[发明专利]含石墨烯的复合式电缆

说明书

本发明提供一种含石墨烯的复合式电缆，包含一芯线；以及一包覆该芯线并依该芯线的一轴向延伸的导电涂层，其中该导电涂层包括一石墨烯以及一金属，且以该导电涂层为基准，该石墨烯具有一介在20％至50％之间的体积百分比，据此使得电流得以沿着包覆该芯线的石墨烯传输，不仅可降低电阻，亦可降低因电阻生热而产生的损耗。

技术领域

本发明涉及一种电缆，尤指一种含石墨烯的复合式电缆。

背景技术

电力电缆泛指电力系统中用来传输和分配大功率电能的电缆，按结构形式可概分为架空输电线路和地下线路。

架空输电线路中包括用在运载高压电的高压电缆，上述电缆常使用裸线以节约绝缘材料的成本，譬如由多条金属线编绕绞捻而制成七股绞线。而因为架空输电线路架设环境的关系，除了导电性佳外，还得具备较好的环境耐久性、高强度、低热膨胀系数等优点，方能提高使用寿命。

譬如中国台湾专利公告号196586揭示一种高压电缆用护套，是由在管壁上沿纵长方向形成有开缝的弹性绝缘材料制中空管体所构成。沿着该开缝的两对向管壁的外侧面设置有用以将开缝扣紧的扣合具，且在该中空管体的内侧面设有多数肋条，该护套的肋条具有减轻护套重量，提高护套的弹性与强度、加强通风、延长使用寿命及提高工作人员的安全等优点。

除了设计以延长包括高压电缆在内的架空输电线路的使用寿命外，另一方面，因组成该电缆的金属线具有一定的电阻，且电阻会随着温度升高而增加，致使电流流经金属线时因电阻引起电力损失。有鉴于此，如何降低电缆电阻以降低耗损亦为未来努力的方向。

发明内容

本发明的主要目的，在于解决现有电缆，特别是高压电缆因电阻较高，因而容易生热产生耗损的缺点。

为了达到上述目的，本发明提供一种含石墨烯的复合式电缆，包含：一芯线；以及一包覆该芯线并依该芯线的一轴向延伸的导电涂层，其中该导电涂层包括一石墨烯以及一金属，且以该导电涂层为基准，该石墨烯具有一介在20％至50％之间的体积百分比。

本发明一实施例中，该芯线包括一第一端；一远离该第一端的第二端；以及一位于该第一端和该第二端之间的中间段。

本发明一实施例中，该导电涂层自该芯线的该第一端沿该中间段的表面而延伸至该第二端。

本发明一实施例中，该导电涂层涂布在该芯线的该中间段整个表面以完全包覆该芯线。

本发明一实施例中，该芯线的材质为钢。

本发明一实施例中，该金属择自于铝、钛以及其合金所组成的群组。

本发明一实施例中，该石墨烯沿着该芯线延伸方向排列且彼此接触以形成一石墨烯带。

本发明一实施例中，该导电涂层的厚度为该芯线的直径的1％至20％之间。

由于石墨烯为优良的导体，其电阻相较于普遍使用的铜或银更低，也是目前导电材料中电阻率最小的，电子可以在石墨烯中快速地移动。本发明利用包括有石墨烯的该导电涂层来取代现有高压电缆中的铜皮，利用石墨烯高电子迁移率、低电阻率特性，减少现有高压电缆因电阻较高而容易生热产生耗损的问题。

附图说明

图1A，为本发明一实施例的含石墨烯的复合式电缆示意图。

图1B，为图1A的芯线的示意图。

图2，为图1A的导电涂层部分放大图。

具体实施方式

涉及本发明的详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下：