物的全部公开内容通过援引加入的方式纳入本申请，以更充分地描述本发明所属领域的状态。本文所用的术语“均匀的”是指各处具有相同组成的层。在一种改进(refinement)中，该术语是指在大于100nm的尺寸规模上具有相同组成的层。例如，均匀层不是具有分散在粘合剂、特别是树脂粘合剂中的颗粒的层。本文使用的术语“发射率”是指在光谱的红外区域中测量的平均发射率。图1示出了从发电到使用点的电气系统10的示意图。可以在发电站12(例如燃煤电厂或核电站等)处发电。电然后离开发电站12并且通常可以被引导到升压变压器14。升压变压器14增大电压。电力传输系统16可以被电连接到变压器14并且包括高压电缆18。图2中示例了电缆18的实例。图1的电力传输系统16可以包括在电网中的电传输和分配，并且在各种高压(即100kv、800kv等)下工作。电缆18由塔架20支撑。电缆18是导电线(例如铝)的束，并且根据一个实施方案，其被涂覆有发射材料，例如发射率为0.5～0.96的陶瓷材料。常规电缆是裸露的或未涂覆的，从而使得电缆的裸露金属表面可以直接暴露于环境，并且空气可以用作绝缘材料。常规的未涂覆电缆具有大约0.05～0.10的低发射率。电力传输系统16可以被连接到一个或多个降压变压器22，其降低电压以用于重工业和轻工业24、26以及商业和住宅目的地28中。通常，当系统16中的电缆18的工作温度增大时，引起能量损失。使用常规电缆，系统16和电网中的损失可以以数十亿美元计量。此外，随着电缆的工作温度增大，电缆可能会下垂(sag或droop)。因此，常规电缆需要被强化。用于电缆的塔架20和连接硬件用来保持电缆并将其固定在安全距离，以减少或消除与接地和电缆短路有关的问题。当涂覆电缆18暴露于太阳辐射30时，能量可以被传递到电缆18。电缆还基于声子振动和焦耳热产生一定量的热。通过增加电缆的发射率，可以增加由电缆经由辐射热传递和发射损失的能量32，从而在相同的施加负载并在相同条件(例如，天气)工作下，与具有相同或类似材料和结构的未涂覆电缆相比，降低涂覆电缆18的总体工作温度。涂覆电缆然后在安培负载(电流)下保持较低的温度，并提供黑体辐射，以比使用较浅色电线或裸露电线时更高效地从电线表面除去热。常规的负载电缆在最高达大约180℃的温度在负载下工作。涂覆电缆18可以在相同负载下以降低最高达30％的温度工作。这允许涂覆电缆18具有降低的能量损失或增大的电缆可以承受的安培数。参考图2和图3，提供了具有一根或多根涂覆电线的高压电缆的示意图。高压电缆18包括分别布置在多个层50、52、54、56、58、59中的电线或股线40、42、44、46、48、49。特别是，外围电线40围绕第一组内部电线42，所述第一组内部电线42又围绕第二组内部电线44。类似地，第二组内部电线44围绕第三组内部电线46，所述第三组内部电线46又围绕第四组内部电线48，所述第四组内部电线48又围绕第五组内部电线49。电缆18中的所有电线40、42、44、46、48、49可以由铝、铝合金或另一合适的轻质导电材料制成。在替代性实施方案中，如图所示，电缆中的一部分电线(例如中心电线60)可由支撑材料(例如钢)制成，以向所述电缆提供额外的强度。虽然电线40、42、44、46、48、49、60被示出为具有圆形横截面，但是可以使用本领域已知的其它横截面，包括梯形等。电缆18可以包含具有共同直径的电线40、42、44、46、48、49、60，或者可以包含具有不同直径的电线。可以使用任意数量的层，其中电缆18包括比图2和图3中所示更多或更少的层。术语“中心轴”和“中心纵向轴”可互换地用于表示处于多层绞合电缆中心的沿径向放置的共同纵向轴，其平行于图2所示的中心电线60延伸。各组电线40、42、44、46、48、49等可以平行于中心纵轴或与中心纵轴成一定角度延伸。术语“捻角(layangle)”是指由电缆的绞合电线形成的相对于绞合电缆的中心纵向轴的角度。通常，绞合电缆包括定义中心纵向轴的中心电线60和围绕所述中心电线呈螺旋绞合的多组电线。在图2所示的实施方案中，第一组电线以相对于中心纵向轴定义的第一捻角呈螺旋绞合，并且第二组电线以相对于中心纵向轴定义的第二捻角围绕第一组电线呈螺旋绞合，剩余组的电线以此类推。通常，电线层的捻角和下面的电线层的捻角(如第一捻角和第二捻角)间的相对差异为大约10度以下。如图3所示，电缆中的仅部分电线可以涂覆有高发射率涂层62。在一个变型中，电线40中的至少一根可以涂覆有高发射率涂层62(例如，发射率大于或等于0.5)。在另一变型中，所有外围电线40均涂覆有高发射率涂层62，如图3所示。在其它变型中，内部电线42、44、46、48中的至少一根涂覆有高发射率涂层62。在一些应用中，所有内部电线42、44、46、48均涂覆有高发射率涂层62。在一种改进中，高发射率涂层62包含占所述高发射率涂层的总重量的至少10重量％的氧化铝和至少一种非氧化铝的金属氧化物。在另一改进中，高发射率电瓷涂层62可以包含占所述高发射率涂层的总重量的至少5重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％或30重量％的量的氧化铝，并且独立地可以包含占所述高发射率涂层的总重量的至多80重量％、75重量％、70重量％、60重量％、50重量％或40重量％的量的氧化铝。在一些实施方案中，非氧化铝的一种或多种金属氧化物以占高发射率涂层的总重量的至少10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％或50重量％的量存在。在另一种改进中，高发射率电瓷涂层62可以包含占高发射率涂层的总重量的至多95重量％、90重量％、85重量％、80重量％、75重量％、70重量％、65重量％、60重量％、55重量％的量的非氧化铝的一种或多种金属氧化物。高发射率电瓷涂层被直接地化学结合至电线基材表面并且与金属表面具有界面。将铝从金属表面至少部分地纳入高发射率电瓷涂层中提供了改善的涂层粘附性。在一个变型中，氧化铝浓度随着高发射率电瓷涂层的厚度变化，其中氧化铝的量在涂层-基材界面处较大并且通常随着距电线基材金属表面的距离的增加而减小。例如，铝浓度可以在距界面0.1微米处比在距界面3、5、7或10微米处大10～50％。氧化铝的纳入有利地能够调节涂层特征，例如高发射率涂层的颜色和耐磨性。特别地，氧化铝的添加可以提供“更浅的”颜色和更高的发射率(ε)值。此外，与不包含氧化铝的涂层相比，改变氧化铝的量可以提供将发射率改变至少10％的量的能力。合适的非氧化铝的金属氧化物的实例包括但不限于包含以下物质的氧化物涂层：钛氧化物、锆氧化物、铪氧化物、锡氧化物、锗氧化物、硼氧化物、铁氧化物、铜氧化物、锰氧化物、钴氧化物、铈氧化物、钼氧化物、钨氧化物、钇氧化物、铋氧化物、氧化锌、钒氧化物或它们的组合。氧化物涂层可以有利地是如下更详细所述制备的均匀电瓷层。高发射率涂层62可以包含均匀形式组合的氧化铝和一种或多种非氧化铝的金属氧化物，从而使高发射率电瓷涂层可以是各处相同的。或者，高发射率涂层62可包含氧化铝和其它金属氧化物的组合，其形式具有氧化铝的域(例如，晶粒或微晶)和一种或多种非氧化铝的金属氧化物的域。高发射率电瓷涂层可以具有非晶和结晶区域。该变型不包含保持氧化物混合物的粘合剂树脂或基质。本变型的混合氧化物层可以有利地是下面更详细阐述的电瓷层。在一个变型中，高发射率涂层62包含至少由第一氧化物和第二氧化物构成的氧化物混合物。在一种改进中，氧化物混合物可以包含高发射率氧化物(例如，发射率大于或等于0.5)、低发射率氧化物(例如，发射率小于0.5)及它们的组合。氧化物的实例包括如上所述的合适的非氧化铝的金属氧化物，以及氧化铝和来自被涂覆的任何铝合金的合金元素的氧化物。通常，氧化物混合物包含5重量％、10重量％、20重量％、30重量％、40重量％、50重量％、60重量％、70重量％、80重量％、90重量％或95重量％的第一氧化物和95重量％、90重量％、80重量％、70重量％、60重量％、50重量％、40重量％、30重量％、20重量％、10重量％或5重量％的第二氧化物。高发射率涂层62可以包含均匀形式的氧化物混合物，其中组成可以是各处相同的。或者，高发射率涂层62可包含具有下述形式的氧化物混合物，该形式具有第一氧化物的域(例如，晶粒或微晶)和第二氧化物的域。高发射率电瓷涂层可以具有非晶和结晶区域。该变型不包含保持氧化物混合物的粘合剂树脂或基质。本变型的混合氧化物层可以有利地是下面更详细阐述的电瓷层。在一种改进中，涂层62可以与下面的裸露铝或铝合金电线直接接触，并且还可以暴露于环境。通常，高发射率涂层62具有比裸露电线(例如铝)的表面更高的发射率，并且可以是不同的颜色。通过涂覆在电缆18中的外围电线40，可以有利地增大电缆的发射率。高发射率涂层62通常在25℃～200℃的温度下在红外区域(例如，大约2～12微米的光波长)中具有大于大约0.5的发射率。发射率可以通过astme1933-99a(2010)中阐述的方案来确定，其全部公开内容通过援引加入的方式纳入本文。在一种改进中，高发射率涂层62通常在25℃～200℃的温度下在红外区域(例如，大约2～12微米的光波长)中具有从0.5～大约0.96的发射率。在又一改进中，高发射率涂层62通常在25℃～200℃的温度下在光谱的红外区域(例如，大约2～12微米的光波长)中具有大于或等于0.5、0.55、0.6、0.65或0.75的发射率。在又一改进中，高发射率涂层62通常25℃～200℃的温度下在光谱的红外区域(例如，大约2～12微米的光波长)中具有小于或等于0.99、0.95、0.9、0.85或0.8的发射率。与裸露电线表面积相比，高发射率涂层62通常增大电线表面积。增大的表面积提供了增大的来自电缆的辐射性发射，以及改善的对流冷却。在这点上，高发射率涂层62可以具有比涂覆所述高发射率涂层之前的裸露电线(例如铝或铝合金)的表面积大10～250倍的表面积。在一种改进中，高发射率涂层60可以具有比涂覆所述高发射率涂层之前的裸露电线的表面积大至少100倍的表面积。表面积可以通过例如由astmc1274-12阐述的bet法测定；其全部公开内容通过援引加入的方式纳入本文。在其它改进中，高发射率涂层62通常具有比下面的涂覆电线的表面积(例如裸露电线的表面积)大大约10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、130、140、150、170或200倍的表面积。在另一改进中，高发射率涂层62具有比下面的涂覆电线的表面积(例如裸露电线的表面积)大100～1000倍的表面积。在其它改进中，高发射率涂层62通常具有比下面的涂覆电线的表面积(例如裸露电线的表面积)大低于1000、700、500、400、350、300、250或225倍的表面积。高发射率涂层62可以具有比下面的涂覆电线的表面积大大约10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、130、140、150、170或200倍且比下面的涂覆电线的表面积大低于1000、700、500、400、350、300、250或225倍的表面积。在另一改进中，高发射率涂层62具有比下面的涂覆电线的表面积(例如裸露电线的表面积)大大约700倍的表面积。根据一个实例，高发射率涂层62将电线的比表面积增加一到两个数量级，即十倍或一百倍等。在另一实例中，比表面积可以是横截面积的140～700倍，并且具有800mg/平方英尺的重量。在另一实例中，高发射率涂层62的比表面积可以是横截面积的100～1000倍，且在另一个实例中是横截面积的700倍。比表面积是每单位质量的总表面积(m2/g)。至少其外围电线涂覆有高发射率电瓷涂层的电缆可在比不存在高发射率电瓷涂层的类似电缆低大约40～80℃的温度下工作。这些电缆在最高达大约160℃的温度在电负载下工作。基于相同负载，涂覆电缆可在比不存在高发射率电瓷涂层的类似电缆低至多20％～30％的温度下工作，这能够降低涂覆电缆的能量损失或实现增大给定电缆在给定温度下的载流容量的能力。高发射率涂层62可用于通过减少声子振动从而提供总焦耳热的减少而冷却电线中。这可以有效地节省每年每英里安装的高压电缆数万美元的浪费电力。或者，涂覆电缆可以在相同工作温度下在比常规电缆更高的电流水平下工作，从而提供增大的功率传输以及有效地增大电缆和电网的最大功率吞吐量的能力。高发射率电瓷涂层通常在紫外(uv)光下稳定，以经受得住暴露于太阳。另外，高发射率涂层可以是耐刮擦的，并且能够随电缆18或涂覆电线弯曲而不会剥离、开裂或断裂。高发射率涂层足够薄，从而使得它们不会显著增大电缆的总重量。在一个实例中，高发射率涂层的厚度通常为至少大约1、3、5、7、9、10、11或12微米，并且通常厚度不超过大约25、20、28、16、15、14或13微米。在一些实例中，取决于厚度和化学组成，高发射率涂层将基材的质量增大4g/m2至20g/m2。本文所述的高发射率涂层也可以通过颜色描述。在一种改进中，使用minoltacr-300系列的cielab色彩空间测量提供了以下颜色信息：基于钛氧化物的涂层样品具有(46.62+/-20％,-4.99+/-20％,+0.13+/-20％)的(l,a,b)值，而含锆氧化物的涂层的样品具有(88.95+/-20％,-8.71+/-20％,+6.09+/-20％)的(l,a,b)值。高发射率涂层62通常可以是围绕外层电线46的外周的具有恒定或大致恒定厚度的均匀涂层。想要的是，该均匀性在不进行涂层的抛光、磨光或其它去除方式的情况下实现。在一个实施方案中，厚度可以变化0至25％，例如至少1％、3％、5％、7％、9％或10％，并且想要的是，不超过25％、20％、18％、16％、14％或12％，其中越厚的涂层可以接受越高的公差。与裸露电线相比，高发射率电瓷涂层提供了改善的发射率、表面积和热传递。已经证明，电线上的涂层48通过了0t-1t的t弯曲试验，显示出高弯曲强度和对电线的高粘附性，以在使用期间在风化条件和受力下提供柔韧性。在一个实例中，涂层的发射率的范围为大约0.5、0.6～1.00，在另一个实例中，发射率为0.6～0.96。在一个变型中，可以将高发射率涂层62施加至铝外层电线42上，该铝外层电线42原本通常在大大约100～1000kv下工作的高压传输线或电缆18上是裸露的或未涂覆的。提高的发射率、提高的表面积、uv稳定性和良好的导热性是涂层62所提供的想要的特性。注意到，具有低太阳能吸收(小于20％的太阳能吸收)的高发射率可用于许多高压电传输应用领域中。涂层的色调或颜色可以变化，例如变化为从白色到黑色的各种灰色色调，其中较浅的灰色色调提供了较低的太阳发射吸收。例如，较深的灰色色调可用于帮助电缆脱冰(shedice)。参考图4，提供了电线的横截面，其描绘了涂层62和多个孔70。通常，高发射率涂层62可以是电瓷涂层。这些孔70至少部分地限定了如上所述的涂覆电线的增大的表面积。还应当理解，由于风可用于冷却电传输电缆中，因而在以上所述的高发射率涂层的实施方案中，孔通过增大电缆表面积而有利地增大了风冷。在另外的变型中，可以将下述高发射率颗粒通过与高发射率涂层接触(例如打磨、喷砂等)而物理性地纳入高发射率涂层的孔中，所述高发射率颗粒例如：碳，例如炭黑、灯黑、石墨、石墨烯、氧化石墨烯；硫化铜和mno等。在一个变型中，通过使涂层与石墨颗粒磨蚀性接触，将碳颗粒(例如石墨)嵌入涂层62中的孔70中。在一个替代性变型中，在施加高发射率涂层62之前，将40、42、44、46、48的外表面粗糙化。通过诸如滚花或膛线等方法的机械粗糙化增大了裸露电线的表面积，想要的是增大了至少大约5％～30％以上。这种粗糙化增大了涂层的表面积以改善热传递。还应当理解，通过滚花和膛线，施加到这些经粗糙化的表面的高发射率涂层将遵循滚花的轮廓，而不是像树脂粘合剂或油漆那样典型地填充于粗糙部分(roughness)中。此外，可以将诸如刺状翅片(spinefins)等次级传热翅片或具有高表面积且作为粘附结合的辅助翅片的翅片粘附结合到电缆18或外层电线46，用于额外的表面积增大。这些次级传热翅片也可以被涂覆。关于次级传热翅片的后一种变化可用于改装已经在使用的电缆中。此外，在另一变型中，涂覆有如上所述的高发射率涂层的电线可以缠绕在已有的(congenital)电缆周围，以通过有效地增加电缆表面积而从电缆传递热量。如上所述，电线40、42、44、46、48中的一根或多根包括设置在其表面上的高表面积、高发射率涂层。已经发现，这种高表面积、高发射率涂层是有利的电瓷涂层。特别是，这些涂层可以通过美国专利no.6,797,147、6,916,414和7,578,921中所阐述的方法制备；这些专利的全部公开内容通过援引加入的方式纳入本文。通常，高发射率涂层通过下述方法形成：其中裸露电线可以与包含具有用于电瓷涂层的前体的含水溶液的浴接触。将裸露电线以高电压和高电流通电；并在浴中与前体进行电化学反应，以在电线的外表面上提供高发射率涂层。如本文所用，在涂覆装置和方法中使用的“高电压”包括至少大约140伏特～大约800伏特的峰值电压电势；本文所用的“高电流”包括至少大约20安培～大约1000安培/电线的有效电流。这些值可以在于至少10、20、30、40或50kw的功率/电线施加范围内实施连续涂覆过程时变化。假如电线具有足够大的横截面积来承受额外的kw而不损坏电线，则可以对电线施加更大的kw。可以使用直流电和/或交流电。在一些实施方案中，电流可以是频率为0.01～40毫秒的方波形式。频率可以从25hz调整到25,000hz，可以是高频如200～25,000hz或100～10,000hz等。波形可以包括ac、dc或脉冲dc电流中任一种的正弦曲线形、三角形和/或矩形，以及包含叠加波形的复合波形，例如直流波形上的交流波形。高电流是等于或大于大约20～1000安培/电线的有效电流。随着电线尺寸增大，电流承载容量也增大，而不损坏电线。通过电线的电流过大可能导致电线的过度加热，导致电线脆化。根据要涂覆的电线的规格，对于高压线而言，安培数可以调节为至少20、30、40、50、60、70、80、90或100安培，并且优选不超过1000、800、600、400、300、200、180、160、140、120安培/电线(即单股电线)。施加的电流可以是交流电、不对称交流电、直流电或脉冲直流电。在一些实例中，使用直流电并且可以将其以开/关波形施加。在一个实施方案中，波形的总周期为至少0.01、0.1、1或10毫秒～50、40、30、20或15毫秒。可以将波形调整到至少以下的比率：0.1、0.3、0.6、1.0、1.2、1.5、1.7、2.0、2.2、2.5、2.8、3.0、5.0、10.0或最高达无穷大比率，其中直流电流为始终开，没有关的部分，也称为直线dc。通常，停留时间范围下限为大约1、2、3、4、5、6、8或10秒，并且为了效率其至少不超过180、160、140、120、100、60、45、30、20或15秒。在一个实例中，停留时间为大约5～10秒。通常，供给速率或电线速度取决于获得为了得到所需涂层性质(如厚度、表面积和发射率)的足够的停留时间，并且想要的是范围可以为大约10英尺/分钟～大约200英尺/分钟。只要保持停留时间，可以使用更高的速度。在另一实施方案中，涂层的发射率通过改变电解浴中电瓷涂层前体的类型(identity)而改变，例如，前体元素可包括ti、zr、zn、hf、sn、b、al、ge、fe、cu、ce、y、bi、p、v、nb、mo、mn、w和co。在一个实施方案中，通过改变含水溶液的铝和/或锆浓度来调节涂层的特征。氧化铝和/或锆氧化物的纳入有利地能够调节涂层特征，例如，高发射率涂层的颜色和/或耐磨性。用于形成高发射率涂层的化学前体优选不含以下化学物质：铬、氰化物、亚硝酸根离子、草酸盐；碳酸盐；硅，例如硅氧烷、有机硅氧烷、硅烷、硅酸盐；羟胺、钠和硫。具体地，按照给定顺序并独立地对于下面列出的各个优选最小化的组分，优选度渐增的是，当在根据本发明的方法中与金属直接接触时，本发明的电瓷涂层的前体含有不超过1.0、0.35、0.10、0.08、0.04、0.02、0.01、0.001或0.0002％的以下各成分：铬、氰化物、亚硝酸根离子；草酸盐；碳酸盐；硅，例如硅氧烷、有机硅氧烷、硅烷、硅酸盐；羟胺、钠和硫。可以将电缆18中使用的铝或铝合金电线连续地涂覆电瓷或其它高发射率uv稳定涂层。可以将涂层施加在围绕电线中心芯的最外部电线组中的至少一根或多根电线上，以降低通电电缆的总体工作温度。在将电线成束为电缆之前，可以在连续过程期间将涂层施加到各根电线上。在一个实例中，在成束过程之前对电缆18中的最外层电线40进行涂覆以形成成品电缆18。对外层电线40单独涂覆，然后布置为电缆18的外部电线，从而仅涂覆直接受益于在其上具有的低发射率涂层的电线40，即暴露于外部环境的电线。或者，可以涂覆整个电缆；而该方面可能仅提供了电缆效率或工作温度的较小改进，因此对于改装或其它目的而言，想要的可能是涂覆整个电缆。由于工作温度降低，高发射率涂层还能够减小相同设计的成品电缆的下垂。以下实施例示例说明了本发明的各种实施方案。本领域技术人员将认识到在本发明的精神和权利要求的范围内存在许多变型。实施例实施例1：将铝合金样品在包含5.24份碱式碳酸锆和20.06份六氟锆酸的含水电解沉积浴中以恒定温度和410伏特峰涂覆3分钟。使用开/关比为1:3的dc脉冲方波波形。将经涂覆的样品从浴中取出，用水漂洗并使其干燥。在3.1微米厚度下样品的发射率为0.68。实施例2：将铝合金样品在包含1份六氟钛酸和1份六氟锆酸的含水溶液中涂覆至0.375份磷酸盐源(作为磷酸盐计算)。将含水溶液通电至450伏特，所述电压在恒定温度下施加足以沉积电瓷涂层的时间。使用开/关比为2.78的dc脉冲方波波形。将经涂覆的样品从浴中取出，用水漂洗并使其干燥。在9.0微米下样品的发射率为0.79。前述实施例示例说明了通过改变用于涂覆电线的电瓷方法的浴化学来控制发射率。实施例3：将铝合金样品在包含恒定浓度的磷酸盐源和六氟钛酸的电解沉积浴中涂覆。将所有样品在恒定温度下于相同浴中涂覆。如下所示改变电压、安培数、时间和波形。脉冲dc电流的波形为方形。将经涂覆的样品从浴中取出，用水漂洗并使其干燥。确定在所使用的电压、安培数、时间和波形的各种组合下样品的发射率，并且结果示于下表中。以上结果表明，在不改变浴内容物的情况下，通过控制包括波形、电压、安培数和接触时间等沉积参数，可以将发射率从所示的最低到最高发射率增加大约40％。实施例4：通过使用辉光放电发射光谱法(gdoes)获取实施例3的涂层的元素深度分布图。将各种元素的量确定为距金属表面特定距离处的重量百分比。对于所有样品，氧含量从基材处小于2重量％的初始值逐渐增长；al含量在大约2微米的跨度上急剧下降，而与涂层厚度无关。表面分析物的重量百分比在样品之间是相似的，如下表所示：对实施例3的涂层的gdoes分析数据的比较显示出，尽管发射率值不同，但元素分布之间却意外地具有相似性。这些结果倾向于显示涂层厚度、沉积波形、电压和安培数协同地作用以产生涂层；所述涂层尽管在元素上非常相似，但却具有不同的发射率。实施例5：将铝合金样品在包含恒定浓度的磷酸盐源和六氟钛酸的电解沉积浴中涂覆。将所有样品在恒定温度和电压下于相同浴中涂覆。如下所示改变时间和波形。脉冲dc电流的波形为方形。将经涂覆的样品从浴中取出，用水漂洗并使其干燥。确定各种组合下样品的发射率，并且结果示于下表中。变型厚度(μm)波形和开/关比时间(秒)发射率249.4dc开/关比2.78300.702510直线dc300.71269.4dc开/关比1420.77以上结果表明，在浴内容物和电压保持不变的情况下，通过控制波形和接触时间，发射率可以从所示的最低到最高发射率增加大约10％。实施例6：将市售可得的铝合金电线和代表性的铝合金的平板样品的组在包含恒定浓度的磷酸盐源和六氟钛酸的电解沉积浴中涂覆。如下所示改变电压、功率、时间和波形。脉冲dc电流的波形为方形。将经涂覆的样品从浴中取出，用水漂洗并使其干燥。评估涂层的品质和厚度，并且结果示于下表中。测量来自同一组的代表性平板样品的发射率，该组被选择为具有足够的平坦表面积来获取发射率读数。平型样品的发射率经测量为0.73±0.03。上述结果表明，在浴内容物保持不变的情况下，通过选择和/或控制波形、电压、功率和接触时间(对于电线而言，这通常是每单位时间沿着恒定尺寸的路径通过浴移动的距离，又称为线速度)，可以在给定水平上保持发射率。实施例7：使用通过以下表所示的量加入溶解的al而改变的实施例3的电解液，以435v的恒定电压和开/关比为2.78的恒定波形电解涂覆一系列铝合金样品。施加的电流和涂覆时间在每个合金组内保持恒定。将经涂覆的样品从电解液中取出，用水漂洗并使其风干。使用cs-10级砂轮在500克负荷下对每个合金组中的样品进行磨损试验。在5000个循环试验后，测定重量损失和twi。重量损失和twi的平均值如下所示。以上结果表明，向电解浴中添加al改变涂层特征，例如所得涂层的耐磨性和twi。虽然上面描述了示例性实施方案，但是这些实施方案并不旨在描述本发明的所有可能形式。相反，说明书中使用的词语是描述性词语而不是限制性词语，并且应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变。另外，可以对各种实施方案的特征组合以形成本发明另外的实施方案。当前第1页12