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高导电性高强度石墨烯架空导线

阅读：233发布：2023-02-20

专利汇可以提供高导电性高强度石墨烯架空导线专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种高导电性高强度石墨烯架空导线，包括石墨烯纤维导电层，石墨烯纤维导电层的外层包裹有隔水层，隔水层的外层设置有保护层。本实用新型采用石墨烯纤维作为导电介质，石墨烯纤维具有优异的导电性能，电导率高于银和铜；并且，石墨烯纤维具有力学性能良好、重量轻的优点，因而使得本实用新型具有导电性能优异、抗拉强度高、重量轻、稳定性好的优点，能够广泛应用于各种输电领域。，下面是高导电性高强度石墨烯架空导线专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种高导电性高强度石墨烯架空导线，其特征在于：包括石墨烯纤维导电层，石墨烯纤维导电层的外层包裹有隔水层，隔水层的外层设置有保护层。
2.根据权利要求1所述的高导电性高强度石墨烯架空导线，其特征在于：所述石墨烯纤维导电层内设置有复合材料芯棒。
3.根据权利要求1或2所述的高导电性高强度石墨烯架空导线，其特征在于：所述石墨烯纤维导电层由石墨烯纤维编织而成。
4.根据权利要求2所述的高导电性高强度石墨烯架空导线，其特征在于：所述复合材料芯棒包括碳纤维芯子和玻璃纤维层，玻璃纤维层通过环氧树脂固化包裹于碳纤维芯子上。
5.根据权利要求1或2所述的高导电性高强度石墨烯架空导线，其特征在于：所述保护层采用浸润固化于热塑性树脂或橡胶内的增强纤维束。
6.根据权利要求5所述的高导电性高强度石墨烯架空导线，其特征在于：所述增强纤维束的材料采用碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维。

说明书全文

高导电性高强度石墨烯架空导线

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种电缆，具体涉及一种高导电性高强度石墨烯架空导线。

背景技术

[0002] 随着全球经济快速增长，对电力需求也在不断地攀升，要求线路的传输容量越来越大，对高性能传输导线的需求越来越迫切。架空导线架设在地面之上，一般用于远距离电力输送，尤其是城际间的电力输送。现有的架空导线由于自身重量较重，容易受到气象和环境(如大风、雷击、污秽、冰雪等)的影响而引起故障。实用新型内容

[0003] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高导电性高强度石墨烯架空导线，它可以实现电力传输的节能、环保与安全。

[0004] 为解决上述技术问题，本实用新型高导电性高强度石墨烯架空导线的技术解决方案为：

[0005] 包括石墨烯纤维导电层，石墨烯纤维导电层的外层包裹有隔水层，隔水层的外层设置有保护层。

[0006] 所述石墨烯纤维导电层内设置有复合材料芯棒。

[0007] 所述石墨烯纤维导电层由石墨烯纤维编织而成。

[0008] 所述复合材料芯棒包括碳纤维芯子和玻璃纤维层，玻璃纤维层通过环氧树脂固化包裹于碳纤维芯子上。

[0009] 所述增强纤维束的材料采用碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维。

[0010] 本实用新型可以达到的技术效果是：

[0011] 本实用新型采用石墨烯纤维作为导电介质，石墨烯纤维具有优异的导电性能，电导率高于银和铜；并且，石墨烯纤维具有力学性能良好、重量轻的优点，因而使得本实用新型具有导电性能优异、抗拉强度高、重量轻、稳定性好的优点，能够广泛应用于各种输电领域。

[0012] 本实用新型能够在不改变线路走廊用地和塔架等条件下扩容50％左右，同时，消除了传统导线由于钢芯带来的线路6％的磁电热效应损耗。附图说明

[0013] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

[0014] 图1是本实用新型高导电性高强度石墨烯架空导线的截面示意图；

[0015] 图2是本实用新型的另一实施例的截面示意图。

[0016] 图中附图标记说明：

[0017] 1为复合材料芯棒， 2为石墨烯纤维导电层，

[0018] 3为隔水层， 4为保护层，

[0019] 1-1为碳纤维芯子， 1-2为玻璃纤维层。

具体实施方式

[0020] 如图1所示，本实用新型高导电性高强度石墨烯架空导线，包括复合材料芯棒1，复合材料芯棒1的外层设置有石墨烯纤维导电层2，石墨烯纤维导电层2的外层包裹有隔水层3，隔水层3的外层设置有保护层4。

[0021] 石墨烯纤维导电层2由石墨烯纤维编织而成。由于石墨烯纤维的防水性能差，因而在其外层包裹有隔水层3。

[0022] 本实用新型的导电层材料采用石墨烯纤维，石墨烯的电阻率为10×10-9欧姆·米(Ω·m)，而银的电阻率为15.86×10-9欧姆·米，铜的电阻率为16.78×10-9欧姆·米，显然，石墨烯纤维的导电性能优于银和铜。

[0023] 复合材料芯棒1包括碳纤维芯子1-1和玻璃纤维层1-2，玻璃纤维层1-2通过环氧树脂固化包裹于碳纤维芯子1-1上。位于芯棒中央的碳纤维芯子1-1用于承担载荷，位于芯棒表层的玻璃纤维层1-2用于起绝缘作用。

[0024] 保护层4采用增强纤维束，增强纤维束浸润固化于具有耐温性和耐磨性的热塑性树脂或橡胶内；增强纤维束可以采用碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维。

[0025] 如图2所示为本实用新型的另一实施例，包括石墨烯纤维导电棒(石墨烯纤维导电层)2，石墨烯纤维导电棒2的外层包裹有隔水层3，隔水层3的外层设置有保护层4。

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