本實(shí)用新型涉及一種電纜及其接頭，尤其適合作為軌道車輛用電纜及其接頭。

背景技術(shù)：

目前，城軌車輛所用電纜均為銅電纜，且數(shù)量多，重量大，單節(jié)B型地鐵車輛的電纜總重量達(dá)1噸以上，而一列車電纜的總重量達(dá)8噸以上，占整列車總重量的百分比已不可小視。銅的比重是8.9g/cm3，鋁合金的比重是2.7g/cm3，在相同電氣性能條件下，鋁合金電纜的重量約是銅電纜的46%-63%，而電纜截面積只增加了10%-25%。

傳統(tǒng)的電纜彈性小，抗拉性能差，在反復(fù)彎曲環(huán)境下已開裂或者斷裂，具有極差的耐疲勞性和安全性。高架電纜因其自重容易下垂，影響電纜使用性能，同時電纜接頭為銅接頭，具有較大的重量，除增加自身重量外，還會增加承載設(shè)備重量。

中國實(shí)用新型專利CN201520038232.6公開了一種新型光纖電力綜合電纜，信號線芯位于中部，屏蔽層為編織屏蔽層，其包覆在第一絕緣層外部，隔離層采用單面金屬塑料復(fù)合帶在屏蔽層外部繞包而成，其中，單面金屬塑料復(fù)合帶金屬層朝外，塑料層朝內(nèi)，導(dǎo)體層采用石墨烯材料制成，導(dǎo)體層包覆在隔離層外部，第二絕緣層包覆在導(dǎo)體層外部，護(hù)套層包覆在第二絕緣層外部。該電纜重量輕，便于鋪設(shè)安裝，采用石墨烯作為導(dǎo)體，提高了傳輸效率，減小損耗，并且導(dǎo)體和信號線之間采用編織屏蔽層，保證信號線的抗電磁輻射的同時，提高導(dǎo)體和信號線之間的抗擠壓性能和散熱效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在提供一種電纜及其接頭，該電纜以石墨烯紙為導(dǎo)電體，可極大降低電纜及接頭重量，滿足快速導(dǎo)電要求，適應(yīng)各種彎曲環(huán)境，提高電纜使用壽命。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種電纜，包括外層護(hù)套、屏蔽層、絕緣層、隔離層和內(nèi)層芯線導(dǎo)體；其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，位于垂直于電纜長度方向的截面中心位置的所述內(nèi)層芯線導(dǎo)體為石墨烯紙卷曲而成。

由此，以石墨烯紙作為導(dǎo)電體，不僅可以完全滿足快速導(dǎo)電要求，適應(yīng)各種彎曲環(huán)境，還可以減輕重量。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，還可以對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的優(yōu)化，以下為優(yōu)選的技術(shù)方案。

優(yōu)選地，所述外層護(hù)套、屏蔽層、絕緣層、隔離層和內(nèi)層芯線導(dǎo)體在垂直于電纜長度方向的截面上從外層向內(nèi)層依次設(shè)置。

優(yōu)選地，所述外層護(hù)套、屏蔽層、絕緣層和隔離層在垂直于電纜長度方向的截面上為環(huán)形截面。

優(yōu)選地，所述石墨烯紙為單層石墨烯、雙層石墨烯、少層石墨烯、多層或厚層石墨烯中的一種。所述少層石墨烯為3-10層的石墨烯。所述多層或厚層石墨烯是指厚度在10層以上10nm以下苯環(huán)結(jié)構(gòu)（即六角形蜂巢結(jié)構(gòu)）周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式（包括ABC堆垛，ABA堆垛等）堆垛構(gòu)成的一種二維碳材料。

優(yōu)選地，所述外層護(hù)套為聚乙烯材料制成的護(hù)套，和/或所述屏蔽層為表面鋪有高聚合物層的鎂合金片。

優(yōu)選地，所述絕緣層為絕緣的高分子彈性材料層，和/或所述隔離層為高聚合物層。

基于同一個方面構(gòu)思，本實(shí)用新型還提供給了一種電纜接頭，其包括接頭端子，該接頭端子具有用于安裝所述的電纜的安裝孔，該安裝孔的內(nèi)壁設(shè)有石墨烯層，該石墨烯層用于與所述電纜的內(nèi)層芯線導(dǎo)體接觸。

優(yōu)選地，所述安裝孔為盲孔。

所述接頭端子為輕質(zhì)金屬接頭。進(jìn)一步地，所述接頭端子為鋁合金接頭。

本實(shí)用新型的電纜接頭制作是用剝線鉗將待連接電纜端頭外層絕緣體去除，將內(nèi)層芯線導(dǎo)體插入接頭端子直筒環(huán)夾緊端內(nèi)壁，并通過專用夾鉗壓制，固定電纜與端子。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型的電纜及其接頭不僅可以完全滿足快速導(dǎo)電要求，適應(yīng)各種彎曲環(huán)境，同時相對于金屬結(jié)構(gòu)的電纜及其接頭，其重量可以減小85%以上，大大降低了整備重量，提高電纜使用壽命。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2是本實(shí)用新型所述電纜接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2的俯視圖；

圖4是圖2的A-A剖視圖。

在圖中

1、外層護(hù)套，2-屏蔽層，3-絕緣層，4-隔離層，5-內(nèi)層芯線導(dǎo)體，6-直筒環(huán)內(nèi)壁，7-石墨烯層，8-電纜接頭。

具體實(shí)施方式

以下將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。需要說明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。為敘述方便，下文中如出現(xiàn)“上”、“下”、“左”、“右”字樣，僅表示與附圖本身的上、下、左、右方向一致，并不對結(jié)構(gòu)起限定作用。

一種電纜，如圖1所示，電纜本體包括外層護(hù)套、屏蔽層、絕緣層、隔離層和內(nèi)層芯線導(dǎo)體。外層護(hù)套為耐熱防老化的高密度分子聚乙烯材料，屏蔽層為表面鋪有高聚合物層的鎂合金片，絕緣層為絕緣的高分子彈性材料，隔離層為高聚合物。

內(nèi)層芯線導(dǎo)體制作方法是由石墨烯紙卷曲成，石墨烯紙可是單層石墨烯、雙層石墨烯、少層石墨烯、也可以是多層或厚層石墨烯。

接頭端子為鋁制接頭或者其他輕金屬制接頭，直筒環(huán)夾緊端內(nèi)壁用于安裝電纜。接頭端子表面涂有石墨烯層，包括直筒環(huán)內(nèi)壁。

接頭制作方法是用剝線鉗將待連接電纜端頭外層絕緣體去除，將內(nèi)層芯線導(dǎo)體插入接頭端子直筒環(huán)夾緊端內(nèi)壁，并通過專用夾鉗壓制，固定電纜與端子形成接頭。

本實(shí)施例以電纜及其接頭的設(shè)計(jì)為例。石墨烯具有高導(dǎo)電性、高強(qiáng)度、高韌性和高彈性等性質(zhì)，而石墨烯紙重量是鋼的1/6,密度是鋼的1/5～1/6,強(qiáng)度上大2倍,抗拉強(qiáng)度大10倍,抗彎剛度大13倍；石墨烯電子運(yùn)動速度是光速的1/300，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般導(dǎo)體，具有極強(qiáng)的導(dǎo)電性能。按該實(shí)用新型方法制作的石墨烯制電纜及其接頭不僅可以完全滿足導(dǎo)電要求，適應(yīng)各種彎曲環(huán)境，同時相對于金屬結(jié)構(gòu)的電纜及其接頭，其重量可以減小85%以上，大大降低了整備重量，提高電纜使用壽命。

上述實(shí)施例闡明的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)理解為這些實(shí)施例僅用于更清楚地說明本實(shí)用新型，而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，在閱讀了本實(shí)用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實(shí)用新型的各種等價形式的修改均落入本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。