CN202307250U - 含石墨烯的橡胶绝缘电缆 - Google Patents

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霍振平
王柏松
杨斌
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JIANGSU ZHONGCHAO HOLDING CO., LTD.
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Abstract

本实用新型公开了一种含石墨烯的橡胶绝缘电缆，要解决的技术问题是提供一种具有良好的机械性能、耐热性能、化学稳定性和导电性的含石墨烯的橡胶绝缘电缆。为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种含石墨烯的橡胶绝缘电缆，包括铜导体，所述铜导体外同心包覆有石墨烯层和橡胶绝缘层，外圈包覆有护套。本实用新型在铜导体表面用石墨烯包覆层代替传统的镀锡层，不仅可以解决镀锡层存在的不足之处，同时，由于石墨烯材料具有非常好的导电性能，因而还可以进一步提高电缆本身的导电性能。

Description

含石墨烯的橡胶绝缘电缆
技术领域
本实用新型涉及一种含石墨烯的橡胶绝缘电缆。
背景技术
由于多数橡胶对铜导体具有腐蚀作用，橡胶直接包覆在铜导体上会因铜与橡胶的化学作用导致铜导体表面氧化变黑，影响导电性能，同时橡胶也会因化学作用而在与导体接触表面产生绝缘性能降低，从而影响产品性能和长期运行可靠性。因此，目前采取的应对措施是包覆橡胶绝缘前先在每根铜线外镀一层锡保护膜，再将每根镀锡后的铜线绞合成导电线芯，然后再挤包橡胶绝缘。但导体镀锡存在作业环境差(高温、异味等)、电缆运行过程中出现过载时的高温会导致镀锡层融化等不足之处。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有良好的机械性能、耐热性能、化学稳定性和导电性的含石墨烯的橡胶绝缘电缆。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种含石墨烯的橡胶绝缘电缆，包括铜导体，所述铜导体外同心包覆有石墨烯层和橡胶绝缘层，外圈包覆有护套。
本实用新型所述铜导体之间设有填充层。
本实用新型所述铜导体为圆形。
本实用新型与现有技术相比，在铜导体表面用石墨烯包覆层代替传统的镀锡层，不仅可以解决镀锡层存在的不足之处，同时，由于石墨烯材料具有非常好的导电性能，因而还可以进一步提高电缆本身的导电性能。
附图说明
图1是现有技术的橡胶镀锡绝缘电缆结构示意图。
图2是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，典型的橡胶镀锡绝缘电缆结构包括铜导体5、镀锡层4’、橡胶绝缘层3、填充层2和护套1。由于采用镀锡层，它的缺点是：
(1)、锡的耐温能力差，在电缆运行出现故障而发生过载的情况下，导体温度会短时间达到200℃以上，这时镀锡层会出现融化，并因融化与铜导体之间产生局部脱落，从而失去镀锡层的“防止铜与橡胶绝缘接触产生化学作用”的保护作用。
(2)、因为上述缺点，为了尽量减少镀锡层在电缆运行中出现融化脱落造成的防氧化功能失效问题，镀锡工艺只能采用先在每根细铜单丝表面镀锡然后再将多根镀锡后的单丝绞合成电缆导体(如果整体镀锡，一旦锡层融化脱落会导致导体表面的大面积失去镀锡层，出现大面积的铜直接接触橡胶，导致较大面积的导体氧化和绝缘功能降低)，因而工艺复杂。
(3)、镀锡作业环境有异味，属于对人体有害的范围。
图2为本实用新型含石墨烯的橡胶绝缘电缆的结构图，含石墨烯的橡胶绝缘电缆为同心结构，包括铜导体5，铜导体5外同心包覆有石墨烯层4和橡胶绝缘层3，外圈包覆有护套1，铜导体5之间设有填充层2，铜导体5为圆形。其中，石墨烯是一种二维晶体，是已知材料中最薄的一种，它在室温下传递电子的速度比已知导体都快，其电子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，具有非同寻常的导电性能、良好的机械性能、导热性能及防腐性，同时可以通过专门的包覆装置均匀地包覆在铜线表面。与采用镀锡层相比，本实用新型的优点是：
(1)、石墨烯耐热性能好，其融化温度高，不会出现线路短时过载高温而发生融化脱落的现象。
(2)、石墨烯具有良好的机械性能和韧性，包覆在铜导体表面后不会与橡胶发生化学作用，不会出现因包覆层的损坏而影响其“隔离防止铜与橡胶直接接触”的主要功能。
(3)、包覆工艺简单，可以采用在多根铜丝绞合的导体表面整体包覆，不必每根单丝包覆。
(4)、简化产品生产流程，可以在导体绞合设备上加装特殊的石墨烯包覆装置，实现导体绞合及石墨烯包覆在一道工序完成。
(5)、石墨烯材料具有非常好的导电性能，因而导体表面包覆石墨烯后还可以进一步提高电缆本身的导电性能。

Claims (3)

1.一种含石墨烯的橡胶绝缘电缆，包括铜导体(5)，其特征在于：所述铜导体(5)外同心包覆有石墨烯层(4)和橡胶绝缘层(3)，外圈包覆有护套(1)。
2.根据权利要求1所述的含石墨烯的橡胶绝缘电缆，其特征在于：所述铜导体(5)之间设有填充层(2)。
3.根据权利要求1所述的含石墨烯的橡胶绝缘电缆，其特征在于：所述铜导体(5)为圆形。
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