一種可恢復式感溫綜合電纜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可恢復式感溫綜合電纜，包括纜芯、繞包層、鋁帶縱包層、護套層；纜芯由多根芯線以及隔熱填充材料構成，芯線包括兩根導線和一根信號線以及單面金屬塑料復合帶，兩根導線、一根信號線三者平行縱置且任意兩者彼此接觸，單面金屬塑料復合帶的金屬層朝內塑料層朝外包覆導線與信號線；多根芯線平行縱置且在芯線之間設有隔熱填充材料構成具有圓形截面的纜芯；所述纜芯外部包覆繞包層，繞包層外部包覆鋁帶縱包層，鋁帶縱包層外部包覆護套層。本發(fā)明提出的一種可恢復式感溫綜合電纜，結構穩(wěn)定、靈敏度高，在過載、高溫環(huán)境下實現局部感溫性能。
【專利說明】—種可恢復式感溫綜合電纜
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電纜【技術領域】，尤其涉及一種可恢復式感溫綜合電纜。
【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，實現警報輸出。常用的感溫電纜有以下幾種:(1)利用負溫度系數(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(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(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，進行信號轉換，通過微機處理，實現火警報警；熱敏材料融化后會發(fā)生負溫度系數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，感溫電纜通常是對電纜的整個纜芯實現感溫性能，并且多根導體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，無法對電纜進行局部快速的感溫性能。如何避免電纜在過載、高溫的場所使用安全隱患，及時快速地實現電纜的熱響應，保護設備不被損壞，已成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

【發(fā)明內容】

[0005]為了解決【背景技術】中存在的技術問題，本發(fā)明提出了一種可恢復式感溫綜合電纜，其結構穩(wěn)定、靈敏度高，在過載、高溫環(huán)境下實現局部感溫性能。
[0006]本發(fā)明提出的一種可恢復式感溫綜合電纜，包括纜芯、繞包層、鋁帶縱包層、護套層；所述纜芯由多根芯線以及隔熱填充材料構成，所述芯線包括兩根導線和一根信號線以及單面金屬塑料復合帶，每根導線包括位于中部的第一導體以及包覆在第一導體外部的第一絕緣層，第一絕緣層采用負溫度系數熱敏材料制成，信號線包括位于中部的第二導體以及包覆第二導體的第二絕緣層，兩根導線、一根信號線三者平行縱置且任意兩者彼此接觸，單面金屬塑料復合帶包覆導線與信號線，且金屬層相對于塑料層朝向芯線內；多根芯線平行縱置且在芯線之間設有隔熱填充材料構成具有圓形截面的纜芯；所述纜芯外部包覆繞包層，繞包層外部包覆鋁帶縱包層，鋁帶縱包層外部包覆護套層。[0007]優(yōu)選地，隔熱填充材料為陶瓷纖維填充繩。
[0008]優(yōu)選地，所述芯線的信號線所在位置靠近纜芯中心區(qū)域，且兩根導線相對于信號線遠離纜芯中心區(qū)域。
[0009]優(yōu)選地，鋁帶縱包層采用單面軋紋鋁帶縱包而成。
[0010]本發(fā)明中，電纜包括由多根芯線和隔熱填充材料構成的圓形截面的纜芯，每根芯線包括兩根導線與一根信號線以及單面金屬塑料復合帶，芯線中的兩根導線、一根信號線三者平行縱置且任意兩者彼此接觸，單面金屬塑料復合帶的金屬層朝內塑料層朝外包覆導線與信號線，導線的第一絕緣層采用負溫度系數熱敏材料制成。在上述結構布置方式中，隔熱填充材料隔絕芯線之間的熱傳遞，在纜芯內形成多個彼此絕熱的熱單元，當電纜工作時，在每個芯線中，采用負溫度系數熱敏材料制成導線的第一絕緣層溫度靈敏度高，其具有較高的結構穩(wěn)定性和負溫度系數(NTC)效應重復性，在預定的溫度范圍內，使得導體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，導體間的絕緣層再次絕緣，達到每個芯線單元的可恢復感溫，而不影響其他芯線單元中電力和信號傳輸，實現多芯電纜中局部感溫；此外，單面金屬塑料復合帶的金屬層，在芯線內提供了導熱通路，增加了導線之間的熱接觸面積，在達到設定溫度時，反應時間縮短，靈敏度提高；另一方面，每個芯線中的兩根導線、一根信號線三者平行縱置且任意兩者彼此接觸，其力學性能好，由此構成的纜芯結構緊湊且穩(wěn)定，外力難以改變其布局；再一方面，單面金屬塑料復合帶和鋁帶縱包層起到屏蔽導線和信號線的電磁波干擾的作用，實現電纜的電磁屏蔽性倉泛。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明提出的一種可恢復式感溫綜合電纜的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]如圖1所示，圖1為本發(fā)明提出的一種可恢復式感溫綜合電纜的結構示意圖。
[0013]參照圖1，本發(fā)明提出的一種可恢復式感溫綜合電纜，包括纜芯、繞包層5、鋁帶縱包層6、護套層7;
[0014]纜芯由六根芯線以及陶瓷纖維填充繩4構成；
[0015]每根芯線包括兩根導線I和一根信號線2，導線I包括位于中部的導體11，導體11外部包覆采用負溫度系數熱敏材料制成的第一絕緣層12，信號線2包括位于中部的第二導體21，第二導體21外部包覆第二絕緣層22 ;通過設置導線I和信號線2，實現了電纜的多功能傳輸；
[0016]在導線和信號線的布置過程中，兩根導線I和一根信號線2三者平行縱置且任意兩者彼此接觸，在所有導線和信號線外部包覆單面銅塑復合帶3，單面銅塑復合帶3的銅金屬層朝內塑料層朝外；在每根芯線內實現獨立的可恢復式感溫性能。
[0017]在芯線的布置過程中，每根芯線的信號線2所在位置靠近纜芯中心區(qū)域且兩根導線I相對于信號線2遠離纜芯中心區(qū)域，將六根芯線平行縱置且芯線之間設有陶瓷纖維填充繩4構成具有圓形截面的纜芯；纜芯結構穩(wěn)定，外力難以改變其布局。
[0018]在纜芯外部包覆繞包層5，繞包層5外部包覆單面軋紋鋁帶縱包層6，單面軋紋鋁帶縱包層6外部包覆護套層7，護套層7采用阻燃聚乙烯制成。
[0019]在本實施例中，電纜包括由六根芯線和隔熱填充材料4構成的圓形截面的纜芯，芯線包括兩根導線I與一根信號線2以及單面銅塑復合帶3，每個芯線中的兩根導線1、一根信號線2三者平行縱置且任意兩者彼此接觸，單面銅塑復合帶的金屬層朝內塑料層朝外包覆導線I與信號線2，導線I的第一絕緣層12采用負溫度系數熱敏材料制成。在上述結構布置方式中，陶瓷纖維填充繩4隔絕芯線之間的熱傳遞，在纜芯內形成多個彼此絕熱的熱單元，當電纜工作時，在每個芯線中，采用負溫度系數熱敏材料制成導線的第一絕緣層12溫度靈敏度高，其具有較高的結構穩(wěn)定性和負溫度系數(NTC)效應重復性，在預定的溫度范圍內，使得導體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，導體間的絕緣層再次絕緣，達到每個芯線單元的可恢復感溫，而不影響其他芯線單元中電力和信號傳輸，實現多芯電纜中局部感溫；此外，單面銅塑復合帶3的金屬層，在芯線內提供了導熱通路，增加了導線之間的熱接觸面積，在達到設定溫度時，反應時間縮短，靈敏度提高；另一方面，每個芯線中的兩根導線1、一根信號線2三者平行縱置且任意兩者彼此接觸，其力學性能好，由此構成的纜芯結構緊湊且穩(wěn)定，外力難以改變其布局；再一方面，單面銅塑復合帶3和鋁帶縱包層6起到屏蔽導線和信號線的電磁波干擾的作用，實現電纜的電磁屏蔽性能。
[0020]在具體結構設計中，每根芯線中兩根導線I和一根信號線2外部包覆的單面銅塑復合帶3，緊束芯線的同時，為芯線內的導線和信號線屏蔽其他芯線的電磁波干擾。
[0021]按照上述實施例布置的芯線的橫截面近似為具有圓角的三角形，將六個芯線平行縱置且在芯線之間設有陶瓷纖維填充繩4構成具有圓形截面的纜芯，芯線的信號線所在位置靠近纜芯中心區(qū)域，兩根導線I相對于信號線2遠離纜芯中心區(qū)域，使得纜芯內分布均勻，纜芯結構更加穩(wěn)定，此外，纜芯內產生的電磁場均勻分布，相互干擾小，電磁兼容性好；另一方面，由于芯線之間的陶瓷纖維填充繩4為隔熱填充材料，隔絕相鄰芯線之間的熱量傳遞，使每根芯線不受其他芯線溫度影響，更好地實現每根芯線的獨立感溫功能。
[0022]單面軋紋鋁帶縱包層6取代了傳統(tǒng)的銅帶縱包，不僅節(jié)省材料成本，而且單面軋紋使鋁帶具有良好的彎曲性能，同時單面壓紋鋁帶上的凸起使得其與外部的護套層7緊密接觸，確保在電纜彎曲時也具有良好的屏蔽作用和防潮效果；另一方面，單面壓紋鋁帶縱包層6與單面銅塑復合帶3 —起起到屏蔽外部電磁波干擾的作用，并且單面銅塑復合帶3與單面壓紋鋁帶縱包層6采用不同的金屬材料，在屏蔽范圍上互補。
[0023]在【具體實施方式】中，第一絕緣層12所采用的負溫度系數熱敏材料按質量份數比包括下列組分: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，其組分和含量如下: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份十六烷基三甲基溴化銨。
[0024]采用這種熱敏材料制成熱敏絕緣層，其中碳納米管作為導電填料，具有導電性導熱性好的優(yōu)點，同時增加了熱敏絕緣層的防腐耐熱性；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路，使其導電和導熱效果更加突出。這種負溫度系數熱敏材料溫度靈敏度高，具有較高的結構穩(wěn)定性和NTC效應重復性。
[0025]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，根據本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種可恢復式感溫綜合電纜，其特征在于，包括纜芯、繞包層(5)、鋁帶縱包層(6)、護套層(7);所述纜芯由多根芯線以及隔熱填充材料(4)構成，所述芯線包括兩根導線(I)和一根信號線(2)以及單面金屬塑料復合帶(3)，每根導線(I)包括位于中部的第一導體(11)以及包覆在第一導體(11)外部的第一絕緣層(12)，第一絕緣層(12)采用負溫度系數熱敏材料制成，信號線(2)包括位于中部的第二導體(21)以及包覆第二導體(21)的第二絕緣層(22)，兩根導線(I)、一根信號線(2)三者平行縱置且任意兩者彼此接觸，單面金屬塑料復合帶(3)包覆導線(I)與信號線(2)，且金屬層相對于塑料層朝向芯線內；多根芯線平行縱置且在芯線之間設有隔熱填充材料(4)構成具有圓形截面的纜芯；所述纜芯外部包覆繞包層(5 )，繞包層(5 )外部包覆鋁帶縱包層(6 )，鋁帶縱包層(6 )外部包覆護套層(7 )。
2.根據權利要求1所述的可恢復式感溫綜合電纜，其特征在于，隔熱填充材料(4)為陶瓷纖維填充繩。
3.根據權利要求1所述的可恢復式感溫綜合電纜，其特征在于，所述芯線的信號線(2)所在位置靠近纜芯中心區(qū)域，且兩根導線(I)相對于信號線(2)遠離纜芯中心區(qū)域。
4.根據權利要求1所述的可恢復式感溫綜合電纜，其特征在于，鋁帶縱包層(6)采用單面軋紋鋁帶縱包而成。
【文檔編號】H01B7/17GK103956201SQ201410134544
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月2日 優(yōu)先權日:2014年4月2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