智能礦物質(zhì)防火發(fā)熱電纜的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及電力電子【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種發(fā)熱電纜。智能礦物質(zhì)防火發(fā)熱電纜，包括電纜線芯，在電纜線芯外依次設(shè)有絕緣層、屏蔽層、繞包層和護(hù)套層，繞包層采用礦物質(zhì)帶繞包層，絕緣層采用高分子材料與導(dǎo)電顆粒混合制成的智能絕緣層。由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型采用高分子材料和導(dǎo)電顆?；旌现瞥山^緣層來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制電纜加熱溫度范圍的目的效果，相比較傳統(tǒng)發(fā)熱電纜，在具有更高熱傳遞效率的同時(shí)具有一定的安全性，使得產(chǎn)品的易用性得到提高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 智能礦物質(zhì)防火發(fā)熱電纜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力電子【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種發(fā)熱電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)熱電纜是以電力為能源，利用合金電阻絲進(jìn)行通電發(fā)熱，來(lái)達(dá)到采暖或者保溫效果的一種電纜結(jié)構(gòu)。發(fā)熱電纜內(nèi)芯由冷線熱線組成，外面由絕緣層、接地、屏蔽層和外護(hù)套組成。通電后，熱線發(fā)熱，并在40°C?60°C的溫度區(qū)間內(nèi)運(yùn)行，埋設(shè)在填充層內(nèi)的發(fā)熱電纜，將熱能通過(guò)熱傳導(dǎo)的方式和發(fā)出的8um?13um的遠(yuǎn)紅外熱輻射方式傳給受熱體。
[0003]由于熱源為電纜的內(nèi)部線芯，其實(shí)際運(yùn)行原理是電纜在導(dǎo)電過(guò)程中的熱損耗。因此，在電纜工作時(shí)，存在因電纜的繞包、絕緣或者護(hù)套結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期處于受熱狀況下而散發(fā)出有毒有害物質(zhì)的現(xiàn)象，危害人體健康，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染。同時(shí)，由于傳統(tǒng)絕緣層材料僅僅起到絕緣的作用，使得其阻礙了電纜線芯的熱傳遞，降低了發(fā)熱電纜的工作效率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于，提供一種智能礦物質(zhì)防火發(fā)熱電纜，解決以上技術(shù)問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006]智能礦物質(zhì)防火發(fā)熱電纜，包括電纜線芯，在所述電纜線芯外依次設(shè)有絕緣層、屏蔽層、繞包層和護(hù)套層，所述繞包層采用礦物質(zhì)帶繞包層，其特征在于，所述絕緣層采用導(dǎo)電高分子材料制成的智能絕緣層，所述導(dǎo)電高分子材料為高分子材料與導(dǎo)電顆粒的混合物。
[0007]本實(shí)用新型的智能絕緣層由高分子聚合物材料混合導(dǎo)電顆粒制成，具有低溫導(dǎo)通，高溫絕緣的性能，使得電纜具備自動(dòng)控制電纜的加熱溫度范圍的性能。當(dāng)智能絕緣層處于低溫時(shí)，聚合物結(jié)晶間的導(dǎo)電粒子構(gòu)成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，呈導(dǎo)通狀態(tài)，使得智能絕緣層導(dǎo)電，增加了電纜線芯的線徑，便于產(chǎn)生更多熱量，并將熱量迅速向外傳遞；當(dāng)電流逐漸增大時(shí)，智能絕緣層的溫度也隨之升高，聚合物部分體積膨脹，當(dāng)智能絕緣層達(dá)到溫度承受極限時(shí)，聚合物全部由結(jié)晶態(tài)轉(zhuǎn)為非結(jié)晶態(tài)，使導(dǎo)電粒子的連系網(wǎng)絡(luò)斷裂，因而使智能絕緣層絕緣，降低熱傳遞效率，并使電纜溫度逐漸降低；當(dāng)溫度降低且不再有大電流后，等待一段時(shí)間后聚合物恢復(fù)結(jié)晶狀態(tài)，其中的導(dǎo)電粒子又構(gòu)建了導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，使智能絕緣層又導(dǎo)通，繼續(xù)提高熱傳遞效率，周而復(fù)始，以便達(dá)到自動(dòng)控制發(fā)熱電纜的加熱溫度范圍的效果，防止超溫后燒毀電纜，引起火災(zāi)等情況發(fā)生。
[0008]所述電纜線芯采用銅合金絲制成的電纜線芯。銅合金絲具有優(yōu)良的導(dǎo)電和導(dǎo)熱特性，同時(shí)，絲狀結(jié)構(gòu)也使得電纜具有較好的柔軟性，適合作為發(fā)熱電纜的線芯，可以使電纜工作時(shí)具有制熱快，熱傳導(dǎo)性能好的優(yōu)點(diǎn)。
[0009]所述屏蔽層采用銅絲制成的銅絲屏蔽層。當(dāng)電纜中通電時(shí)，由于電流的作用會(huì)在電纜線芯周?chē)纬纱艌?chǎng)，如果電磁場(chǎng)超過(guò)100微特斯拉就會(huì)對(duì)人體健康和其他電器造成影響，通過(guò)設(shè)置銅絲屏蔽層把電磁場(chǎng)限制在線芯內(nèi)，使之不能擴(kuò)散到外部；同時(shí)，銅制的屏蔽層也有利于增加電纜整體的機(jī)械強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，延長(zhǎng)其使用壽命。
[0010]所述護(hù)套層采用銅制成的銅護(hù)套層。本實(shí)用新型采用銅作為護(hù)套層材料，使得電纜的熱傳導(dǎo)性能更好，并且銅不具備燃燒特性，因此可以有效避免傳統(tǒng)護(hù)套層材料燃燒以及燃燒中排出有害物質(zhì)的問(wèn)題。
[0011]所述電纜線芯至少設(shè)有兩個(gè)，其中任一所述電纜線芯的外部分別設(shè)有一所述絕緣層，至少兩個(gè)所述電纜線芯呈束狀排列后，在外部由內(nèi)而外緊密包裹所述屏蔽層和所述繞包層，所述繞包層外設(shè)有所述護(hù)套層；
[0012]至少兩個(gè)所述電纜線芯相互排列后與所述屏蔽層之間的間隙內(nèi)設(shè)有填充料，以便對(duì)電纜線芯進(jìn)行加固。
[0013]當(dāng)電纜線芯設(shè)有兩個(gè)時(shí)，兩個(gè)電纜線芯的截面呈一字排列，排列后在所述兩個(gè)電纜線芯外部由內(nèi)而外依次緊密包裹所述屏蔽層和所述繞包層，在所述繞包層外設(shè)有所述護(hù)套層，所述護(hù)套層與所述繞包層之間設(shè)有所述填充料，以便使整個(gè)電纜的截面保持圓形。
[0014]有益效果:由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型采用高分子材料和導(dǎo)電顆?；旌现瞥山^緣層來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制電纜加熱溫度范圍的目的效果，相比較傳統(tǒng)發(fā)熱電纜，在具有更高熱傳遞效率的同時(shí)具有一定的安全性，使得產(chǎn)品的易用性得到提高。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0018]參照?qǐng)D1，智能礦物質(zhì)防火發(fā)熱電纜，包括銅合金絲制成的電纜線芯1，在電纜線芯I外依次設(shè)有絕緣層2、屏蔽層3、繞包層4、護(hù)套層5。
[0019]電纜線芯I采用銅合金絲制成的電纜線芯。銅合金絲具有優(yōu)良的導(dǎo)電和導(dǎo)熱特性，同時(shí)，絲狀結(jié)構(gòu)也使得電纜具有較好的柔軟性，適合作為發(fā)熱電纜的線芯，可以使電纜工作時(shí)具有制熱快，熱傳導(dǎo)性能好的優(yōu)點(diǎn)。
[0020]絕緣層2采用高分子材料與導(dǎo)電顆粒混合制成的智能絕緣層。本實(shí)用新型的智能絕緣層由高分子聚合物材料混合導(dǎo)電顆粒制成，具有低溫導(dǎo)通，高溫絕緣的性能，使得電纜具備自動(dòng)控制電纜的加熱溫度范圍的性能。當(dāng)智能絕緣層處于低溫時(shí)，聚合物結(jié)晶間的導(dǎo)電粒子構(gòu)成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，呈導(dǎo)通狀態(tài)，使得智能絕緣層導(dǎo)電，增加了電纜線芯的線徑，便于產(chǎn)生更多熱量，并將熱量迅速向外傳遞；當(dāng)電流逐漸增大時(shí)，智能絕緣層的溫度也隨之升高，聚合物部分體積膨脹，當(dāng)智能絕緣層達(dá)到溫度承受極限時(shí)，聚合物全部由結(jié)晶態(tài)轉(zhuǎn)為非結(jié)晶態(tài)，使導(dǎo)電粒子的連系網(wǎng)絡(luò)斷裂，因而使智能絕緣層絕緣，降低熱傳遞效率，并使電纜溫度逐漸降低；當(dāng)溫度降低且不再有大電流后，等待一段時(shí)間后聚合物恢復(fù)結(jié)晶狀態(tài)，其中的導(dǎo)電粒子又構(gòu)建了導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，使智能絕緣層又導(dǎo)通，繼續(xù)提高熱傳遞效率，周而復(fù)始，以便達(dá)到自動(dòng)控制發(fā)熱電纜的加熱溫度范圍的效果，防止超溫后燒毀電纜，引起火災(zāi)等情況發(fā)生。[0021]屏蔽層3采用銅絲制成的銅絲屏蔽層。當(dāng)電纜中通電時(shí)，由于電流的作用會(huì)在電纜線芯周?chē)纬纱艌?chǎng)，如果電磁場(chǎng)超過(guò)100微特斯拉就會(huì)對(duì)人體健康和其他電器造成影響，通過(guò)設(shè)置銅絲屏蔽層把電磁場(chǎng)限制在線芯內(nèi)，使之不能擴(kuò)散到外部；同時(shí)，銅制的屏蔽層也有利于增加電纜整體的機(jī)械強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，延長(zhǎng)其使用壽命。
[0022]繞包層4，采用礦物質(zhì)帶繞包層。本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置礦物質(zhì)帶繞包層，增強(qiáng)了產(chǎn)品的耐高溫和防火性能，由于礦物質(zhì)無(wú)機(jī)材料相比較有機(jī)材料更為輕盈，節(jié)省了材料也減輕了產(chǎn)品重量，便于運(yùn)輸。礦物質(zhì)材料大多具有較高的熔點(diǎn)，同時(shí)還具有良好的柔軟性，即便在極高溫度下燃燒時(shí)，也基本不存在揮發(fā)有害物質(zhì)的現(xiàn)象，是安全環(huán)保的絕緣材料。
[0023]護(hù)套層5采用銅制成的銅護(hù)套層。本實(shí)用新型采用銅作為護(hù)套層材料，使得電纜的熱傳導(dǎo)性能更好，并且銅不具備燃燒特性，因此可以有效避免傳統(tǒng)護(hù)套層材料燃燒以及燃燒中排出有害物質(zhì)的問(wèn)題。
[0024]參照?qǐng)D2，電纜線芯I設(shè)有兩個(gè)，兩個(gè)電纜線芯I的外部分別設(shè)有絕緣層2，兩個(gè)電纜線芯I的截面呈一字排列，排列后在兩個(gè)電纜線芯I的外部緊密包裹屏蔽層3和繞包層4，在繞包層4外設(shè)有護(hù)套層5，護(hù)套層5與繞包層4之間設(shè)有填充料，以便使整個(gè)電纜的截面保持圓形。
[0025]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.智能礦物質(zhì)防火發(fā)熱電纜，包括電纜線芯，在所述電纜線芯外依次設(shè)有絕緣層、屏蔽層、繞包層和護(hù)套層，所述繞包層采用礦物質(zhì)帶繞包層，其特征在于，所述絕緣層采用導(dǎo)電高分子材料制成的智能絕緣層，所述電纜線芯采用銅合金絲制成的電纜線芯，所述屏蔽層采用銅絲制成的銅絲屏蔽層，所述護(hù)套層采用銅制成的銅護(hù)套層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能礦物質(zhì)防火發(fā)熱電纜，其特征在于，所述電纜線芯至少設(shè)有兩個(gè)，其中任一所述電纜線芯的外部分別設(shè)有一所述絕緣層，至少兩個(gè)所述電纜線芯呈束狀排列后，在外部由內(nèi)而外緊密包裹所述屏蔽層和所述繞包層，所述繞包層外設(shè)有所述護(hù)套層； 至少兩個(gè)所述電纜線芯相互排列后與所述屏蔽層之間的間隙內(nèi)設(shè)有填充料。
【文檔編號(hào)】H05B3/56GK203801091SQ201320677870
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】陳浩, 陳智, 秦川, 彭雪梅, 李金成, 付啟飛, 陳陣 申請(qǐng)人:上海永進(jìn)特種電纜有限公司