電壓補償式電熱電纜的製作方法
2023-04-23 05:04:36 1
專利名稱：電壓補償式電熱電纜的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於解決長距離或大口徑管道伴熱問題的電熱電纜。
現有的並聯式電熱電纜的最大使用長度只有幾十米，最多二百多米，不能用於長距離或大口徑管道的伴熱。這是因為輸電導線存在電阻，從首端至尾端的每個發熱節都會產生一定的壓降，引起首端與尾端間產生發熱功率誤差，當使用長度過長時，這種發熱功率誤差非常大，造成並聯式電熱電纜首尾溫差過大。如要增加使用長度，必須加粗輸電導線的直徑，各種原材料費用隨其體積增大而大幅度增加，造成浪費。這可參閱美國專利US3.757.086。其次，並聯式電熱電纜還有以下缺點1)發熱元件的材料是含鎳量很高的高阻電熱絲(如Cr20Ni80)，這類材料焊錫困難，造成發熱元件與輸電線芯虛焊接。並聯式電熱電纜通電發熱後，兩者接觸表面逐漸氧化，增加了接觸電阻，造成發熱不穩定。2)由於安裝敷設環境的散熱狀態不盡相同，用沒有明顯正溫度係數的發熱元件會導致散熱狀態不良的局部出現過熱，造成燒壞，短路等事故。
本實用新型的目的是提供一種使用長度比並聯式電熱電纜長5倍以上的電壓補償式電熱電纜，它不僅解決了電熱電纜由於使用長度不夠而應用範圍受到限制的問題，而且全長度溫度均勻，可靠性高，壽命大大提高。
本實用新型的目的是這樣實現的在已有的並聯式電熱電纜結構基礎上，在其一側僅增加一根補償導線及補償導線絕緣層構成新的結構。在其首端，兩電源線分別與任一根輸電導線和補償導線連接；在其尾端，另一根輸電導線與補償導線連接。通電後，兩根輸電導線中的電位降落首尾反向，首端與尾端間兩根輸電導線的電阻引起的各發熱節的工作電壓差得到相互補償，使各發熱節功率相等，則全長度表面溫度均勻，這就增加了使用長度。其次發熱元件採用PTC電熱絲取代原有高阻鎳鉻電熱絲，克服了發熱不穩定和易燒壞的現象。這是因為PTC電熱絲是一種具有明顯正溫度係數的電熱合金， 用它製成發熱元件具有限溫和自動調溫的特點，而且具有可焊錫性，所以它是電壓補償式電熱電纜的理想發熱元件。
由於採用上述方案，僅增加一根補償導線和補償導線絕緣層，就能得到5倍以上使用長度的並聯式電熱電纜，並且全長度溫度均勻，具有一定限溫特性，壽命大大提高。
以下結合附圖和實例對本實用新型進一步說明。
圖1是電壓補償式電熱電纜外形圖。
圖2是電壓補償式電熱電纜截面圖。
圖3是電壓補償式電熱電纜接線圖。
圖中1.編織鎧裝2.絕緣層 3.電熱絲 4.骨架 5.線芯絕緣層6.輸電導線 7.防腐層 8.補償導線絕緣層 9.補償導線 10.連接點由圖1可見，本實用新型僅增加一根補償導線(9)和圖3的接線方法 在首端，電源與一根輸電導線(6)和補償導線(9)連接；在尾端，另一根輸電導線(6)和補償導線(9)連接，採用電源兩相線分別從電壓補償式電熱電纜首端與尾端相反方向輸電，兩根輸電導線(6)中電位降落的方向相反[即首端與尾端連接的一根輸電導線(6)的電位降落方向是從首端至尾端；尾端與補償導線(9)連接的輸電導線(6)的電位降落方向是從尾端至首端]，各發熱節兩端的電壓得到補償，使各個發熱節的發熱功率相等，全長度表面溫度均勻，首端、尾端和中部的功率誤差可認為很小，這就大大提高了使用長度，這一點已用測量首端與尾端間各處的表面溫度得到證實。例現設計的並聯式伴熱電纜，發熱功率40W/m，首尾端的設計功率誤差為±10％時的最大使用長度為60m，其首端溫度83℃，尾端溫度74℃；當增加使用長度至150m時，首端溫度為98℃，尾端溫度為61℃；當增加使用長度至350m時，首端溫度達132℃，尾端溫度只有33℃，已無法工作。現改制成電壓補償式電熱電纜，在基本結構不變情況下增加一根補償導線，在使用長度為350m時測量全長度各處表面溫度首端溫度81℃，尾端79℃，中部82℃和80.5℃。說明這種電壓補償式電熱電纜在大於5倍使用長度時，全長度發熱仍很均勻。
實現本實用新型的最佳方案是在現電壓補償式電熱電纜結構不變情況下儘可能採用明顯正溫度係數的PTC電熱絲，這種PTC電熱絲除具有較高電阻值外還應具有較高電阻率和耐腐蝕性，這更有利提高電壓補償式電熱電纜的熱應變性和提高壽命。
權利要求1.一種電壓補償式電熱電纜，由輸電線芯(6)、輸電導線絕緣層(5)、骨架(4)、電熱絲(3)、絕緣層(2)、編織鎧裝(1)、防腐層(7)、補償導線(9)、補償導線絕緣層(8)和連接點(10)組成，其特徵是具有補償導線(9)、補償導線絕緣層(8)、連接點(10)。
2.根據權利要求書1所說的電壓補償式電熱電纜，其特徵是在其首端，二根電源線分別與任一根輸電導線(6)和補償導線(9)連接；在其尾端，另一根輸電導線(6)與補償導線(9)連接，形成接點(10)。
3.根據權利要求書1所說的電壓補償式電熱電纜，其特徵是電熱絲(3)採用具有正溫度係數(PTC)合金材料製成，這種PTC電熱絲(3)可以進行鉛錫焊接。
4.根據權利要求書1所說的電壓補償式電熱電纜，其特徵是可按使用長度任意切割。
5.根據權利要求書2所述的電壓補償式電熱電纜，其特徵是全長度溫度均勻。
專利摘要一種使用長度比並聯式電熱電纜長5倍以上的電壓補償式電熱電纜,解決了長距離或大口徑管道的伴熱問題。它是利用增加的補償導線產生的電壓降互補原理大大增加了電熱電纜的使用長度。其主要技術特徵是具有補償導線(9)、補償導線絕緣層(8)和連接點(10)。
文檔編號H05B3/54GK2286949SQ9520195
公開日1998年7月29日 申請日期1995年1月23日 優先權日1995年1月23日
發明者趙放 申請人:趙放