CN108231240A - 一种抗拉耐火电缆 - Google Patents

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CN108231240A CN201611157986.9A CN201611157986A CN108231240A CN 108231240 A CN108231240 A CN 108231240A CN 201611157986 A CN201611157986 A CN 201611157986A CN 108231240 A CN108231240 A CN 108231240A
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周娜娜
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Abstract

本发明属于电线电缆技术领域，具体涉及一种抗拉耐火电缆,包括内部的导体、导体外包覆的屏蔽层，以及屏蔽层外包覆的绝缘层，导体由碳纤维的单丝和石墨烯纳米材料的纳米管单丝绞合而成；屏蔽层为由石墨烯和橡胶复合制备而成的石墨烯复合橡胶质层；绝缘层外包覆有防火层；防火层由90℃高阻燃低烟无卤聚烯烃材料制成。本发明的电缆由于采用石墨烯纳米材料作为导线的承力部分或导电部分，电缆的导电能力和抗拉能力均能显著提高；采用 90℃高阻燃低烟无卤聚烯烃作为防火层，整体结构更简单，且起到很好的防火隔热作用。

Description

一种抗拉耐火电缆
技术领域
本发明属于电线电缆技术领域，具体涉及一种抗拉耐火电缆。
背景技术
石墨烯材料具有优异的电气和机械性能，导电率约是铝的3倍，铜的1.85倍，材料导电 性能稳定。同时，石墨烯材料是最薄、最坚硬的纳米材料，具有极强的抗拉能力(约100GPa)。
新型纳米材料石墨烯的研究历史较短，由于其优异的材料特性，国内外在制备及应用研 究方面，开展了大量的研究工作，取得了突破性的研究成果。
石墨烯材料制备方面，韩国科学家发现制备大尺寸、高质量石墨烯薄膜的方法；美国研 究人员开发了制造石墨烯和碳纳米管混合材料的新方法，为石墨烯纳米材料的工业化应用奠 定了坚实的基础。
石墨烯材料性能研究方面，国内外研究人员在材料的导电性、导热性，以及应用研究等 领域研究开展了大量的研究工作，为石墨烯纳米材料的应用研究提供了理论和工程应用依据。
石墨烯材料应用研究方面，IBM公司研制出运行速度最快的石墨烯晶体管，此外，光子 传感器、纳米电子器件、太阳能电池、增强复合材料等，也都是目前石墨烯应用研究领域的 热点。在电力传输领域，美国科研人员利用石墨烯设计出了简便、快速的纳米电线制造方法， 能够调谐石墨烯的电学特征，但其应用主要集中在微电子领域，石墨烯材料在架空输电线路 用导线领域的应用研究仍旧较少。
而目前的电线电缆普遍存在抗拉能力弱，不放火的缺点。
发明内容
为了解决现有技术中存在目前的电线电缆普遍存在抗拉能力弱，不放火的问题，本发明结合新型石墨烯材料，提供了一种抗拉耐火电缆。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
一种抗拉耐火电缆，包括内部的导体、导体外包覆的屏蔽层，以及屏蔽层外包覆的绝缘层，其特征在于：所述导体由碳纤维的单丝和石墨烯纳米材料的纳米管单丝绞合而成；所述屏蔽层为由石墨烯和橡胶复合制备而成的石墨烯复合橡胶质层；所述绝缘层外包覆有防火层；所述防火层由90℃高阻燃低烟无卤聚烯烃材料制成。
进一步地，所述单丝绞合成至少为两层结构。
进一步地，同一层单丝的中心轴线构成圆，与所述导线为同心圆。
进一步地，所述绝缘层的材料为改性交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料。
进一步地，所述绝缘层的最薄厚度不小于0.105mm。
本发明的有益效果：
1. 本发明的导线采用石墨烯纳米材料作为导电部分，导电率比铝
和铜等传统金属材料提高1倍以上，因此石墨烯纳米材料导线能显著降低线路损耗，同时提高导线拉重比，改善导线弧垂性能，降低杆塔高度，增大线路档距，节省线路投资；
2．由于石墨烯纳米材料具有极强的抗拉能力，作为导线的承力部分或
导电部分，均能显著提高导线的抗拉能力；
3.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。
4.采用 90℃高阻燃低烟无卤聚烯烃作为防火层，相对于常规的云母
带耐火层塑料绝缘电缆来说减少了云母带绕包层，因此整体结构更简单；在火焰燃烧的情况下能迅速膨胀，形成致密的多孔碳层，起到很好的隔热作用。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1、导体；2、屏蔽层；3、绝缘层；4、防火层。
具体实施方式
为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。
如图1所示的抗拉耐火电缆，包括内部的导体1、导体1外包覆的屏蔽层2，以及屏蔽层2外包覆的绝缘层3，绝缘层3的材料为改性交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料，绝缘层3的最薄厚度不小于0.105mm。导体1由碳纤维的单丝和石墨烯纳米材料的纳米管单丝绞合而成；单丝绞合成两层结构或多层结构。同一层单丝的中心轴线构成圆，与所述导线为同心圆。电缆线采用石墨烯纳米材料作为导电部分，导电率比铝和铜等传统金属材料提高1倍以上，因此石墨烯纳米材料电缆线能显著降低线路损耗，同时提高导线拉重比，改善电缆线弧垂性能，降低杆塔高度，增大线路档距，节省线路投资。
屏蔽层3为由石墨烯和橡胶复合制备而成的石墨烯复合橡胶质层；石墨烯复合橡胶质的屏蔽层3，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。
绝缘层外包覆有防火层4；防火层4由90℃高阻燃低烟无卤聚烯烃材料制成。防火层 90℃高阻燃低烟无卤聚烯烃作为防火层，相对于常规的云母带耐火层塑料绝缘电缆来说减少了云母带绕包层，因此整体结构更简单；在火焰燃烧的情况下能迅速膨胀，形成致密的多孔碳层，起到很好的隔热作用。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种抗拉耐火电缆，包括内部的导体、导体外包覆的屏蔽层，以及屏蔽层外包覆的绝缘层，其特征在于：所述导体由碳纤维的单丝和石墨烯纳米材料的纳米管单丝绞合而成；所述屏蔽层为由石墨烯和橡胶复合制备而成的石墨烯复合橡胶质层；所述绝缘层外包覆有防火层；所述防火层由90℃高阻燃低烟无卤聚烯烃材料制成。
2.根据权利要求1所述的抗拉耐火电缆，其特征在于：所述单丝绞合成至少两层结构。
3.根据权利要求1所述的抗拉耐火电缆，其特征在于：同一层单丝的中心轴线构成圆，与所述导线为同心圆。
4.根据权利要求1所述的抗拉耐火电缆，其特征在于：所述绝缘层的材料为改性交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料。
5.根据权利要求5所述的抗拉耐火电缆，其特征在于：所述绝缘层的最薄厚度不小于0.105mm。
CN201611157986.9A 2016-12-15 2016-12-15 一种抗拉耐火电缆 Withdrawn CN108231240A (zh)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111081411A (zh) * 2019-12-09 2020-04-28 河北碳垣纳米科技有限公司 碳纳米管纤维柔性电缆

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PB01 Publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

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