智能矿物质防火发热电缆的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及电力电子【技术领域】，具体涉及一种发热电缆。智能矿物质防火发热电缆，包括电缆线芯，在电缆线芯外依次设有绝缘层、屏蔽层、绕包层和护套层，绕包层采用矿物质带绕包层，绝缘层采用高分子材料与导电颗粒混合制成的智能绝缘层。由于采用上述技术方案，本实用新型采用高分子材料和导电颗粒混合制成绝缘层来实现自动控制电缆加热温度范围的目的效果，相比较传统发热电缆，在具有更高热传递效率的同时具有一定的安全性，使得产品的易用性得到提高。
【专利说明】 智能矿物质防火发热电缆
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力电子【技术领域】，具体涉及一种发热电缆。
【背景技术】
[0002]发热电缆是以电力为能源，利用合金电阻丝进行通电发热，来达到采暖或者保温效果的一种电缆结构。发热电缆内芯由冷线热线组成，外面由绝缘层、接地、屏蔽层和外护套组成。通电后，热线发热，并在40°C?60°C的温度区间内运行，埋设在填充层内的发热电缆，将热能通过热传导的方式和发出的8um?13um的远红外热辐射方式传给受热体。
[0003]由于热源为电缆的内部线芯，其实际运行原理是电缆在导电过程中的热损耗。因此，在电缆工作时，存在因电缆的绕包、绝缘或者护套结构在长期处于受热状况下而散发出有毒有害物质的现象，危害人体健康，同时也会产生环境污染。同时，由于传统绝缘层材料仅仅起到绝缘的作用，使得其阻碍了电缆线芯的热传递，降低了发热电缆的工作效率。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于，提供一种智能矿物质防火发热电缆，解决以上技术问题。
[0005]本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
[0006]智能矿物质防火发热电缆，包括电缆线芯，在所述电缆线芯外依次设有绝缘层、屏蔽层、绕包层和护套层，所述绕包层采用矿物质带绕包层，其特征在于，所述绝缘层采用导电高分子材料制成的智能绝缘层，所述导电高分子材料为高分子材料与导电颗粒的混合物。
[0007]本实用新型的智能绝缘层由高分子聚合物材料混合导电颗粒制成，具有低温导通，高温绝缘的性能，使得电缆具备自动控制电缆的加热温度范围的性能。当智能绝缘层处于低温时，聚合物结晶间的导电粒子构成导电网络，呈导通状态，使得智能绝缘层导电，增加了电缆线芯的线径，便于产生更多热量，并将热量迅速向外传递；当电流逐渐增大时，智能绝缘层的温度也随之升高，聚合物部分体积膨胀，当智能绝缘层达到温度承受极限时，聚合物全部由结晶态转为非结晶态，使导电粒子的连系网络断裂，因而使智能绝缘层绝缘，降低热传递效率，并使电缆温度逐渐降低；当温度降低且不再有大电流后，等待一段时间后聚合物恢复结晶状态，其中的导电粒子又构建了导电网络，使智能绝缘层又导通，继续提高热传递效率，周而复始，以便达到自动控制发热电缆的加热温度范围的效果，防止超温后烧毁电缆，引起火灾等情况发生。
[0008]所述电缆线芯采用铜合金丝制成的电缆线芯。铜合金丝具有优良的导电和导热特性，同时，丝状结构也使得电缆具有较好的柔软性，适合作为发热电缆的线芯，可以使电缆工作时具有制热快，热传导性能好的优点。
[0009]所述屏蔽层采用铜丝制成的铜丝屏蔽层。当电缆中通电时，由于电流的作用会在电缆线芯周围形成磁场，如果电磁场超过100微特斯拉就会对人体健康和其他电器造成影响，通过设置铜丝屏蔽层把电磁场限制在线芯内，使之不能扩散到外部；同时，铜制的屏蔽层也有利于增加电缆整体的机械强度和抗拉强度，延长其使用寿命。
[0010]所述护套层采用铜制成的铜护套层。本实用新型采用铜作为护套层材料，使得电缆的热传导性能更好，并且铜不具备燃烧特性，因此可以有效避免传统护套层材料燃烧以及燃烧中排出有害物质的问题。
[0011]所述电缆线芯至少设有两个，其中任一所述电缆线芯的外部分别设有一所述绝缘层，至少两个所述电缆线芯呈束状排列后，在外部由内而外紧密包裹所述屏蔽层和所述绕包层，所述绕包层外设有所述护套层；
[0012]至少两个所述电缆线芯相互排列后与所述屏蔽层之间的间隙内设有填充料，以便对电缆线芯进行加固。
[0013]当电缆线芯设有两个时，两个电缆线芯的截面呈一字排列，排列后在所述两个电缆线芯外部由内而外依次紧密包裹所述屏蔽层和所述绕包层，在所述绕包层外设有所述护套层，所述护套层与所述绕包层之间设有所述填充料，以便使整个电缆的截面保持圆形。
[0014]有益效果:由于采用上述技术方案，本实用新型采用高分子材料和导电颗粒混合制成绝缘层来实现自动控制电缆加热温度范围的目的效果，相比较传统发热电缆，在具有更高热传递效率的同时具有一定的安全性，使得产品的易用性得到提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的结构示意图；
[0016]图2为本实用新型的另一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。
[0018]参照图1，智能矿物质防火发热电缆，包括铜合金丝制成的电缆线芯1，在电缆线芯I外依次设有绝缘层2、屏蔽层3、绕包层4、护套层5。
[0019]电缆线芯I采用铜合金丝制成的电缆线芯。铜合金丝具有优良的导电和导热特性，同时，丝状结构也使得电缆具有较好的柔软性，适合作为发热电缆的线芯，可以使电缆工作时具有制热快，热传导性能好的优点。
[0020]绝缘层2采用高分子材料与导电颗粒混合制成的智能绝缘层。本实用新型的智能绝缘层由高分子聚合物材料混合导电颗粒制成，具有低温导通，高温绝缘的性能，使得电缆具备自动控制电缆的加热温度范围的性能。当智能绝缘层处于低温时，聚合物结晶间的导电粒子构成导电网络，呈导通状态，使得智能绝缘层导电，增加了电缆线芯的线径，便于产生更多热量，并将热量迅速向外传递；当电流逐渐增大时，智能绝缘层的温度也随之升高，聚合物部分体积膨胀，当智能绝缘层达到温度承受极限时，聚合物全部由结晶态转为非结晶态，使导电粒子的连系网络断裂，因而使智能绝缘层绝缘，降低热传递效率，并使电缆温度逐渐降低；当温度降低且不再有大电流后，等待一段时间后聚合物恢复结晶状态，其中的导电粒子又构建了导电网络，使智能绝缘层又导通，继续提高热传递效率，周而复始，以便达到自动控制发热电缆的加热温度范围的效果，防止超温后烧毁电缆，引起火灾等情况发生。[0021]屏蔽层3采用铜丝制成的铜丝屏蔽层。当电缆中通电时，由于电流的作用会在电缆线芯周围形成磁场，如果电磁场超过100微特斯拉就会对人体健康和其他电器造成影响，通过设置铜丝屏蔽层把电磁场限制在线芯内，使之不能扩散到外部；同时，铜制的屏蔽层也有利于增加电缆整体的机械强度和抗拉强度，延长其使用寿命。
[0022]绕包层4，采用矿物质带绕包层。本实用新型通过设置矿物质带绕包层，增强了产品的耐高温和防火性能，由于矿物质无机材料相比较有机材料更为轻盈，节省了材料也减轻了产品重量，便于运输。矿物质材料大多具有较高的熔点，同时还具有良好的柔软性，即便在极高温度下燃烧时，也基本不存在挥发有害物质的现象，是安全环保的绝缘材料。
[0023]护套层5采用铜制成的铜护套层。本实用新型采用铜作为护套层材料，使得电缆的热传导性能更好，并且铜不具备燃烧特性，因此可以有效避免传统护套层材料燃烧以及燃烧中排出有害物质的问题。
[0024]参照图2，电缆线芯I设有两个，两个电缆线芯I的外部分别设有绝缘层2，两个电缆线芯I的截面呈一字排列，排列后在两个电缆线芯I的外部紧密包裹屏蔽层3和绕包层4，在绕包层4外设有护套层5，护套层5与绕包层4之间设有填充料，以便使整个电缆的截面保持圆形。
[0025]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.智能矿物质防火发热电缆，包括电缆线芯，在所述电缆线芯外依次设有绝缘层、屏蔽层、绕包层和护套层，所述绕包层采用矿物质带绕包层，其特征在于，所述绝缘层采用导电高分子材料制成的智能绝缘层，所述电缆线芯采用铜合金丝制成的电缆线芯，所述屏蔽层采用铜丝制成的铜丝屏蔽层，所述护套层采用铜制成的铜护套层。
2.根据权利要求1所述的智能矿物质防火发热电缆，其特征在于，所述电缆线芯至少设有两个，其中任一所述电缆线芯的外部分别设有一所述绝缘层，至少两个所述电缆线芯呈束状排列后，在外部由内而外紧密包裹所述屏蔽层和所述绕包层，所述绕包层外设有所述护套层； 至少两个所述电缆线芯相互排列后与所述屏蔽层之间的间隙内设有填充料。
【文档编号】H05B3/56GK203801091SQ201320677870
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】陈浩, 陈智, 秦川, 彭雪梅, 李金成, 付启飞, 陈阵 申请人:上海永进特种电缆有限公司