[發明專利]含石墨烯的復合式電纜

在審

• 申請號: 201710710255.0
• 申請日: 2017-08-18
• 公開（公告）號: CN109411145A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 王海超;臧波;劉明舉;劉建設;宋健民
• 申請（專利權）人: 河南烯碳合成材料有限公司
• 主分類號: H01B9/00
• 分類號: H01B9/00
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 王玉雙;李巖

本發明提供一種含石墨烯的復合式電纜，包含一芯線；以及一包覆該芯線并依該芯線的一軸向延伸的導電涂層，其中該導電涂層包括一石墨烯以及一金屬，且以該導電涂層為基準，該石墨烯具有一介在20％至50％之間的體積百分比，據此使得電流得以沿著包覆該芯線的石墨烯傳輸，不僅可降低電阻，亦可降低因電阻生熱而產生的損耗。

技術領域

本發明涉及一種電纜，尤指一種含石墨烯的復合式電纜。

背景技術

電力電纜泛指電力系統中用來傳輸和分配大功率電能的電纜，按結構形式可概分為架空輸電線路和地下線路。

架空輸電線路中包括用在運載高壓電的高壓電纜，上述電纜常使用裸線以節約絕緣材料的成本，譬如由多條金屬線編繞絞捻而制成七股絞線。而因為架空輸電線路架設環境的關系，除了導電性佳外，還得具備較好的環境耐久性、高強度、低熱膨脹系數等優點，方能提高使用壽命。

譬如中國臺灣專利公告號196586揭示一種高壓電纜用護套，是由在管壁上沿縱長方向形成有開縫的彈性絕緣材料制中空管體所構成。沿著該開縫的兩對向管壁的外側面設置有用以將開縫扣緊的扣合具，且在該中空管體的內側面設有多數肋條，該護套的肋條具有減輕護套重量，提高護套的彈性與強度、加強通風、延長使用壽命及提高工作人員的安全等優點。

除了設計以延長包括高壓電纜在內的架空輸電線路的使用壽命外，另一方面，因組成該電纜的金屬線具有一定的電阻，且電阻會隨著溫度升高而增加，致使電流流經金屬線時因電阻引起電力損失。有鑒于此，如何降低電纜電阻以降低耗損亦為未來努力的方向。

發明內容

本發明的主要目的，在于解決現有電纜，特別是高壓電纜因電阻較高，因而容易生熱產生耗損的缺點。

為了達到上述目的，本發明提供一種含石墨烯的復合式電纜，包含：一芯線；以及一包覆該芯線并依該芯線的一軸向延伸的導電涂層，其中該導電涂層包括一石墨烯以及一金屬，且以該導電涂層為基準，該石墨烯具有一介在20％至50％之間的體積百分比。

本發明一實施例中，該芯線包括一第一端；一遠離該第一端的第二端；以及一位于該第一端和該第二端之間的中間段。

本發明一實施例中，該導電涂層自該芯線的該第一端沿該中間段的表面而延伸至該第二端。

本發明一實施例中，該導電涂層涂布在該芯線的該中間段整個表面以完全包覆該芯線。

本發明一實施例中，該芯線的材質為鋼。

本發明一實施例中，該金屬擇自于鋁、鈦以及其合金所組成的群組。

本發明一實施例中，該石墨烯沿著該芯線延伸方向排列且彼此接觸以形成一石墨烯帶。

本發明一實施例中，該導電涂層的厚度為該芯線的直徑的1％至20％之間。

由于石墨烯為優良的導體，其電阻相較于普遍使用的銅或銀更低，也是目前導電材料中電阻率最小的，電子可以在石墨烯中快速地移動。本發明利用包括有石墨烯的該導電涂層來取代現有高壓電纜中的銅皮，利用石墨烯高電子遷移率、低電阻率特性，減少現有高壓電纜因電阻較高而容易生熱產生耗損的問題。

附圖說明

圖1A，為本發明一實施例的含石墨烯的復合式電纜示意圖。

圖1B，為圖1A的芯線的示意圖。

圖2，為圖1A的導電涂層部分放大圖。

具體實施方式

涉及本發明的詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：