[實用新型]石墨烯復合高半導電聚烯烴屏蔽電力電纜

有效

• 申請號: 201320667908.9
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN203689989U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 王柏松;霍振平;溫鵬
• 申請（專利權）人: 江蘇中超電纜股份有限公司
• 主分類號: H01B9/02
• 分類號: H01B9/02;H01B7/17
• 代理公司: 深圳市中知專利商標代理有限公司 44101
• 代理人: 孫皓;林虹

技術領域

本實用新型涉及一種石墨烯復合高半導電聚烯烴屏蔽電力電纜。?

背景技術

在電力電纜國家標準中，對于6KV及以上交聯聚烯烴絕緣電力電纜，均要求在導體外面擠包一層半導電聚烯烴材料（導體屏蔽）、在絕緣外面也擠包一層半導電聚烯烴材料（絕緣屏蔽），以達到均化電場并“實現”導體與絕緣及絕緣與金屬屏蔽層的光滑無間隙接觸的效果。?

由于目前半導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，而因炭黑導電性不夠理想且顆粒細度不夠等因素影響，由此制成的半導電聚烯烴其體積電阻率在40-100Ω·cm之間，因而對電纜產品屏蔽均化電場效果不夠理想，尤其對高壓和超高壓電纜影響尤為明顯。?

石墨烯具有非同尋常的導電性能、良好的機械性能和導熱性能，其微片細度達到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合高半導電聚烯烴，其體積電阻率可降到10Ω·cm以下，采用石墨烯復合高半導電聚烯烴代替傳統的炭黑復合半導電聚烯烴后，可以大大提高均化電場并“實現”導體與絕緣及絕緣與金屬屏蔽層的光滑無間隙接觸的效果。?

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種使電纜半導電屏蔽體積電阻率降到10Ω·cm以下，提高均化電場并實現導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行安全的石墨烯復合高半導電聚烯烴屏蔽電力電纜。?

為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案：一種石墨烯復合高半導電聚烯烴屏蔽電力電纜，包括導體，所述導體外層同心依次包覆有導體屏蔽層、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、包帶層和護套層，所述導體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層為三層共擠結構，所述導體屏蔽層和絕緣屏蔽層均采用石墨烯及其聚烯烴復合材料制成。?

本實用新型所述導體屏蔽層和絕緣屏蔽層均為體積電阻率不大于10Ω·cm且石墨烯微片直徑不大于10μm的半導電層。?

本實用新型所述絕緣屏蔽層外設有檢測環，所述檢測環中嵌有傳感芯片。?

本實用新型的導體屏蔽層和絕緣屏蔽層采用石墨烯和聚烯烴復合層，以達到降低體積電阻率、提高均化電場、實現導體屏蔽和絕緣以及絕緣屏蔽光滑無間隙的效果，從而提高運行安全。?

附圖說明

圖1是本實用新型實施例一的結構示意圖。?

圖2是本實用新型實施例二的結構示意圖。?

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。?

如圖1所示，本實用新型石墨烯復合高半導電聚烯烴屏蔽電力電纜包括導體1，導體1外層同心依次包覆有導體屏蔽層2、絕緣層3、絕緣屏蔽層4，導體屏蔽層2、絕緣層3、絕緣屏蔽層4為三層共擠結構，并緊密地擠包在導體1外。絕緣屏蔽層4的外層依次為銅帶屏蔽層5、包帶層6和護套7。其中，導體1為圓形的銅或鋁導體，由多股單絲緊壓絞制而成；絕緣層3為XLPE（交聯聚烯烴）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75Ω，其額定載流量不小于1.1KA/S；導體屏蔽層2和絕緣屏蔽層4均采用石墨烯和聚烯烴復合層，該石墨烯和聚烯烴復合層為體積電阻率不大于10Ω·cm且石墨烯微片直徑不大于10μm的半導電層，是將石墨烯均勻添加到聚烯烴中制成，具有高半導電特性，其制備方法如《石墨烯及其聚烯烴復合材料的制備與性能研究》一文所述（哈爾濱理工大學碩士論文2012年，《中國學術期刊（光盤版）》電子雜志社出版），在此不再贅述；絕緣屏蔽層4外設有檢測環，檢測環中嵌有傳感芯片，通過CT取電（電流感應電源）裝置將取電環套在電纜上即可為檢測設備供電并讀取傳感芯片的信息，從而快速獲得電纜的檢測信息，不僅方便易用，也可大大縮短維護周期，降低運營成本。此外，護套7為符合RoHS環保標準（《關于限制在電子電器設備中使用某些有害成分的指令》(Restriction?of?Hazardous?Substances)）規定的環保PVC料、環保PE料或環保低煙無鹵料。?

如圖2所示，本實用新型實施例二的導體1為三芯導體結構，導?體1外層同心依次包覆有導體屏蔽層2、絕緣層3、絕緣屏蔽層4和銅帶屏蔽層5，三芯電纜成纜時導體之間空隙有填充，成纜后的三芯導體外依次包覆有包帶層6和護套7。?