智能防火發熱電纜制造技術

本實用新型專利技術涉及電力電子技術領域，具體涉及一種發熱電纜。智能防火發熱電纜，包括電纜線芯，在電纜線芯外包裹有一絕緣層，絕緣層的外部由內而外依次設有屏蔽層和護套層，絕緣層包括一采用高分子材料和導電顆?；旌现瞥傻膬冉^緣層和一采用陶瓷硅橡膠制成的外絕緣層。由于采用上述技術方案，本實用新型專利技術不僅具有環保特性，還能夠控制電纜的發熱溫度范圍，雙層絕緣層結構大大提高了產品的使用安全性。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
智能防火發熱電纜
本技術涉及電力電子
，具體涉及一種發熱電纜。
技術介紹
發熱電纜是以電力為能源，利用合金電阻絲進行通電發熱，來達到采暖或者保溫效果的一種電纜結構。發熱電纜內芯由冷線熱線組成，外面由絕緣層、接地、屏蔽層和外護套組成。通電后，熱線發熱，并在40°C?60°C的溫度區間內運行，埋設在填充層內的發熱電纜，將熱能通過熱傳導的方式和發出的8um?13um的遠紅外熱輻射方式傳給受熱體。由于熱源為電纜的內部線芯，其實際運行原理是電纜在電力傳輸過程中的熱損耗。而傳統發熱電纜的絕緣層在起到絕緣作用的卻會降低發熱電纜的熱傳遞效率，影響發熱電纜的正常工作。
技術實現思路
本技術的目的在于，提供一種智能防火發熱電纜，解決以上技術問題。本技術所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現:智能防火發熱電纜，包括電纜線芯，在所述電纜線芯外包裹有一絕緣層，所述絕緣層的外部由內而外依次設有屏蔽層和護套層，其特征在于，所述絕緣層包括一采用導電高分子材料制成的內絕緣層、一采用陶瓷硅橡膠制成的外絕緣層，所述導電高分子材料為高分子材料與導電顆粒的混合物。本技術通過設置雙絕緣層結構，增加了產品的使用安全性，其中內絕緣層由高分子材料混合導電顆粒制成，具有低溫導通，高溫絕緣的性能。當內絕緣層處于低溫時，聚合物結晶間的導電粒子構成導電網絡，呈導通狀態，使得內絕緣層導電，相當于增加了電纜線芯的線徑，便于產生更多熱量，同時減免了傳統絕緣層的作用，熱量得以迅速向外傳遞；當電流逐漸增大時，內絕緣層的溫度也隨之升高，聚合物體積膨脹，當內絕緣層達到溫度承受極限時，聚合物全部由結晶態轉為非結晶態，使導電粒子的連系網絡斷裂，因而使內絕緣層絕緣，絕緣后的內絕緣層起到傳統絕緣層的作用，相當于減小電纜線芯的線徑，增加了熱傳遞的阻礙，降低熱傳遞效率，此時電纜溫度將因此而逐漸降低；當溫度持續降低且不再有大電流后，等待一段時間后聚合物恢復結晶狀態，其中的導電粒子又構建了導電網絡，使內絕緣層又導通，繼續提高熱傳遞效率，周而復始，以便達到自動控制發熱電纜的加熱溫度范圍的效果，防止超溫后燒毀電纜，引起火災等情況發生。外絕緣層采用陶瓷硅橡膠制成，陶瓷硅橡膠是一種介于有機與無機的聚合物，兼具陶瓷的高熔點和硅橡膠的高導熱特性，既有一定的柔韌性，又具有較高的強度，耐高溫和酸堿老化，是一種優異的絕緣材料，可以有效保護電纜線芯，由于具有高導熱特性和絕緣特性，使得其在內絕緣層導通的情況下，既能夠保持絕緣效果，又不會對熱量傳遞造成太大阻礙。所述電纜線芯采用碳纖維發熱體制成的電纜線芯。本技術通過將傳統電纜線芯的金屬導體替換成碳纖維，提高了產品的柔韌性。碳纖維是一種力學性能優異的材料，比重不到鋼的1/4，碳纖維樹脂復合材料的抗拉強度一般都在3500Mpa以上，是鋼的7?9倍，其軸向強度和模量高，密度低、無蠕變、非氧化環境下耐超高溫、耐疲勞性好，熱膨脹系數小且具有各向異性。由于碳纖維材料的特性，使得作為電纜線芯后能夠在確保電纜線芯功能的基礎上，使得電纜產品的整體重量更小，卻保持了導電和導熱特性，又增加了機械強度。所述屏蔽層采用銅絲制成的銅絲屏蔽層。當電纜線芯內通入電流后，由于電磁感應會在電纜周圍形成磁場，如果電磁場超過100微特斯拉就會對人體健康和其他電器造成影響，通過設置銅絲屏蔽層把電磁場限制在線芯內，使之不能擴散到外部；同時，銅制的屏蔽層也有利于增加電纜整體的機械強度和抗拉強度，延長其使用壽命。所述屏蔽層與所述護套層之間設有一繞包層，所述繞包層采用礦物質帶繞包層。本技術通過設置礦物質帶繞包層，增強了產品的耐高溫和防火性能，由于礦物質無機材料相比較有機材料更為輕盈，節省了材料也減輕了產品重量，便于運輸；礦物質大部分具有較高熔點，同時還具有良好的柔軟性，即便在極高溫度下燃燒時，也基本不存在揮發有害物質的現象，是安全環保的絕緣材料。所述護套層采用銅制成的銅護套層。本技術采用銅作為護套層材料，使得電纜的熱傳導性能更好，并且銅不具備燃燒特性，因此可以有效避免傳統護套層材料燃燒以及燃燒中排出有害物質的問題。所述銅護套層外還設有一使用低煙無鹵材料制成的低煙無鹵護套，在產品運輸過程中，低煙無鹵護套可以有效保護銅護套層不受損傷；在燃燒時，低煙無鹵護套不會產生有毒氣體，具有安全而環保的效果。所述電纜線芯至少設有兩個，任一所述電纜線芯的外部分別設有一所述絕緣層，至少兩個所述電纜線芯呈束狀排列后，在外部由內而外緊密包裹所述屏蔽層和所述繞包層，所述繞包層外依次設有所述護套層和所述低煙無齒護套；至少兩個所述電纜線芯排列后與所述屏蔽層之間的間隙內設有填充料，以便加固電纜內部層間結構。當電纜線芯設有兩個時，兩個所述電纜線芯的截面呈一字排列，排列后在兩個所述電纜線芯的外部由內而外緊密包裹所述屏蔽層和所述繞包層，在所述繞包層外依次設有所述護套層和所述低煙無鹵護套，所述護套層與所述繞包層之間設有所述填充料，以便使整個電纜成型后保持圓形截面。有益效果:由于采用上述技術方案，本技術不僅具有環保特性，還能夠控制電纜的發熱溫度范圍，雙層絕緣層結構大大提高了產品的使用安全性?！靖綀D說明】圖1為本技術的結構示意圖；圖2為本技術的另一種結構示意圖?！揪唧w實施方式】為了使本技術實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示進一步闡述本技術。參照圖1，智能防火發熱電纜，包括碳纖維發熱體制成的電纜線芯1，在電纜線芯I外由內而外依次設有絕緣層、屏蔽層4、繞包層5、銅護套層6和低煙無鹵護套7，其中絕緣層包括采用高分子材料和導電顆粒混合制成的內絕緣層2和采用陶瓷硅橡膠制成的外絕緣層3 ο本技術通過設置雙絕緣層結構，增加了產品的使用安全性，其中內絕緣層由高分子材料混合導電顆粒制成，具有低溫導通，高溫絕緣的性能。當內絕緣層處于低溫時，聚合物結晶間的導電粒子構成導電網絡，呈導通狀態，使得內絕緣層導電，相當于增加了電纜線芯的線徑，便于產生更多熱量，同時減免了傳統絕緣層的作用，熱量得以迅速向外傳遞；當電流逐漸增大時，內絕緣層的溫度也隨之升高，聚合物體積膨脹，當內絕緣層達到溫度承受極限時，聚合物全部由結晶態轉為非結晶態，使導電粒子的連系網絡斷裂，因而使內絕緣層絕緣，絕緣后的內絕緣層起到傳統絕緣層的作用，相當于減小電纜線芯的線徑，增加了熱傳遞的阻礙，降低熱傳遞效率，此時電纜溫度將因此而逐漸降低；當溫度持續降低且不再有大電流后，等待一段時間后聚合物恢復結晶狀態，其中的導電粒子又構建了導電網絡，使內絕緣層又導通，繼續提高熱傳遞效率，周而復始，以便達到自動控制發熱電纜的加熱溫度范圍的效果，防止超高溫燒毀電纜，引起火災等情況發生。外絕緣層采用陶瓷硅橡膠制成，陶瓷硅橡膠是一種介于有機與無機的聚合物，兼具陶瓷的高熔點和硅橡膠的高導熱特性，既有一定的柔韌性，又具有較高的強度，耐高溫和酸堿老化，是一種優異的絕緣材料，可以有效保護電纜線芯，由于具有高導熱特性和絕緣特性，使得其在內絕緣層導通的情況下，既能夠保持絕緣效果，又不會對熱量傳遞造成太大阻礙。本技術通過將傳統電纜線芯的金屬導體替換成碳纖維，提高了產品的柔韌性。碳纖維是一種力學性能優異的材料，比重不到鋼的1/4，碳纖維本文檔來自技高網...

【技術保護點】
智能防火發熱電纜，包括電纜線芯，在所述電纜線芯外包裹有一絕緣層，所述絕緣層的外部由內而外依次設有屏蔽層和護套層，其特征在于，所述絕緣層包括一采用導電高分子材料制成的內絕緣層、一采用陶瓷硅橡膠制成的外絕緣層，所述電纜線芯采用碳纖維發熱體制成的電纜線芯，所述屏蔽層采用銅絲制成的銅絲屏蔽層，所述屏蔽層與所述護套層之間設有一繞包層，所述繞包層采用礦物質帶繞包層，所述護套層采用銅制成的銅護套層。

【技術特征摘要】
1.智能防火發熱電纜，包括電纜線芯，在所述電纜線芯外包裹有一絕緣層，所述絕緣層的外部由內而外依次設有屏蔽層和護套層，其特征在于，所述絕緣層包括一采用導電高分子材料制成的內絕緣層、一采用陶瓷硅橡膠制成的外絕緣層，所述電纜線芯采用碳纖維發熱體制成的電纜線芯，所述屏蔽層采用銅絲制成的銅絲屏蔽層，所述屏蔽層與所述護套層之間設有一繞包層，所述繞包層采用礦物質帶繞包層，所述護套層采用銅制...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳浩，陳智，秦川，彭雪梅，李金成，付啟飛，陳陣，
申請(專利權)人：上海永進特種電纜有限公司，
類型：新型
國別省市：上海;31