一種可恢復(fù)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(fù)式靈敏感溫電纜，由三個導(dǎo)體和支撐芯構(gòu)成纜芯；每個導(dǎo)體包括位于中部的導(dǎo)線以及包覆在導(dǎo)線外部的絕緣層，絕緣層采用負(fù)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(dǎo)體分別縱置在相鄰兩個金屬支撐板之間，并且每個導(dǎo)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(fù)合帶，所述單面金屬塑料復(fù)合帶的金屬層朝內(nèi)塑料層朝外；單面金屬塑料復(fù)合帶外部包覆內(nèi)護(hù)套，內(nèi)護(hù)套外部包覆外護(hù)套，內(nèi)護(hù)套和外護(hù)套之間設(shè)有潤滑層。本實用新型提出的可恢復(fù)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(fù)式靈敏感溫電纜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及電纜【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種可恢復(fù)式靈敏感溫電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]普通電力電纜的絕緣和護(hù)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(fù)荷運(yùn)作所產(chǎn)生熱量不同會導(dǎo)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(fù)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(fù)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(jìn)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(fù)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(fù)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(jìn)行信號轉(zhuǎn)換，通過微機(jī)處理，實現(xiàn)火警報警；熱敏材料融化后會發(fā)生負(fù)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(dǎo)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(yīng)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(yīng)，保護(hù)設(shè)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(shù)】中存在的技術(shù)問題，本實用新型提出了一種可恢復(fù)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(fù)式靈敏感溫電纜，由三個導(dǎo)體和支撐芯構(gòu)成纜芯；每個導(dǎo)體包括位于中部的導(dǎo)線以及包覆在導(dǎo)線外部的絕緣層，絕緣層采用負(fù)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(dǎo)體分別縱置在相鄰兩個金屬支撐板之間，并且每個導(dǎo)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(fù)合帶，所述單面金屬塑料復(fù)合帶的金屬層朝內(nèi)塑料層朝外；單面金屬塑料復(fù)合帶外部包覆內(nèi)護(hù)套，內(nèi)護(hù)套外部包覆外護(hù)套，內(nèi)護(hù)套和外護(hù)套之間設(shè)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(dǎo)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(dǎo)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(fù)合帶采用單面鋁塑復(fù)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(hù)套和外護(hù)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(dǎo)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(dǎo)體緊靠在弧形過渡處。當(dāng)電纜工作時，采用負(fù)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(fù)溫度系數(shù)(NTC)效應(yīng)重復(fù)性，在預(yù)定的溫度范圍內(nèi)，使得導(dǎo)線之間的電阻隨溫度上升而迅速減小，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值時，快速發(fā)生短路，當(dāng)溫度降低時，導(dǎo)線間的絕緣層再次絕緣，實現(xiàn)可恢復(fù)感溫。導(dǎo)體緊靠鋁支撐芯以及單面鋁塑復(fù)合帶的鋁金屬層朝內(nèi)，在纜芯內(nèi)提供了導(dǎo)熱通路，增加了導(dǎo)體之間的熱接觸面積，在達(dá)到設(shè)定溫度時，反應(yīng)時間縮短，靈敏度提高，實現(xiàn)電纜快速及時的可恢復(fù)感溫性能。
[0014]通過設(shè)置支撐芯增強(qiáng)了電纜的機(jī)械性能，三個導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(fù)合帶，為每個導(dǎo)體形成單獨(dú)屏蔽，這可以起到屏蔽導(dǎo)體之間和外部電磁波干擾的作用。同時，采用內(nèi)護(hù)套和外護(hù)套的雙層護(hù)套形式，并且在兩個護(hù)套之間設(shè)有薄鋁粉層，從外部保護(hù)纜芯的同時，改善了由于支撐芯的設(shè)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(fù)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(fù)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(fù)式靈敏感溫電纜，包括由三個導(dǎo)體I和支撐芯2構(gòu)成的纜芯。
[0018]導(dǎo)體I內(nèi)部為導(dǎo)線11，導(dǎo)線11外部包覆絕緣層12，絕緣層12采用的負(fù)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(dǎo)體I的直徑，并且鋁支撐板末端圓滑過渡。
[0019]三個導(dǎo)體I分別縱置在相鄰兩個鋁支撐板之間，并且每個導(dǎo)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(fù)合帶3，單面鋁塑復(fù)合帶3的鋁金屬層朝內(nèi)，塑料層朝外。單面鋁塑復(fù)合帶3外部包覆內(nèi)護(hù)套4，內(nèi)護(hù)套4外部包覆外護(hù)套6，內(nèi)護(hù)套4和外護(hù)套6均采用阻燃聚乙烯制成，并且內(nèi)護(hù)套4和外護(hù)套6之間設(shè)有薄鋁粉層5。
[0020]在上述技術(shù)方案中，采用由三個鋁支撐板構(gòu)成的支撐芯2，三個導(dǎo)體I分別縱置在相鄰兩個鋁支撐板之間，并且導(dǎo)體I緊靠在相鄰兩個鋁支撐板之間的弧形過渡處。當(dāng)電纜工作時，采用負(fù)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(fù)溫度系數(shù)(NTC)效應(yīng)重復(fù)性，在預(yù)定的溫度范圍內(nèi)，使得導(dǎo)線11之間的電阻隨溫度上升而迅速減小，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值時，快速發(fā)生短路，當(dāng)溫度降低時，導(dǎo)線11間的絕緣層12再次絕緣，實現(xiàn)可恢復(fù)感溫。由于鋁金屬為良導(dǎo)體，導(dǎo)體I緊靠鋁支撐芯2以及單面鋁塑復(fù)合帶3的鋁金屬層朝內(nèi)，在纜芯內(nèi)提供了導(dǎo)熱通路，增加了導(dǎo)體I之間的熱接觸面積，為導(dǎo)體I的絕緣層12提供了良好的熱傳導(dǎo)通路，在纜芯達(dá)到設(shè)定溫度時，絕緣層12溫度均勻，反應(yīng)時間縮短，靈敏度提高，實現(xiàn)電纜快速及時的可恢復(fù)感溫性能。
[0021]通過設(shè)置支撐芯2增強(qiáng)了電纜的機(jī)械性能，三個導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)體I相鄰的兩個鋁支撐板與纜芯外部繞包的單面鋁塑復(fù)合帶3，為每個導(dǎo)體I形成單獨(dú)屏蔽，這可以起到屏蔽導(dǎo)體I之間和外部電磁波的作用。同時，采用內(nèi)護(hù)套4和外護(hù)套6的雙層護(hù)套形式，并且在兩個護(hù)套之間設(shè)有薄鋁粉層5，保護(hù)纜芯的同時，改善了由于支撐芯2的設(shè)置所引起的扭曲性不足。
[0022]絕緣層12所采用的負(fù)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(dǎo)電填料，具有導(dǎo)電性導(dǎo)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(dǎo)電和導(dǎo)熱效果更加突出。這種負(fù)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(yīng)重復(fù)性。
[0024]根據(jù)本實施例提出的可恢復(fù)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(fù)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(fù)式靈敏感溫電纜經(jīng)檢測，短時可復(fù)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(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可恢復(fù)式靈敏感溫電纜，其特征在于，由三個導(dǎo)體(I)和支撐芯(2)構(gòu)成纜芯；每個導(dǎo)體(I)包括位于中部的導(dǎo)線(11)以及包覆在導(dǎo)線(11)外部的絕緣層(12)，絕緣層(12)采用負(fù)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(dǎo)體(I)分別縱置在相鄰兩個金屬支撐板之間，并且每個導(dǎo)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(fù)合帶(3)，所述單面金屬塑料復(fù)合帶(3)的金屬層朝內(nèi)塑料層朝外；單面金屬塑料復(fù)合帶(3)外部包覆內(nèi)護(hù)套(4)，內(nèi)護(hù)套(4)外部包覆外護(hù)套(6)，內(nèi)護(hù)套(4)和外護(hù)套(6)之間設(shè)有潤滑層(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可恢復(fù)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(dǎo)體(I)緊靠在弧形過渡處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可恢復(fù)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(dǎo)體(I)的直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可恢復(fù)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(quán)利要求1所述的可恢復(fù)式靈敏感溫電纜，其特征在于，單面金屬塑料復(fù)合帶(3)采用單面鋁塑復(fù)合帶制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可恢復(fù)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(quán)利要求1所述的可恢復(fù)式靈敏感溫電纜，其特征在于，內(nèi)護(hù)套(4)和外護(hù)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(quán)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(fù)興電纜集團(tuán)有限公司