CN203826036U - 一种可恢复式灵敏感温电缆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可恢复式灵敏感温电缆，由三个导体和支撑芯构成缆芯；每个导体包括位于中部的导线以及包覆在导线外部的绝缘层，绝缘层采用负温度系数热敏材料制成；支撑芯由三个金属支撑板构成，相邻两个金属支撑板之间的夹角呈120度；三个导体分别纵置在相邻两个金属支撑板之间，并且每个导体紧靠与其相邻的两个金属支撑板；在所述缆芯外部包覆单面金属塑料复合带，所述单面金属塑料复合带的金属层朝内塑料层朝外；单面金属塑料复合带外部包覆内护套，内护套外部包覆外护套，内护套和外护套之间设有润滑层。本实用新型提出的可恢复式灵敏感温电缆，结构稳定、灵敏度高，在过载或高温环境下使用安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及电缆技术领域，尤其涉及一种可恢复式灵敏感温电缆。
背景技术
普通电力电缆的绝缘和护套材料一般为聚氯乙烯、交联聚烯烃等，这些材料在电缆过载或者高温场合等会迅速老化直至电缆出现故障。电缆安全性中有一最重要的安全电流值，因电缆负荷运作所产生热量不同会导致线材本身温度不同，在电器使用超过安全电流过载造成温升时，无法快速直接判断电缆的使用安全性。
常用的感温电缆的工作原理是，环境温度升高时，金属丝之间阻值变化，或者发生短路，实现警报输出。常用的感温电缆有以下几种：（1）利用负温度系数（NTC）热敏电阻的同轴感温电缆，一旦有火情发生，负温度系数（NTC）热敏电阻材料因温度升高，其阻值随之发生变化，由信号解码器感知阻值并报警；这类感温电缆在点值上精度较高，但长度增加时精度会变差，受环境温度影响较大容易发生误报；（2）两根以上热敏电缆绞绕组成的感温电缆，发生火情时热敏材料熔解，内部包裹的金属丝发生短路，进行报警；但这类感温电缆在热敏材料融化后就必须更换；（3）热敏电缆与负温度系数热敏电阻材料绞绕组成的感温电缆，一旦有火情发生，负温度系数（NTC）热敏电阻材料因温度升高，其阻值随之发生变化，通过信号解码器感知这一变化，进行信号转换，通过微机处理，实现火警报警；热敏材料融化后会发生负温度系数与热敏电阻材料混合，影响其特性，也存在后必须更换的缺点。
这些感温电缆，都是依靠绝缘层随温度的阻值变化实现感温性能，其对热传导性和电缆灵敏度均具有较高要求。此外，两根以上绞合形成的感温电缆，存在受热温度不均匀、响应时间长、灵敏度差等问题。因此，如何避免电缆在过载、高温的场所使用安全隐患，及时快速地实现电缆的热响应，保护设备不被损坏，一直是行业探索的问题。
实用新型内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出了一种可恢复式灵敏感温电缆，其结构稳定、灵敏度高，在过载、高温或潮湿环境下使用安全。
本实用新型提出的一种可恢复式灵敏感温电缆，由三个导体和支撑芯构成缆芯；每个导体包括位于中部的导线以及包覆在导线外部的绝缘层，绝缘层采用负温度系数热敏材料制成；支撑芯由三个金属支撑板构成，相邻两个金属支撑板之间的夹角呈120度；三个导体分别纵置在相邻两个金属支撑板之间，并且每个导体紧靠与其相邻的两个金属支撑板；在所述缆芯外部包覆单面金属塑料复合带，所述单面金属塑料复合带的金属层朝内塑料层朝外；单面金属塑料复合带外部包覆内护套，内护套外部包覆外护套，内护套和外护套之间设有润滑层。
优选地，相邻两个金属支撑板之间弧形过渡，导体紧靠在弧形过渡处。
优选地，支撑芯采用铝金属制成，金属支撑板的径向长度不大于导体的直径。
优选地，金属支撑板的末端圆滑过渡。
优选地，单面金属塑料复合带采用单面铝塑复合带制成。
优选地，润滑层采用薄铝粉制成。
优选地，内护套和外护套均采用阻燃聚乙烯制成。
本实用新型中，采用由三个铝支撑板构成的支撑芯，将导体分别纵置在相邻两个铝支撑板之间，并且相邻两个铝支撑板之间弧形过渡，导体紧靠在弧形过渡处。当电缆工作时，采用负温度系数热敏材料制成的绝缘层，温度灵敏度高，具有较高的结构稳定性和负温度系数（NTC）效应重复性，在预定的温度范围内，使得导线之间的电阻随温度上升而迅速减小，当温度达到设定值时，快速发生短路，当温度降低时，导线间的绝缘层再次绝缘，实现可恢复感温。导体紧靠铝支撑芯以及单面铝塑复合带的铝金属层朝内，在缆芯内提供了导热通路，增加了导体之间的热接触面积，在达到设定温度时，反应时间缩短，灵敏度提高，实现电缆快速及时的可恢复感温性能。
通过设置支撑芯增强了电缆的机械性能，三个导体分别纵置在两个相邻金属支撑板之间，使得电缆的结构更加稳定。每个金属支撑板的径向长度均不大于导体直径，并且每个金属支撑板末端圆滑过渡，保证了电缆在制作和使用过程中支撑芯不会破坏外部的包覆层。此外，每个导体相邻的两个金属支撑板与缆芯外部绕包的单面金属塑料复合带，为每个导体形成单独屏蔽，这可以起到屏蔽导体之间和外部电磁波干扰的作用。同时，采用内护套和外护套的双层护套形式，并且在两个护套之间设有薄铝粉层，从外部保护缆芯的同时，改善了由于支撑芯的设置所引起的扭曲性不足。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种可恢复式灵敏感温电缆的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本实用新型提出的一种可恢复式灵敏感温电缆的结构示意图。
参照图1，本实用新型提出的一种可恢复式灵敏感温电缆，包括由三个导体1和支撑芯2构成的缆芯。
导体1内部为导线11，导线11外部包覆绝缘层12，绝缘层12采用的负温度系数热敏材料制成。支撑芯2由三个铝支撑板一体成型，相邻两个铝支撑板之间的夹角呈120度，并且相邻两个铝支撑板之间弧形过渡。该铝支撑板径向长度不大于导体1的直径，并且铝支撑板末端圆滑过渡。
三个导体1分别纵置在相邻两个铝支撑板之间，并且每个导体1紧靠在与其相邻两个铝支撑板之间的弧形过渡处构成缆芯。在缆芯外部包覆单面铝塑复合带3，单面铝塑复合带3的铝金属层朝内，塑料层朝外。单面铝塑复合带3外部包覆内护套4，内护套4外部包覆外护套6，内护套4和外护套6均采用阻燃聚乙烯制成，并且内护套4和外护套6之间设有薄铝粉层5。
在上述技术方案中，采用由三个铝支撑板构成的支撑芯2，三个导体1分别纵置在相邻两个铝支撑板之间，并且导体1紧靠在相邻两个铝支撑板之间的弧形过渡处。当电缆工作时，采用负温度系数热敏材料制成的绝缘层12，温度灵敏度高，具有较高的结构稳定性和负温度系数（NTC）效应重复性，在预定的温度范围内，使得导线11之间的电阻随温度上升而迅速减小，当温度达到设定值时，快速发生短路，当温度降低时，导线11间的绝缘层12再次绝缘，实现可恢复感温。由于铝金属为良导体，导体1紧靠铝支撑芯2以及单面铝塑复合带3的铝金属层朝内，在缆芯内提供了导热通路，增加了导体1之间的热接触面积，为导体1的绝缘层12提供了良好的热传导通路，在缆芯达到设定温度时，绝缘层12温度均匀，反应时间缩短，灵敏度提高，实现电缆快速及时的可恢复感温性能。
通过设置支撑芯2增强了电缆的机械性能，三个导体1分别纵置在两个相邻铝支撑板之间，使得电缆的结构更加稳定。铝支撑板的径向长度不大于导体1的直径，并且每个金属支撑板末端圆滑过渡，保证了电缆在制作和使用过程中支撑芯2不会破坏外部的包覆层。此外，每个导体1相邻的两个铝支撑板与缆芯外部绕包的单面铝塑复合带3，为每个导体1形成单独屏蔽，这可以起到屏蔽导体1之间和外部电磁波的作用。同时，采用内护套4和外护套6的双层护套形式，并且在两个护套之间设有薄铝粉层5，保护缆芯的同时，改善了由于支撑芯2的设置所引起的扭曲性不足。
绝缘层12所采用的负温度系数热敏材料按质量份数比包括下列组分：100份聚乙烯、2-8份碳纳米管、1-4份氧化锌、0.5-4份石蜡、0-3份偶联剂、0-2份十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）；具体地，100份聚乙烯、5份碳纳米管、2份氧化锌、3份石蜡、1份偶联剂、1份十六烷基三甲基溴化铵。
在这种热敏材料制成的绝缘层12中，碳纳米管作为导电填料，具有导电性导热性好的优点，同时增加了绝缘层12的防腐耐热性；CTAB使得碳纳米管在材料中均匀分布，在其中形成紧密分布的电热网路，使其导电和导热效果更加突出。这种负温度系数热敏材料温度灵敏度高，具有较高的结构稳定性和NTC效应重复性。
根据本实施例提出的可恢复式灵敏感温电缆，可根据需要选择不同的热敏材料和感温变色材料，制成报警温度不同的可恢复式灵敏感温电缆。经检测，可实现下列报警温度等级（℃）：报警温度为70℃，不动作温度为45℃；报警温度为85℃，不动作温度为60℃；报警温度为105℃，不动作温度为75℃；报警温度为138℃，不动作温度为85℃；报警温度为180℃，不动作温度为108℃，其中动作温度误差为±10%。
此外，根据本实施例的可恢复式灵敏感温电缆经检测，短时可复用最高耐热温度不低于1.4倍动作温度；在正常情况下使用寿命30年；普通型感温电缆外径为3.5mm，编织型感温电缆外径为4.5mm；普通型感温电缆重量为1.5kg/100m；最高工作环境温度不超过不动作温度；可承受拉力为120N；绝缘层耐压10KV；适用湿度范围小于85%。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种可恢复式灵敏感温电缆，其特征在于，由三个导体（1）和支撑芯（2）构成缆芯；每个导体（1）包括位于中部的导线（11）以及包覆在导线（11）外部的绝缘层（12），绝缘层（12）采用负温度系数热敏材料制成；支撑芯（2）由三个金属支撑板构成，相邻两个金属支撑板之间的夹角呈120度；三个导体（1）分别纵置在相邻两个金属支撑板之间，并且每个导体（1）紧靠与其相邻的两个金属支撑板；在所述缆芯外部包覆单面金属塑料复合带（3），所述单面金属塑料复合带（3）的金属层朝内塑料层朝外；单面金属塑料复合带（3）外部包覆内护套（4），内护套（4）外部包覆外护套（6），内护套（4）和外护套（6）之间设有润滑层（5）。
2.根据权利要求1所述的可恢复式灵敏感温电缆，其特征在于，相邻两个金属支撑板之间弧形过渡，导体（1）紧靠在弧形过渡处。
3.根据权利要求1所述的可恢复式灵敏感温电缆，其特征在于，支撑芯（2）采用铝金属制成，金属支撑板的径向长度不大于导体（1）的直径。
4.根据权利要求3所述的可恢复式灵敏感温电缆，其特征在于，金属支撑板的末端圆滑过渡。
5.根据权利要求1所述的可恢复式灵敏感温电缆，其特征在于，单面金属塑料复合带（3）采用单面铝塑复合带制成。
6.根据权利要求1所述的可恢复式灵敏感温电缆，其特征在于，润滑层（5）采用薄铝粉制成。
7.根据权利要求1所述的可恢复式灵敏感温电缆，其特征在于，内护套（4）和外护套（6）均采用阻燃聚乙烯制成。
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