石墨烯復(fù)合高半導(dǎo)電聚烯烴屏蔽電力電纜的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種石墨烯復(fù)合高半導(dǎo)電聚烯烴屏蔽電力電纜，該石墨烯復(fù)合高半導(dǎo)電聚烯烴屏蔽電力電纜包括導(dǎo)體，所述導(dǎo)體外層同心依次包覆有導(dǎo)體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層，所述絕緣屏蔽層的外層依次為銅帶屏蔽層、包帶層和護(hù)套層，所述導(dǎo)體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層為三層共擠結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)體屏蔽層和絕緣屏蔽層均采用石墨烯及其聚烯烴復(fù)合材料制成。本實(shí)用新型的導(dǎo)體屏蔽層和絕緣屏蔽層采用石墨烯和聚烯烴復(fù)合層，以達(dá)到降低體積電阻率、提高均化電場(chǎng)、實(shí)現(xiàn)導(dǎo)體屏蔽和絕緣以及絕緣屏蔽光滑無間隙的效果，從而提高運(yùn)行安全。
【專利說明】石墨烯復(fù)合高半導(dǎo)電聚烯烴屏蔽電力電纜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種石墨烯復(fù)合高半導(dǎo)電聚烯烴屏蔽電力電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力電纜國家標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)于6KV及以上交聯(lián)聚烯烴絕緣電力電纜，均要求在導(dǎo)體外面擠包一層半導(dǎo)電聚烯烴材料(導(dǎo)體屏蔽)、在絕緣外面也擠包一層半導(dǎo)電聚烯烴材料(絕緣屏蔽)，以達(dá)到均化電場(chǎng)并“實(shí)現(xiàn)”導(dǎo)體與絕緣及絕緣與金屬屏蔽層的光滑無間隙接觸的效果。
[0003]由于目前半導(dǎo)電聚烯烴是采用在聚烯烴中均勻分散加入炭黑的方式制成，而因炭黑導(dǎo)電性不夠理想且顆粒細(xì)度不夠等因素影響，由此制成的半導(dǎo)電聚烯烴其體積電阻率在40-100 Ω.cm之間，因而對(duì)電纜產(chǎn)品屏蔽均化電場(chǎng)效果不夠理想，尤其對(duì)高壓和超高壓電纜影響尤為明顯。
[0004]石墨烯具有非同尋常的導(dǎo)電性能、良好的機(jī)械性能和導(dǎo)熱性能，其微片細(xì)度達(dá)到10微米以下，可以均勻分散到其他材料中。因此，將石墨烯均勻分散到聚烯烴中可制成石墨烯復(fù)合高半導(dǎo)電聚烯烴，其體積電阻率可降到10Ω.Cm以下，采用石墨烯復(fù)合高半導(dǎo)電聚烯烴代替?zhèn)鹘y(tǒng)的炭黑復(fù)合半導(dǎo)電聚烯烴后，可以大大提高均化電場(chǎng)并“實(shí)現(xiàn)”導(dǎo)體與絕緣及絕緣與金屬屏蔽層的光滑無間隙接觸的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種使電纜半導(dǎo)電屏蔽體積電阻率降到10Ω.cm以下，提高均化電場(chǎng)并實(shí)現(xiàn)導(dǎo)體屏蔽與絕緣及絕緣與絕緣屏蔽層的光滑無間隙接觸的效果，從而大大提高電纜的運(yùn)行安全的石墨烯復(fù)合高半導(dǎo)電聚烯烴屏蔽電力電纜。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種石墨烯復(fù)合高半導(dǎo)電聚烯烴屏蔽電力電纜，包括導(dǎo)體，所述導(dǎo)體外層同心依次包覆有導(dǎo)體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層，所述絕緣屏蔽層的外層依次為銅帶屏蔽層、包帶層和護(hù)套層，所述導(dǎo)體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層為三層共擠結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)體屏蔽層和絕緣屏蔽層均采用石墨烯及其聚烯烴復(fù)合材料制成。
[0007]本實(shí)用新型所述導(dǎo)體屏蔽層和絕緣屏蔽層均為體積電阻率不大于10 Ω.cm且石墨烯微片直徑不大于10 μ m的半導(dǎo)電層。
[0008]本實(shí)用新型所述絕緣屏蔽層外設(shè)有檢測(cè)環(huán)，所述檢測(cè)環(huán)中嵌有傳感芯片。
[0009]本實(shí)用新型的導(dǎo)體屏蔽層和絕緣屏蔽層采用石墨烯和聚烯烴復(fù)合層，以達(dá)到降低體積電阻率、提高均化電場(chǎng)、實(shí)現(xiàn)導(dǎo)體屏蔽和絕緣以及絕緣屏蔽光滑無間隙的效果，從而提高運(yùn)行安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。[0011]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0013]如圖1所示，本實(shí)用新型石墨烯復(fù)合高半導(dǎo)電聚烯烴屏蔽電力電纜包括導(dǎo)體1，導(dǎo)體I外層同心依次包覆有導(dǎo)體屏蔽層2、絕緣層3、絕緣屏蔽層4，導(dǎo)體屏蔽層2、絕緣層3、絕緣屏蔽層4為三層共擠結(jié)構(gòu)，并緊密地?cái)D包在導(dǎo)體I外。絕緣屏蔽層4的外層依次為銅帶屏蔽層5、包帶層6和護(hù)套7。其中，導(dǎo)體I為圓形的銅或鋁導(dǎo)體，由多股單絲緊壓絞制而成；絕緣層3為XLPE (交聯(lián)聚烯烴)絕緣層；銅帶屏蔽層5 (也可采用銅絲屏蔽層)的額定特性阻抗不低于75 Ω，其額定載流量不小于1.1KA/S ;導(dǎo)體屏蔽層2和絕緣屏蔽層4均采用石墨烯和聚烯烴復(fù)合層，該石墨烯和聚烯烴復(fù)合層為體積電阻率不大于10 Ω._且石墨烯微片直徑不大于10 μ m的半導(dǎo)電層，是將石墨烯均勻添加到聚烯烴中制成，具有高半導(dǎo)電特性，其制備方法如《石墨烯及其聚烯烴復(fù)合材料的制備與性能研究》一文所述(哈爾濱理工大學(xué)碩士論文2012年，《中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)》電子雜志社出版)，在此不再贅述；絕緣屏蔽層4外設(shè)有檢測(cè)環(huán)，檢測(cè)環(huán)中嵌有傳感芯片，通過CT取電(電流感應(yīng)電源)裝置將取電環(huán)套在電纜上即可為檢測(cè)設(shè)備供電并讀取傳感芯片的信息，從而快速獲得電纜的檢測(cè)信息，不僅方便易用，也可大大縮短維護(hù)周期，降低運(yùn)營成本。此外，護(hù)套7為符合RoHS環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)(《關(guān)于限制在電子電器設(shè)備中使用某些有害成分的指令》(Restriction of HazardousSubstances))規(guī)定的環(huán)保PVC料、環(huán)保PE料或環(huán)保低煙無鹵料。
[0014]如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例二的導(dǎo)體I為三芯導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)體I外層同心依次包覆有導(dǎo)體屏蔽層2、絕緣層3、絕緣屏蔽層4和銅帶屏蔽層5，三芯電纜成纜時(shí)導(dǎo)體之間空隙有填充，成纜后的三芯導(dǎo)體外依次包覆有包帶層6和護(hù)套7。
【權(quán)利要求】
1.一種石墨烯復(fù)合高半導(dǎo)電聚烯烴屏蔽電力電纜，包括導(dǎo)體(I )，所述導(dǎo)體(I)外層同心依次包覆有導(dǎo)體屏蔽層(2)、絕緣層(3)、絕緣屏蔽層(4)，所述絕緣屏蔽層(4)的外層依次為銅帶屏蔽層(5)、包帶層(6)和護(hù)套層(7)，其特征在于:所述導(dǎo)體屏蔽層(2)、絕緣層(3)、絕緣屏蔽層(4)為三層共擠結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)體屏蔽層(2)和絕緣屏蔽層(4)均采用石墨烯及其聚烯烴復(fù)合材料制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯復(fù)合高半導(dǎo)電聚烯烴屏蔽電力電纜，其特征在于:所述導(dǎo)體屏蔽層(2)和絕緣屏蔽層(4)均為體積電阻率不大于10Ω._且石墨烯微片直徑不大于10 μ m的半導(dǎo)電層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石墨烯復(fù)合高半導(dǎo)電聚烯烴屏蔽電力電纜，其特征在于:所述絕緣屏蔽層(4)外設(shè)有檢測(cè)環(huán)，所述檢測(cè)環(huán)中嵌有傳感芯片。
【文檔編號(hào)】H01B9/02GK203689989SQ201320667908
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】王柏松, 霍振平, 溫鵬 申請(qǐng)人:江蘇中超電纜股份有限公司