[发明专利]一种内含石墨烯屏蔽层的电力电缆及其制备方法

权利要求书

1.一种内含石墨烯屏蔽层的电力电缆，其特征在于，包括铜导体、内石墨烯胶涂层带屏蔽层、绝缘层、外石墨烯胶涂层带屏蔽层、铜带屏蔽层、内护套、钢带铠装层以及外护套；

所述铜导体、内石墨烯胶涂层带屏蔽层、绝缘层、外石墨烯胶涂层带屏蔽层、铜带屏蔽层、内护套、钢带铠装层以及外护套在电缆中从内到外依次布置；

所述内石墨烯胶涂层带屏蔽层绕包包覆着所述铜导体，所述绝缘层包覆着所述内石墨烯胶涂层带屏蔽层，所述外石墨烯胶涂层带屏蔽层绕包包覆着所述绝缘层，所述铜带屏蔽层绕包包覆着所述外石墨烯胶涂层带屏蔽层，所述内护套挤包包覆着所述铜带屏蔽层，所述钢带铠装层绕包包覆着所述内护套，所述外护套挤包包覆着所述钢带铠装层；

所述内石墨烯胶涂层带屏蔽层与外石墨烯胶涂层带屏蔽层均为由石墨烯胶涂层带绕包形成的绕包结构层；

所述石墨烯胶涂层带包括绝缘带与涂覆于所述绝缘带的外表面上的石墨烯胶涂层。

2.根据权利要求1所述的内含石墨烯屏蔽层的电力电缆，其特征在于，所述绝缘带为玻璃纤维带，用于编织成玻璃纤维带的每一束经向的玻璃纤维丝束中包含有1～3根的用于将所述绝缘带转变为半导电带的碳纤维丝，玻璃纤维带中的每一束纬向的玻璃纤维丝束中包含有1～3根的用于将所述绝缘带转变为半导电带的碳纤维丝。

3.根据权利要求1所述的内含石墨烯屏蔽层的电力电缆，其特征在于，所述钢带铠装层中的钢带的内表面上镀有若干条呈条纹状间隔布置的镜面银膜，每条所述镜面银膜的长度方向与所述钢带的长度方向平行。

4.根据权利要求1所述的内含石墨烯屏蔽层的电力电缆，其特征在于，所述铜导体为绞合退火软铜导体。

5.根据权利要求1所述的内含石墨烯屏蔽层的电力电缆，其特征在于，所述绝缘层为紫外光交联聚乙烯绝缘层，所述紫外光交联聚乙烯绝缘层中预埋内嵌有具有三维网格的玻璃纤维立体带状织物；

所述玻璃纤维立体带状织物在所述紫外光交联聚乙烯绝缘层挤包成型之前预先绕包在内石墨烯胶涂层带屏蔽层的外表面上，所述紫外光交联聚乙烯绝缘层完全包裹着所述玻璃纤维立体带状织物，所述玻璃纤维立体带状织物的三维网格中充填有紫外光交联聚乙烯绝缘料，所述玻璃纤维立体带状织物与所述紫外光交联聚乙烯绝缘层之间为在挤包成型过程中形成的热熔连接。

6.一种权利要求1所述的内含石墨烯屏蔽层的电力电缆的制备方法，其特征在于，包括以下依次进行的步骤：

1)在铜导体上通过绕包石墨烯胶涂层带制得内石墨烯胶涂层带屏蔽层；

2)在步骤1)制得的内石墨烯胶涂层带屏蔽层的外表面上通过包覆制得绝缘层；

3)在步骤2)制得的绝缘层的外表面上通过绕包石墨烯胶涂层带制得外石墨烯胶涂层带屏蔽层；

4)在步骤3)制得的外石墨烯胶涂层带屏蔽层的外表面上通过绕包铜带制得铜带屏蔽层；

5)在步骤4)制得的铜带屏蔽层的外表面上通过挤包制得内护套；

6)在步骤5)制得的内护套的外表面上通过绕包钢带制得钢带铠装层；

7)在步骤6)制得的钢带铠装层的外表面上通过挤包制得外护套，完成后制得内含石墨烯屏蔽层的电力电缆。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，制备石墨烯胶涂层的石墨烯胶包括以下质量百分数的组分：4.0％～8.0％的石墨烯粉，23％～27.5％的粘合剂，1.5％～2.5％的脂肪醇聚氧乙烯醚，余量的水；

将石墨烯胶涂覆在绝缘带的两个长宽表面上，待石墨烯胶固化后制得石墨烯胶涂层带。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述绝缘层为紫外光交联聚乙烯绝缘层，所述紫外光交联聚乙烯绝缘层中预埋内嵌有具有三维网格的玻璃纤维立体带状织物；

所述玻璃纤维立体带状织物在所述紫外光交联聚乙烯绝缘层挤包成型之前预先绕包在内石墨烯胶涂层带屏蔽层的外表面上，所述紫外光交联聚乙烯绝缘层完全包裹着所述玻璃纤维立体带状织物，所述玻璃纤维立体带状织物的三维网格中充填有紫外光交联聚乙烯绝缘料，所述玻璃纤维立体带状织物与所述紫外光交联聚乙烯绝缘层之间为在挤包成型过程中形成的热熔连接；

所述紫外光交联聚乙烯绝缘层的制备方法包括以下依次进行的步骤：

a)首先将玻璃纤维纺成玻璃纤维纱线，然后将所述玻璃纤维纱线编织成具有三维网格的玻璃纤维立体带状织物，控制所述玻璃纤维立体带状织物的厚度为所述紫外光交联聚乙烯绝缘层的厚度的1/4～1/2；

b)然后将玻璃纤维立体带状织物无搭盖绕包在步骤1)制得的内石墨烯胶涂层带屏蔽层的外表面上；

c)然后将混炼好的聚乙烯绝缘料挤包在玻璃纤维立体带状织物绕包层的外表面上，熔融态的聚乙烯绝缘料在挤包过程中被挤压进入玻璃纤维立体带状织物中的三维网格中，玻璃纤维立体带状织物在挤包过程中被挤压浸没在熔融态的聚乙烯绝缘料中；

d)然后进入紫外光辐照交联装置中进行紫外光交联处理；

e)然后进行冷却，冷却完成后制得紫外光交联聚乙烯绝缘层。