一種可恢復式線型防溼感溫電纜的製作方法

2023-07-28 03:27:06

一種可恢復式線型防溼感溫電纜的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可恢復式線型防溼感溫電纜，包括多個經絞合的導體；每個導體包括位於中部的導線以及包覆在導線外部的絕緣層，絕緣層採用負溫度係數熱敏材料製成；將多個導體絞合成纜芯，在所述纜芯外部包覆單面金屬塑料複合帶，在單面金屬塑料複合帶中設引流線，所述單面金屬塑料複合帶的金屬層面向內，塑料層面向外；在單面金屬塑料複合帶外部包覆護套層，在護套層外部包覆感溫變色發光層。本實用新型提出的可恢復式線型防溼感溫電纜，結構簡單、在過載或高溫環境下使用安全。
【專利說明】-種可恢復式線型防溼感溫電纜

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及電纜【技術領域】，尤其涉及一種可恢復式線型防溼感溫電纜。

【背景技術】
[0002] 普通電力電纜的絕緣和護套材料一般為聚氯乙烯、交聯聚烯烴等，這些材料在電 纜過載或者高溫場合等會迅速老化直至電纜出現故障。電纜安全性中有一最重要的安全電 流值，因電纜負荷運作所產生熱量不同會導致線材本身溫度不同，在電器使用超過安全電 流過載造成溫升時，無法快速直接判斷電纜的使用安全性。
[0003] 常用的感溫電纜的工作原理是，環境溫度升高時，金屬絲之間阻值變化，或者發生 短路，實現警報輸出。
[0004] 常用的感溫電纜有以下幾種：
[0005] (1)利用負溫度係數（NTC)熱敏電阻的同軸感溫電纜，一旦有火情發生，負溫度系 數（NTC)熱敏電阻材料因溫度升高，其阻值隨之發生變化，由信號解碼器感知阻值並報警；
[0006] 這類感溫電纜在點值上精度較高，但長度增加時精度會變差，受環境溫度影響較 大容易發生誤報；
[0007] (2)兩根以上熱敏電纜絞繞組成的感溫電纜，發生火情時熱敏材料熔解，內部包裹 的金屬絲發生短路，進行報警；但這類感溫電纜在熱敏材料融化後就必須更換；
[0008] (3)熱敏電纜與負溫度係數熱敏電阻材料絞繞組成的感溫電纜，一旦有火情發生， 負溫度係數（NTC)熱敏電阻材料因溫度升高，其阻值隨之發生變化，通過信號解碼器感知這 一變化，進行信號轉換，通過微機處理，實現火警報警；熱敏材料融化後會發生負溫度係數 與熱敏電阻材料混合，影響其特性，也存在後必須更換的缺點。
[0009] 這些感溫電纜，存在著無法在電纜斷路前對溫度進行預警的問題，而且使用後需 更換。同時，兩根以上絞合形成的感溫電纜，存在受熱溫度不均勻、響應時間長、靈敏度差等 問題。因此，如何避免電纜在過載、高溫的場所安全使用，杜絕安全隱患，保護及其他設備不 被損壞，一直是行業探索的問題。 實用新型內容
[0010] 為了解決【背景技術】中存在的技術問題，本實用新型提出了一種可恢復式線型防溼 感溫電纜，其結構簡單、在過載、高溫或潮溼環境下使用安全。
[0011] 本實用新型提出的一種可恢復式線型防溼感溫電纜，包括多個經絞合的導體；每 個導體包括位於中部的導線以及包覆在導線外部的絕緣層，絕緣層採用負溫度係數熱敏材 料製成；將多個導體絞合成纜芯，在所述纜芯外部包覆單面金屬塑料複合帶，在單面金屬塑 料複合帶中設引流線，所述單面金屬塑料複合帶的金屬層面向內，塑料層面向外；在單面金 屬塑料複合帶外部包覆護套層，在護套層外部包覆感溫變色發光層。
[0012] 優選地，所述感溫變色發光層的變色溫度低於所設定的所述負溫度係數熱敏材料 製成的絕緣層的電阻達到閾值的溫度。
[0013] 優選地，所述感溫變色發光層採用可逆感溫變色材料和聚氯乙烯樹脂或聚乙烯樹 脂製成。
[0014] 優選地，所述導線採用多根相互絞合的彈性鋼絲製成。
[0015] 優選地，所述單面金屬塑料複合帶為單面鋁塑複合帶或銅塑複合帶，並且所述單 面金屬複合帶的繞包方向與所有所述導體的絞合方向相同。
[0016] 優選地，所述引流線採用鍍錫銅絲製成。
[0017] 優選地，所述護套層採用阻燃聚乙烯製成。
[0018] 本實用新型中，所採用的負溫度係數熱敏材料製成的絕緣層，溫度靈敏度高，具有 較高的結構穩定性和負溫度係數（NTC)效應重複性，在預定的溫度範圍內，使得導線之間的 電阻隨溫度上升而迅速減小，當溫度達到設定值時，快速發生短路，當溫度降低時，導線間 的絕緣層再次絕緣，實現可恢復感溫；採用單面鋁塑複合帶作為繞包層，並且鋁金屬層面向 內，塑料層面向外，塑料層起到防潮防腐蝕的作用，鋁金屬層增加導體之間的熱接觸面積， 在達到設定溫度時，反應時間縮短，靈敏度提高；最外層的發光變色層起到輔助作用，對電 纜的工作溫度進行直觀預警，熱敏材料絕緣層和發光層的設置，實現電纜可恢復感溫性能 的雙重保證。
[0019] 本實用新型的優選方案中，感溫變色發光層的變色溫度低於所設定的負溫度係數 熱敏材料製成的絕緣層的電阻達到閾值的溫度，使得能夠在電纜斷路之前，對電纜工作溫 度起到直觀預警的作用，進一步保護電纜；單面鋁塑複合帶的繞包方向與所述導體的絞合 方向相同，達到進一步穩固經絞合的導體結構的目的；在單面鋁塑複合帶內設引流線，可保 證電纜具有連續屏蔽效果，並有利於電力電纜進行接地處理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為本實用新型提出的一種可恢復式線型防溼感溫電纜的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0021] 如圖1所示，圖1為本實用新型提出的一種可恢復式線型防溼感溫電纜的結構示 意圖。
[0022] 參照圖1，本實用新型提出的一種可恢復式線型防溼感溫電纜，包括由三個導體1 絞合而成的纜芯。
[0023] 導體1內部為採用彈性鋼絲製成的導線11，導線11外部包覆絕緣層12。絕緣層 12採用的負溫度係數熱敏材料製成，採用這種材料製成的絕緣層12使得鄰近導體1的導線 11之間的電阻在某一溫度範圍內，隨溫度上升而迅速減小。
[0024] 將三個導體1正規同心絞合形成纜芯，在所有導體1外部包覆單面鋁塑複合帶2， 單面鋁塑複合帶2的鋁金屬層面向內，塑料層面向外，並且單面鋁塑複合帶2的繞包方向與 所有導體1的絞合方向相同。從而，單面鋁塑複合帶2從外部將三個導體1緊緊地束縛在 一起，對所有導體的結構進行了穩定處理。由於鋁金屬層為良導線，鋁金屬層包覆三個導體 1的絕緣層12,增加了導體1之間的熱接觸面積。同時，單面鋁塑複合帶2起到屏蔽外部電 磁波的作用，並且可防潮及防止外部化學品的腐蝕。單面鋁塑複合帶2內設一根鍍錫銅絲 3作為引流線，可保證電纜具有連續屏蔽效果，也有利於進行接地處理。
[0025] 單面鋁塑複合帶2外部包覆採用阻燃聚乙烯製成的護套層4,提高了電纜的防潮 和阻燃性能。在護套層4外部包覆感溫變色發光層5,該感溫變色發光層5採用可逆感溫變 色材料和聚氯乙烯樹脂或聚乙烯樹脂製成，其顏色隨溫度升高發生變化，其變色溫度低於 所設定的絕緣層電阻達到閾值的溫度。
[0026] 在電纜工作中，電纜工作溫度升高，最外層感溫變色發光層5顏色發生變化，直觀 地預警電纜溫度的異常。隨著電纜工作溫度的繼續升高，絕緣層12的阻值隨之減少，當其 達到預定閾值時，單面金屬塑料複合帶2的優異的熱傳導效果，縮短了電纜的響應時間，進 一步提高電纜的靈敏度，使得電纜快速發生短路，及時切斷安全隱患。當溫度降低時，感溫 變色發光層5顏色發生逆向變化，絕緣層12再次絕緣，實現可恢復感溫。負溫度係數熱敏 材料絕緣層12和可逆感溫發光層5的設置，實現電纜可恢復感溫性能的雙重保障。
[0027] 優選地，絕緣層12所採用的負溫度係數熱敏材料按質量份數比包括下列組分： 100份聚乙烯、2-8份碳納米管、1-4份氧化鋅、0. 5-4份石錯、0_3份偶聯劑、0-2份十六燒基 三甲基溴化銨（CTAB);具體地，100份聚乙烯、5份碳納米管、2份氧化鋅、3份石蠟、1份偶聯 劑、1份十六烷基三甲基溴化銨。在這種熱敏材料製成的絕緣層12中，碳納米管作為導電填 料，具有導電性導熱性好的優點，同時增加了絕緣層12的防腐耐熱性；CTAB使得碳納米管 在材料中均勻分布，在其中形成緊密分布的電熱網路，使其導電和導熱效果更加突出。這種 負溫度係數熱敏材料溫度靈敏度高，具有較高的結構穩定性和NTC效應重複性。
[0028] 根據本實施例提出的可恢復式線型防溼感溫電纜，可根據需要選擇不同的熱敏材 料和感溫變色材料，製成報警溫度不同的可恢復式線型防溼感溫電纜。經檢測，可實現下列 報警溫度等級（°C):報警溫度為70°C，不動作溫度為45°C ;報警溫度為85°C，不動作溫度為 60°C ;報警溫度為105°C，不動作溫度為75°C ;報警溫度為138°C，不動作溫度為85°C ;報警 溫度為180°C，不動作溫度為108°C，其中動作溫度誤差為±10%。
[0029] 此外，根據本實施例的可恢復式線型防溼感溫電纜經檢測，短時可復用最高耐熱 溫度不低於1. 4倍動作溫度；在正常情況下使用壽命30年；普通型感溫電纜外徑為3. 5mm， 編織型感溫電纜外徑為4. 5mm ;普通型感溫電纜重量為1. 5kg/100m ;最高工作環境溫度不 超過不動作溫度；可承受拉力為120N ;絕緣層耐壓10KV ;適用溼度範圍小於95%。
[0030] 以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護範圍並不 局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，根據本實用 新型的技術方案及其實用新型構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護範 圍之內。
【權利要求】
1. 一種可恢復式線型防溼感溫電纜，其特徵在於，包括多個經絞合的導體（1);每個導 體⑴包括位於中部的導線（11)以及包覆在導線（11)外部的絕緣層（12)，絕緣層（12)採 用負溫度係數熱敏材料製成；將多個導體（1)絞合成纜芯，在所述纜芯外部包覆單面金屬 塑料複合帶（2)，所述單面金屬塑料複合帶（2)的金屬層面向內，塑料層面向外；在單面金 屬塑料複合帶（2)外部包覆護套層（4)，在護套層（4)外部包覆感溫變色發光層（5)。
2. 根據權利要求1所述的可恢復式線型防溼感溫電纜，其特徵在於，所述感溫變色發 光層（5)的變色溫度低於所設定的所述負溫度係數熱敏材料製成的絕緣層（12)的電阻達 到閾值的溫度。
3. 根據權利要求1所述的可恢復式線型防溼感溫電纜，其特徵在於，在所述單面金屬 塑料複合帶（2)中設引流線（3)。
4. 根據權利要求3所述的可恢復式線型防溼感溫電纜，其特徵在於，所述引流線（3)採 用鍍錫銅絲製成。
5. 根據權利要求1所述的可恢復式線型防溼感溫電纜，其特徵在於，所述導線（11)採 用多根相互絞合的彈性鋼絲製成。
6. 根據權利要求1所述的可恢復式線型防溼感溫電纜，其特徵在於，所述單面金屬塑 料複合帶（2)為單面鋁塑複合帶或銅塑複合帶，並且所述單面金屬複合帶（2)的繞包方向 與所有所述導體（1)的絞合方向相同。
7. 根據權利要求1所述的可恢復式線型防溼感溫電纜，其特徵在於，所述護套層（4)採 用阻燃聚乙烯製成。
【文檔編號】H01B7/36GK203850041SQ201420077341
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年2月23日 優先權日:2014年2月23日
【發明者】沈志海, 沈志榮, 丁同保, 聞廣慧, 沈訊超 申請人:安徽華海特種電纜集團有限公司