一种石墨烯复合橡胶质的屏蔽型软电缆的制作方法
【技术领域】
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[0001]本发明属于通电设备技术领域，涉及一种石墨烯复合橡胶质的屏蔽型软电缆，用石墨烯与橡胶的复合材料制成多个结构层的屏蔽型软电缆。
【背景技术】
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[0002]电缆，通常是由几根或几组相互绝缘的导线(每组至少两根)围绕一根中心绞合而成的类似绳索状线缆，并在整个外面包有高度绝缘的覆盖层，具有内通电、外绝缘的特征；大致有电力电缆、控制电缆、补偿电缆、屏蔽电缆、高温电缆、计算机电缆、信号电缆、同轴电缆、耐火电缆、船用电缆、矿用电缆和铝合金电缆等分类，应用在电力系统、信息传输和仪表系统中用于连接电路、电器等。现有技术中见到的1KV及以上的电力电缆一般都有导体屏蔽层和绝缘屏蔽层，以达到均化电场的效果，而大多数屏蔽型橡胶软电缆均采用半导电橡皮作为屏蔽层；根据技术要求屏蔽层必须十分光滑、平整，如果有任何凸出的疵点则会增强局部电场而导致绝缘层被击穿及电缆的过早损坏。目前见到的半导电橡皮屏蔽层均是由橡胶与导电炭黑经过机械混合制备而成的，由于导电炭黑中存在焦粒、耐火材料、铁锈等杂质，及炭黑粒度分散不均匀等原因导致屏蔽层经常出现凸点等瑕疵；我们知道，石墨烯具有良好的机械、光学、电学、热、磁属性，也是目前为止发现的电子传导率最快的材料，其电子传导率15000cmol/L/(V.s)，尺寸在10微米以下，能很好的均匀分散到其他材料中；虽然实践中有见到用石墨烯作为电缆料的相关现有技术，例如中国专利201410487326.1公开的一种改性石墨烯电缆料，中国专利201310082435.0公开的一种制备石墨烯电线电缆的方法，其用经过热处理的石墨烯复合膜进行剪裁、卷曲制成石墨烯电线芯线，但是上述技术虽然应用了石墨烯作为电缆料，但是并没有通过结构层的设置以提高电缆整体的性能，因此，本发明制备出一种具有表面光滑且导电性良好的半导电橡皮质的屏蔽电缆，用石墨烯替代导电炭黑与橡胶复合，从而实现良好的导电和传输功能。
【发明内容】
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[0003]本发明的发明目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种石墨烯复合橡胶质的屏蔽型软电缆，具有使用寿命长、安全运行度高、电阻率低、电场均化率强等特点。
[0004]为了实现上述目的，本发明的主体结构自内而外依次为导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、金属护套和保护外套，两根以上铜导线/铝导线绞合而成的绳索状结构的导体外面包套式贴合有石墨烯复合橡胶质的橡皮状结构的导体屏蔽层，起到均化电场的作用，导体屏蔽层的外面包套式邻接有0.3-0.8cm厚度的绝缘层，绝缘层的外面包套式贴合有石墨烯复合橡胶质的橡皮状结构的绝缘屏蔽层，以避免局部放电现象，绝缘屏蔽层的外面包套式邻接有铜管结构的金属护套，金属护套的外面套接式贴合有橡胶质内空管状结构的保护外套，增加电缆的整体耐磨性。
[0005]本发明涉及的导体屏蔽层和绝缘屏蔽层为结构相同的、表面光滑、平整的石墨烯橡胶复合质半导电橡皮，该复合质半导电橡皮中石墨烯的重量百分比含量为10%-20%;导体屏蔽层能够有效填充导体与绝缘层之间的间隙，并分散、均化由于导体自身不光滑而导致的电场集中，绝缘屏蔽层能够有效填充绝缘层与金属护套之间的间隙，以解决局部放电问题；绝缘层为橡胶质绝缘材料制成。
[0006]本发明与现有技术相比，分别在导体与绝缘层之间、绝缘层与金属护套之间各分别加设一层石墨烯复合橡胶质的屏蔽层，以避免电场集中、局部放电现象，提高了电缆整体的屏蔽性和导电性，同时大大提高了电缆的使用寿命和安全运行度；其结构简单，设计合理，制备成本低，使用寿命长、运行安全度高，环境友好。
【附图说明】
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[0007]图1为本发明涉及的软电缆的内部主体结构剖视图。
【具体实施方式】
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[0008]下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不局限于以下实施方式。
[0009]实施例:
[0010]本实施例涉及的屏蔽型软电缆的主体结构自内而外依次为导体1、导体屏蔽层2、绝缘层3、绝缘屏蔽层4、金属护套5和保护外套6，两根以上铜导线/铝导线绞合而成的绳索状结构的导体I外面包套式贴合有石墨烯复合橡胶质的橡皮状结构的导体屏蔽层2，起到均化电场的作用，导体屏蔽层2的外面包套式邻接有0.3-0.8cm厚度的绝缘层3，绝缘层3的外面包套式贴合有石墨烯复合橡胶质的橡皮状结构的绝缘屏蔽层4，以避免局部放电现象，绝缘屏蔽层4的外面包套式邻接有铜管结构的金属护套5，金属护套5的外面套接式贴合有橡胶质内空管状结构的保护外套6，增加电缆的整体耐磨性。
[0011]本实施例涉及的导体屏蔽层2和绝缘屏蔽层4为结构相同的、表面光滑、平整的石墨烯橡胶复合质半导电橡皮，该复合质半导电橡皮中石墨烯的重量百分比含量为10% -20%;导体屏蔽层2能够有效填充导体I与绝缘层3之间的间隙，并分散、均化由于导体I自身不光滑而导致的电场集中，绝缘屏蔽层4能够有效填充绝缘层3与金属护套5之间的间隙，以解决局部放电问题；绝缘层3为橡胶质绝缘材料制成。
【主权项】
1.一种石墨烯复合橡胶质的屏蔽型软电缆，其特征在于主体结构自内而外依次为导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、金属护套和保护外套，两根以上铜导线/铝导线绞合而成的绳索状结构的导体外面包套式贴合有石墨烯复合橡胶质的橡皮状结构的导体屏蔽层，起到均化电场的作用，导体屏蔽层的外面包套式邻接有0.3-0.8cm厚度的绝缘层，绝缘层的外面包套式贴合有石墨烯复合橡胶质的橡皮状结构的绝缘屏蔽层，以避免局部放电现象，绝缘屏蔽层的外面包套式邻接有铜管结构的金属护套，金属护套的外面套接式贴合有橡胶质内空管状结构的保护外套，增加电缆的整体耐磨性。
2.根据权利要求1所述的石墨烯复合橡胶质的屏蔽型软电缆，其特征在于导体屏蔽层和绝缘屏蔽层为结构相同的、表面光滑、平整的石墨烯橡胶复合质半导电橡皮，该复合质半导电橡皮中石墨烯的重量百分比含量为10% -20%。
【专利摘要】本发明属于通电设备技术领域，涉及一种石墨烯复合橡胶质的屏蔽型软电缆，主体结构自内而外依次为导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、金属护套和保护外套，两根以上铜导线/铝导线绞合而成的绳索状结构的导体外面包套式贴合有石墨烯复合橡胶质的橡皮状结构的导体屏蔽层，导体屏蔽层的外面包套式邻接有0.3-0.8cm厚度的绝缘层，绝缘层的外面包套式贴合有石墨烯复合橡胶质的橡皮状结构的绝缘屏蔽层，绝缘屏蔽层的外面包套式邻接有铜管结构的金属护套，金属护套的外面套接式贴合有橡胶质内空管状结构的保护外套；其结构简单，设计合理，制备成本低，使用寿命长、运行安全度高，环境友好。
【IPC分类】H01B7-17, H01B7-04
【公开号】CN104538095
【申请号】CN201510016745
【发明人】张玉娟, 潘东晓, 钱锋, 吴春艳, 郭洪云
【申请人】青岛华高能源科技有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月13日