一種可恢復式靈敏感溫電纜的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可恢復式靈敏感溫電纜，由三個導體和支撐芯構(gòu)成纜芯；每個導體包括位于中部的導線以及包覆在導線外部的絕緣層，絕緣層采用負溫度系數(shù)熱敏材料制成；支撐芯由三個金屬支撐板構(gòu)成，相鄰兩個金屬支撐板之間的夾角呈120度；三個導體分別縱置在相鄰兩個金屬支撐板之間，并且每個導體緊靠與其相鄰的兩個金屬支撐板；在所述纜芯外部包覆單面金屬塑料復合帶，所述單面金屬塑料復合帶的金屬層朝內(nèi)塑料層朝外；單面金屬塑料復合帶外部包覆內(nèi)護套，內(nèi)護套外部包覆外護套，內(nèi)護套和外護套之間設有潤滑層。本實用新型提出的可恢復式靈敏感溫電纜，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、靈敏度高，在過載或高溫環(huán)境下使用安全。
【專利說明】—種可恢復式靈敏感溫電纜
【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靈敏感溫電纜。
【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(lián)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(xiàn)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(chǎn)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(huán)境溫度升高時，金屬絲之間阻值變化，或者發(fā)生短路，實現(xiàn)警報輸出。常用的感溫電纜有以下幾種:(1)利用負溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻的同軸感溫電纜，一旦有火情發(fā)生，負溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻材料因溫度升高，其阻值隨之發(fā)生變化，由信號解碼器感知阻值并報警；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(huán)境溫度影響較大容易發(fā)生誤報；(2)兩根以上熱敏電纜絞繞組成的感溫電纜，發(fā)生火情時熱敏材料熔解，內(nèi)部包裹的金屬絲發(fā)生短路，進行報警；但這類感溫電纜在熱敏材料融化后就必須更換；(3)熱敏電纜與負溫度系數(shù)熱敏電阻材料絞繞組成的感溫電纜，一旦有火情發(fā)生，負溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻材料因溫度升高，其阻值隨之發(fā)生變化，通過信號解碼器感知這一變化，進行信號轉(zhuǎn)換，通過微機處理，實現(xiàn)火警報警；熱敏材料融化后會發(fā)生負溫度系數(shù)與熱敏電阻材料混合，影響其特性，也存在后必須更換的缺點。
[0004]這些感溫電纜，都是依靠絕緣層隨溫度的阻值變化實現(xiàn)感溫性能，其對熱傳導性和電纜靈敏度均具有較高要求。此外，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、高溫的場所使用安全隱患，及時快速地實現(xiàn)電纜的熱響應，保護設備不被損壞，一直是行業(yè)探索的問題。
實用新型內(nèi)容
[0005]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靈敏感溫電纜，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、靈敏度高，在過載、高溫或潮濕環(huán)境下使用安全。
[0006]本實用新型提出的一種可恢復式靈敏感溫電纜，由三個導體和支撐芯構(gòu)成纜芯；每個導體包括位于中部的導線以及包覆在導線外部的絕緣層，絕緣層采用負溫度系數(shù)熱敏材料制成；支撐芯由三個金屬支撐板構(gòu)成，相鄰兩個金屬支撐板之間的夾角呈120度；三個導體分別縱置在相鄰兩個金屬支撐板之間，并且每個導體緊靠與其相鄰的兩個金屬支撐板；在所述纜芯外部包覆單面金屬塑料復合帶，所述單面金屬塑料復合帶的金屬層朝內(nèi)塑料層朝外；單面金屬塑料復合帶外部包覆內(nèi)護套，內(nèi)護套外部包覆外護套，內(nèi)護套和外護套之間設有潤滑層。
[0007]優(yōu)選地，相鄰兩個金屬支撐板之間弧形過渡，導體緊靠在弧形過渡處。
[0008]優(yōu)選地，支撐芯采用鋁金屬制成，金屬支撐板的徑向長度不大于導體的直徑。
[0009]優(yōu)選地，金屬支撐板的末端圓滑過渡。[0010]優(yōu)選地，單面金屬塑料復合帶采用單面鋁塑復合帶制成。
[0011]優(yōu)選地，潤滑層采用薄鋁粉制成。
[0012]優(yōu)選地，內(nèi)護套和外護套均采用阻燃聚乙烯制成。
[0013]本實用新型中，采用由三個鋁支撐板構(gòu)成的支撐芯，將導體分別縱置在相鄰兩個鋁支撐板之間，并且相鄰兩個鋁支撐板之間弧形過渡，導體緊靠在弧形過渡處。當電纜工作時，采用負溫度系數(shù)熱敏材料制成的絕緣層，溫度靈敏度高，具有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和負溫度系數(shù)(NTC)效應重復性，在預定的溫度范圍內(nèi)，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(fā)生短路，當溫度降低時，導線間的絕緣層再次絕緣，實現(xiàn)可恢復感溫。導體緊靠鋁支撐芯以及單面鋁塑復合帶的鋁金屬層朝內(nèi)，在纜芯內(nèi)提供了導熱通路，增加了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，實現(xiàn)電纜快速及時的可恢復感溫性能。
[0014]通過設置支撐芯增強了電纜的機械性能，三個導體分別縱置在兩個相鄰金屬支撐板之間，使得電纜的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。每個金屬支撐板的徑向長度均不大于導體直徑，并且每個金屬支撐板末端圓滑過渡，保證了電纜在制作和使用過程中支撐芯不會破壞外部的包覆層。此外，每個導體相鄰的兩個金屬支撐板與纜芯外部繞包的單面金屬塑料復合帶，為每個導體形成單獨屏蔽，這可以起到屏蔽導體之間和外部電磁波干擾的作用。同時，采用內(nèi)護套和外護套的雙層護套形式，并且在兩個護套之間設有薄鋁粉層，從外部保護纜芯的同時，改善了由于支撐芯的設置所引起的扭曲性不足。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型提出的一種可恢復式靈敏感溫電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示，圖1為本實用新型提出的一種可恢復式靈敏感溫電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]參照圖1，本實用新型提出的一種可恢復式靈敏感溫電纜，包括由三個導體I和支撐芯2構(gòu)成的纜芯。
[0018]導體I內(nèi)部為導線11，導線11外部包覆絕緣層12，絕緣層12采用的負溫度系數(shù)熱敏材料制成。支撐芯2由三個鋁支撐板一體成型，相鄰兩個鋁支撐板之間的夾角呈120度，并且相鄰兩個鋁支撐板之間弧形過渡。該鋁支撐板徑向長度不大于導體I的直徑，并且鋁支撐板末端圓滑過渡。
[0019]三個導體I分別縱置在相鄰兩個鋁支撐板之間，并且每個導體I緊靠在與其相鄰兩個鋁支撐板之間的弧形過渡處構(gòu)成纜芯。在纜芯外部包覆單面鋁塑復合帶3，單面鋁塑復合帶3的鋁金屬層朝內(nèi)，塑料層朝外。單面鋁塑復合帶3外部包覆內(nèi)護套4，內(nèi)護套4外部包覆外護套6，內(nèi)護套4和外護套6均采用阻燃聚乙烯制成，并且內(nèi)護套4和外護套6之間設有薄鋁粉層5。
[0020]在上述技術方案中，采用由三個鋁支撐板構(gòu)成的支撐芯2，三個導體I分別縱置在相鄰兩個鋁支撐板之間，并且導體I緊靠在相鄰兩個鋁支撐板之間的弧形過渡處。當電纜工作時，采用負溫度系數(shù)熱敏材料制成的絕緣層12，溫度靈敏度高，具有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和負溫度系數(shù)(NTC)效應重復性，在預定的溫度范圍內(nèi)，使得導線11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(fā)生短路，當溫度降低時，導線11間的絕緣層12再次絕緣，實現(xiàn)可恢復感溫。由于鋁金屬為良導體，導體I緊靠鋁支撐芯2以及單面鋁塑復合帶3的鋁金屬層朝內(nèi)，在纜芯內(nèi)提供了導熱通路，增加了導體I之間的熱接觸面積，為導體I的絕緣層12提供了良好的熱傳導通路，在纜芯達到設定溫度時，絕緣層12溫度均勻，反應時間縮短，靈敏度提高，實現(xiàn)電纜快速及時的可恢復感溫性能。
[0021]通過設置支撐芯2增強了電纜的機械性能，三個導體I分別縱置在兩個相鄰鋁支撐板之間，使得電纜的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。鋁支撐板的徑向長度不大于導體I的直徑，并且每個金屬支撐板末端圓滑過渡，保證了電纜在制作和使用過程中支撐芯2不會破壞外部的包覆層。此外，每個導體I相鄰的兩個鋁支撐板與纜芯外部繞包的單面鋁塑復合帶3，為每個導體I形成單獨屏蔽，這可以起到屏蔽導體I之間和外部電磁波的作用。同時，采用內(nèi)護套4和外護套6的雙層護套形式，并且在兩個護套之間設有薄鋁粉層5，保護纜芯的同時，改善了由于支撐芯2的設置所引起的扭曲性不足。
[0022]絕緣層12所采用的負溫度系數(shù)熱敏材料按質(zhì)量份數(shù)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份石蠟、0-3份偶聯(lián)劑、0-2份十六烷基三甲基溴化銨(CTAB);具體地，100份聚乙烯、5份碳納米管、2份氧化鋅、3份石蠟、I份偶聯(lián)劑、I份十六
燒基二甲基漠化按。
[0023]在這種熱敏材料制成的絕緣層12中，碳納米管作為導電填料，具有導電性導熱性好的優(yōu)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(wǎng)路，使其導電和導熱效果更加突出。這種負溫度系數(shù)熱敏材料溫度靈敏度高，具有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和NTC效應重復性。
[0024]根據(jù)本實施例提出的可恢復式靈敏感溫電纜，可根據(jù)需要選擇不同的熱敏材料和感溫變色材料，制成報警溫度不同的可恢復式靈敏感溫電纜。經(jīng)檢測，可實現(xiàn)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75V ;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%。
[0025]此外，根據(jù)本實施例的可恢復式靈敏感溫電纜經(jīng)檢測，短時可復用最高耐熱溫度不低于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(huán)境溫度不超過不動作溫度；可承受拉力為120N ;絕緣層耐壓1KV ;適用濕度范圍小于85%。
[0026]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范圍并不局限于此，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范圍內(nèi)，根據(jù)本實用新型的技術方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種可恢復式靈敏感溫電纜，其特征在于，由三個導體(I)和支撐芯(2)構(gòu)成纜芯；每個導體(I)包括位于中部的導線(11)以及包覆在導線(11)外部的絕緣層(12)，絕緣層(12)采用負溫度系數(shù)熱敏材料制成；支撐芯(2)由三個金屬支撐板構(gòu)成，相鄰兩個金屬支撐板之間的夾角呈120度；三個導體(I)分別縱置在相鄰兩個金屬支撐板之間，并且每個導體(I)緊靠與其相鄰的兩個金屬支撐板；在所述纜芯外部包覆單面金屬塑料復合帶(3)，所述單面金屬塑料復合帶(3)的金屬層朝內(nèi)塑料層朝外；單面金屬塑料復合帶(3)外部包覆內(nèi)護套(4)，內(nèi)護套(4)外部包覆外護套(6)，內(nèi)護套(4)和外護套(6)之間設有潤滑層(5)。
2.根據(jù)權利要求1所述的可恢復式靈敏感溫電纜，其特征在于，相鄰兩個金屬支撐板之間弧形過渡，導體(I)緊靠在弧形過渡處。
3.根據(jù)權利要求1所述的可恢復式靈敏感溫電纜，其特征在于，支撐芯(2)采用鋁金屬制成，金屬支撐板的徑向長度不大于導體(I)的直徑。
4.根據(jù)權利要求3所述的可恢復式靈敏感溫電纜，其特征在于，金屬支撐板的末端圓滑過渡。
5.根據(jù)權利要求1所述的可恢復式靈敏感溫電纜，其特征在于，單面金屬塑料復合帶(3)采用單面鋁塑復合帶制成。
6.根據(jù)權利要求1所述的可恢復式靈敏感溫電纜，其特征在于，潤滑層(5)采用薄鋁粉制成。
7.根據(jù)權利要求1所述的可恢復式靈敏感溫電纜，其特征在于，內(nèi)護套(4)和外護套(6)均采用阻燃聚乙烯制成。
【文檔編號】H01B7/18GK203826036SQ201420091772
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權日:2014年2月28日
【發(fā)明者】魏宜, 王斌, 童天明, 谷慶生, 方偉 申請人:安徽復興電纜集團有限公司