CN104201509B - 一种石墨烯电光缆耦合连接装置 - Google Patents
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Abstract
一种石墨烯电光缆耦合连接装置，包括：石墨烯电光缆耦合连接体，石墨烯电光缆插孔，石墨烯电光缆锁紧装置，光纤耦合器，石墨烯导体连接装置，数字信号输出通道，电力输出通道，保护绝缘层，石墨烯电光缆。石墨烯电光缆耦合连接装置的主体是石墨烯电光缆耦合连接体，连接体的一端有石墨烯电光缆插孔，另一端有石墨烯电光缆插孔、数字信号输出通道和电力输出通道，石墨烯电光缆插孔连接锁紧装置，石墨烯电光缆通过插孔并固定在锁紧装置上，石墨烯电光缆的光纤部分与光纤耦合器相结合并与数字信号输出通道的光纤部分相耦合，实现数字信号传输；石墨烯电光缆的石墨烯导电层与石墨烯导体连接装置相结合并与电力输出通道连接，实现电力输送。
Description
技术领域
本发明属于电力及信息传输领域，具体涉及一种石墨烯电光缆耦合连接装置。
背景技术
电光缆也就是电力光缆是指把光纤放置在架空高压输电线的地线中，用以构成输电线路上的光纤通信网，这种结构形式兼具地线与通信双重功能，一般称作OPGW光缆，还有一种是在传统的相线结构中将光纤单元复合在导线中的光缆，是充分利用电力系统自身的线路资源，特别是电力配网系统，避免在频率资源、路由协调、电磁兼容等方面与外界的矛盾，使之具有传输电能及通信的双重功能。
从目前来看，电力光纤主要是把金属电缆和石英光纤简单的复合在一起，这样制作工艺复杂，成本高，且由于光纤和电缆简单的复合，由于两种材质属性不一样，导致产品一致性差，且安装使用复杂，难以推广应用。
石墨烯结构非常稳定，迄今为止，研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况。石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形，从而使碳原子不必重新排列来适应外力，也就保持了结构稳定。这种稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间作用力十分强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯中电子受到的干扰也非常小，同时，石墨烯是世上最薄也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；导热系数高达5300W/（m·K），高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000cm2/（V·s），又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约10-6Ω·cm，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。因为它的电阻率极低，电子跑的速度极快，石墨烯是世界上导电性最好的材料，电子在其中的运动速度达到了光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。
石墨烯与石英具有很好的亲和力，把石墨烯和光纤结合在一起，形成一种新的石墨烯电光缆，本发明人已经申请一种石墨烯电光缆技术方案，但有关石墨烯电光缆耦合转接器还未见有关技术和报道，而石墨烯电光缆耦合转接器为石墨烯电光缆的实际应用提供了良好的连接装置，是解决石墨烯电光缆应用问题的一条很好的解决方案。
发明内容
为了解决石墨烯电光缆耦合连接存在的问题，本发明提供一种石墨烯电光缆耦合连接装置。本发明为实现其目的所采取一种石墨烯电光缆耦合连接装置的技术方案：一种石墨烯电光缆耦合连接装置，包括：石墨烯电光缆耦合连接体，石墨烯电光缆插孔，石墨烯电光缆锁紧装置，光纤耦合器，石墨烯导体连接装置，数字信号输出通道，电力输出通道，保护绝缘层，石墨烯电光缆。石墨烯电光缆耦合连接装置的主体是石墨烯电光缆耦合连接体，连接体的一端有石墨烯电光缆插孔，另一端有石墨烯电光缆插孔、数字信号输出通道和电力输出通道，石墨烯电光缆插孔连接锁紧装置，石墨烯电光缆通过插孔并固定在锁紧装置上，石墨烯电光缆的光纤部分与光纤耦合器相结合并与数字信号输出通道的光纤部分相耦合，实现数字信号传输；石墨烯电光缆的石墨烯导电层与石墨烯导体连接装置相结合并与电力输出通道连接，实现电力输送。整个石墨烯电光缆耦合连接装置的外侧设有绝缘保护壳。
所述的光纤耦合器，其特征在于所述的光纤耦合器主要有适配器套筒，精准定位器，陶瓷插针构成，光纤纤芯通过陶瓷插针进行对接耦合，由精准定位器微调两根光纤纤芯的对应位置，实现两根纤芯精准对应后由适配器套筒进行固化固定，完成光纤耦合。
所述的石墨烯导体连接装置，其特征在于所述的石墨烯导体连接装置由金属和石墨烯薄膜构成，在连接体内直接与石墨烯电光缆接触面为石墨烯薄膜层，石墨烯薄膜层附着在连接体的金属壁上，金属壁为铜、铁、铝的一种或多种合金组成，石墨烯导体连接装置由石墨烯导体薄膜与电力输出通道相连。
所述的石墨烯电光缆锁紧装置，其特征在于石墨烯电光缆锁紧装置由锁紧弹片和锁孔构成，锁紧弹片和锁孔与石墨烯电光缆的接触面为石墨烯薄膜层，石墨烯薄膜层附着锁紧弹片和锁孔的金属上，金属为铜、铁、铝的一种或多种合金组成。
本发明的有益效果
1、由于采用了石墨烯电信电缆的锁紧装置，大大降低了导体的连接电阻率，提高了输电效率，石墨烯强度大，质量轻便于安装维护，同时，石墨烯耐氧化不腐蚀，连接处的寿命大大加强。
2、石墨烯电光缆的电力输出和数字信号输出不同的输出通道，在传输时电力和信息合二为一，而输出时实现电力和数字信息分通道输出，实现电力和通信的双重功能。
3、采用石墨烯电光缆耦合连接处整体化设计，使石墨烯电光缆耦合连接时更加精准安全可靠。
由于采用了上述技术方案，从而使本发明实解决传统电光缆应用的制约条件和石墨烯电光缆耦合连接困难问题，实现了信息传输和输电的高效，低成本，安全可靠，有利于电力和电信事业的发展。
附图说明
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明结构示意图：
1、石墨烯电光缆耦合连接体，2、石墨烯电光缆插孔，3、石墨烯电光缆锁紧装置，31、锁紧弹片，32、锁孔，4、光纤耦合器，41、适配器套筒，42、精准定位器，43、陶瓷插针，5、石墨烯导体连接装置，6、数字信号输出通道，7、电力输出通道，8、保护绝缘层，9、石墨烯电光缆。
具体实施方式
结合具体实施例和附图对本发明作进一步介绍，一种石墨烯电光缆耦合连接装置，包括：石墨烯电光缆耦合连接体1，石墨烯电光缆插孔2，石墨烯电光缆锁紧装置3，光纤耦合器4，石墨烯导体连接装置5，数字信号输出通道6，电力输出通道7，保护绝缘层8，石墨烯电光缆9。石墨烯电光缆耦合连接装置的主体是石墨烯电光缆耦合连接体1，连接体的一端有石墨烯电光缆插孔2，另一端有石墨烯电光缆插孔2、数字信号输出通道6和电力输出通道7，石墨烯电光缆插孔2连接锁紧装置3，石墨烯电光缆9通过插孔并固定在锁紧装置3上，石墨烯电光缆9的光纤部分与光纤耦合器4相结合并与数字信号输出通道6的光纤部分相耦合，实现数字信号传输；石墨烯电光缆9的石墨烯导电层与石墨烯导体连接装置5相结合并与电力输出通道7连接，实现电力输送。整个石墨烯电光缆耦合连接装置的外侧设有绝缘保护壳8。
所述的光纤耦合器，其特征在于所述的光纤耦合器4主要有适配器套筒41，精准定位器42，陶瓷插针43构成，光纤纤芯通过陶瓷插针43进行对接耦合，由精准定位器42微调两根光纤纤芯的对应位置，实现两根纤芯精准对应后由适配器套筒41进行固化固定，完成光纤耦合。
所述的石墨烯导体连接装置，其特征在于所述的石墨烯导体连接装置5由金属和石墨烯薄膜构成，在连接体内直接与石墨烯电光缆9的接触面为石墨烯薄膜层，石墨烯薄膜层附着在连接体的金属壁上，金属壁为铜、铁、铝的一种或多种合金组成，石墨烯导体连接装置5由石墨烯导体薄膜与电力输出通道7相连。
所述的石墨烯电光缆锁紧装置，其特征在于石墨烯电光缆锁紧装置3由锁紧弹片31和锁孔32构成，锁紧弹片31和锁孔32与石墨烯电光缆9的接触面为石墨烯薄膜层，石墨烯薄膜层附着锁紧弹片32和锁孔32的金属上，金属为铜、铁、铝的一种或多种合金组成。
上述实施例只是说明本发明的技术构思及特点，其目的是让本领域的普通技术人员能够了解本发明的特点并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所进行的等效变化或修饰，均应涵盖在本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种石墨烯电光缆耦合连接装置，包括：石墨烯电光缆耦合连接体，石墨烯电光缆插孔，石墨烯电光缆锁紧装置，光纤耦合器，石墨烯导体连接装置，数字信号输出通道，电力输出通道，保护绝缘层，石墨烯电光缆；其特征在于石墨烯电光缆耦合连接装置的主体是石墨烯电光缆耦合连接体，连接体的一端有石墨烯电光缆插孔，另一端有石墨烯电光缆插孔、数字信号输出通道和电力输出通道，石墨烯电光缆插孔连接锁紧装置，石墨烯电光缆通过插孔并固定在锁紧装置上，石墨烯电光缆的光纤部分与光纤耦合器相结合并与数字信号输出通道的光纤部分相耦合，实现数字信号传输；
石墨烯电光缆的石墨烯导电层与石墨烯导体连接装置相结合并与电力输出通道连接，实现电力输送；
整个石墨烯电光缆耦合连接装置的外侧设有绝缘保护壳。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯电光缆耦合连接装置，其特征在于所述光纤耦合器主要有适配器套筒，精准定位器，陶瓷插针构成，光纤纤芯通过陶瓷插针进行对接耦合，由精准定位器微调两根光纤纤芯的对应位置，实现两根纤芯精准对应后由适配器套筒进行固化固定，完成光纤耦合。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯电光缆耦合连接装置，其特征在于所述的石墨烯导体连接装置由金属和石墨烯薄膜构成，在连接体内直接与石墨烯电光缆接触面为石墨烯薄膜层，石墨烯薄膜层附着在连接体的金属壁上，金属壁为铜、铁、铝的一种或多种合金组成，石墨烯导体连接装置由石墨烯导体薄膜与电力输出通道相连。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯电光缆耦合连接装置，其特征在于所述的石墨烯电光缆锁紧装置由锁紧弹片和锁孔构成，锁紧弹片和锁孔与石墨烯电光缆的接触面为石墨烯薄膜层，石墨烯薄膜层附着锁紧弹片和锁孔的金属上，金属为铜、铁、铝的一种或多种合金组成。
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