一種可恢復(fù)式感溫綜合電纜的制作方法
【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(gòu)成，芯線包括兩根導(dǎo)線和一根信號線以及單面金屬塑料復(fù)合帶，兩根導(dǎo)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(fù)合帶的金屬層朝內(nèi)塑料層朝外包覆導(dǎo)線與信號線；多根芯線平行縱置且在芯線之間設(shè)有隔熱填充材料構(gòu)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。本實用新型提出的一種可恢復(fù)式感溫綜合電纜，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、靈敏度高，在過載、高溫環(huán)境下實現(xiàn)局部感溫性能。
【專利說明】-種可恢復(fù)式感溫綜合電纜

【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)式感溫綜合電纜。

【背景技術(shù)】
[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(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(dǎo)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(xiàn)感溫性能，并且 多根導(dǎo)體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， 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(xiàn)電纜的熱響應(yīng)，保護設(shè)備不被損壞，已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù) 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)式感溫綜合 電纜，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、靈敏度高，在過載、高溫環(huán)境下實現(xiàn)局部感溫性能。
[0006] 本實用新型提出的一種可恢復(fù)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(gòu)成，所述芯線包括兩根導(dǎo)線和一根信號 線以及單面金屬塑料復(fù)合帶，每根導(dǎo)線包括位于中部的第一導(dǎo)體以及包覆在第一導(dǎo)體外部 的第一絕緣層，第一絕緣層采用負溫度系數(shù)熱敏材料制成，信號線包括位于中部的第二導(dǎo) 體以及包覆第二導(dǎo)體的第二絕緣層，兩根導(dǎo)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(fù)合帶包覆導(dǎo)線與信號線，且金屬層相對于塑料層朝向芯線內(nèi)；多根芯 線平行縱置且在芯線之間設(shè)有隔熱填充材料構(gòu)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(dǎo)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] 本實用新型中，電纜包括由多根芯線和隔熱填充材料構(gòu)成的圓形截面的纜芯，每 根芯線包括兩根導(dǎo)線與一根信號線以及單面金屬塑料復(fù)合帶，芯線中的兩根導(dǎo)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(fù)合帶的金屬層朝內(nèi)塑料層朝外包 覆導(dǎo)線與信號線，導(dǎo)線的第一絕緣層采用負溫度系數(shù)熱敏材料制成。在上述結(jié)構(gòu)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(nèi)形成多個彼此絕熱的熱單元，當(dāng)電纜工 作時，在每個芯線中，采用負溫度系數(shù)熱敏材料制成導(dǎo)線的第一絕緣層溫度靈敏度高，其具 有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和負溫度系數(shù)（NTC)效應(yīng)重復(fù)性，在預(yù)定的溫度范圍內(nèi)，使得導(dǎo)體之間 的電阻隨溫度上升而迅速減小，當(dāng)溫度達到設(shè)定值時，快速發(fā)生短路，當(dāng)溫度降低時，導(dǎo)體 間的絕緣層再次絕緣，達到每個芯線單元的可恢復(fù)感溫，而不影響其他芯線單元中電力和 信號傳輸，實現(xiàn)多芯電纜中局部感溫；此外，單面金屬塑料復(fù)合帶的金屬層，在芯線內(nèi)提供 了導(dǎo)熱通路，增加了導(dǎo)線之間的熱接觸面積，在達到設(shè)定溫度時，反應(yīng)時間縮短，靈敏度提 高；另一方面，每個芯線中的兩根導(dǎo)線、一根信號線三者平行縱置且任意兩者彼此接觸，其 力學(xué)性能好，由此構(gòu)成的纜芯結(jié)構(gòu)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(fù)合帶和鋁帶縱包層起到屏蔽導(dǎo)線和信號線的電磁波干擾的作用，實現(xiàn)電纜的電磁屏 蔽性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型提出的一種可恢復(fù)式感溫綜合電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0012] 如圖1所示，圖1為本實用新型提出的一種可恢復(fù)式感溫綜合電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 參照圖1，本實用新型提出的一種可恢復(fù)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(gòu)成；
[0015] 每根芯線包括兩根導(dǎo)線1和一根信號線2,導(dǎo)線1包括位于中部的導(dǎo)體11，導(dǎo)體11 外部包覆采用負溫度系數(shù)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(dǎo) 體21，第二導(dǎo)體21外部包覆第二絕緣層22 ;通過設(shè)置導(dǎo)線1和信號線2,實現(xiàn)了電纜的多 功能傳輸；
[0016] 在導(dǎo)線和信號線的布置過程中，兩根導(dǎo)線1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(dǎo)線和信號線外部包覆單面銅塑復(fù)合帶3,單面銅塑復(fù)合帶3的銅金 屬層朝內(nèi)塑料層朝外；在每根芯線內(nèi)實現(xiàn)獨立的可恢復(fù)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(dǎo) 線1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(shè)有陶瓷纖維填 充繩4構(gòu)成具有圓形截面的纜芯；纜芯結(jié)構(gòu)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(gòu)成的圓形截面的纜芯， 芯線包括兩根導(dǎo)線1與一根信號線2以及單面銅塑復(fù)合帶3,每個芯線中的兩根導(dǎo)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(fù)合帶的金屬層朝內(nèi)塑料層朝外 包覆導(dǎo)線1與信號線2,導(dǎo)線1的第一絕緣層12采用負溫度系數(shù)熱敏材料制成。在上述結(jié) 構(gòu)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(nèi)形成多個彼此絕熱的 熱單元，當(dāng)電纜工作時，在每個芯線中，采用負溫度系數(shù)熱敏材料制成導(dǎo)線的第一絕緣層12 溫度靈敏度高，其具有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和負溫度系數(shù)（NTC)效應(yīng)重復(fù)性，在預(yù)定的溫度范 圍內(nèi)，使得導(dǎo)體之間的電阻隨溫度上升而迅速減小，當(dāng)溫度達到設(shè)定值時，快速發(fā)生短路， 當(dāng)溫度降低時，導(dǎo)體間的絕緣層再次絕緣，達到每個芯線單元的可恢復(fù)感溫，而不影響其他 芯線單元中電力和信號傳輸，實現(xiàn)多芯電纜中局部感溫；此外，單面銅塑復(fù)合帶3的金屬 層，在芯線內(nèi)提供了導(dǎo)熱通路，增加了導(dǎo)線之間的熱接觸面積，在達到設(shè)定溫度時，反應(yīng)時 間縮短，靈敏度提高；另一方面，每個芯線中的兩根導(dǎo)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(xué)性能好，由此構(gòu)成的纜芯結(jié)構(gòu)緊湊且穩(wěn)定，外力難以改變其布局； 再一方面，單面銅塑復(fù)合帶3和鋁帶縱包層6起到屏蔽導(dǎo)線和信號線的電磁波干擾的作用， 實現(xiàn)電纜的電磁屏蔽性能。
[0020] 在具體結(jié)構(gòu)設(shè)計中，每根芯線中兩根導(dǎo)線1和一根信號線2外部包覆的單面銅塑 復(fù)合帶3,緊束芯線的同時，為芯線內(nèi)的導(dǎo)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(shè)有陶瓷纖維填充繩4構(gòu)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(dǎo)線1相對于信號線2遠離纜芯中心區(qū)域，使得纜芯內(nèi)分布均 勻，纜芯結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，此外，纜芯內(nèi)產(chǎn)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(xiàn)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(fù)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(fù)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(shù)熱敏材料按質(zhì)量份數(shù)比 包括下列組分：1〇〇份聚乙烯、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、1份偶聯(lián)劑、1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(dǎo)電填料，具有導(dǎo)電性導(dǎo) 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(wǎng)路，使其導(dǎo)電和導(dǎo)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(yīng)重復(fù)性。
[0025] 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(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范 圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種可恢復(fù)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(gòu)成，所述芯線包括兩根導(dǎo)線（1) 和一根信號線（2)以及單面金屬塑料復(fù)合帶（3)，每根導(dǎo)線（1)包括位于中部的第一導(dǎo)體 (11)以及包覆在第一導(dǎo)體（11)外部的第一絕緣層（12)，第一絕緣層（12)采用負溫度系數(shù) 熱敏材料制成，信號線（2)包括位于中部的第二導(dǎo)體（21)以及包覆第二導(dǎo)體（21)的第二絕 緣層（22)，兩根導(dǎo)線（1)、一根信號線（2)三者平行縱置且任意兩者彼此接觸，單面金屬塑 料復(fù)合帶（3)包覆導(dǎo)線（1)與信號線（2)，且金屬層相對于塑料層朝向芯線內(nèi)；多根芯線平 行縱置且在芯線之間設(shè)有隔熱填充材料（4)構(gòu)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(jù)權(quán)利要求1所述的可恢復(fù)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(jù)權(quán)利要求1所述的可恢復(fù)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(dǎo)線（1)相對于信號線（2)遠離纜芯中心區(qū)域。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可恢復(fù)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】H01B7/18GK203895139SQ201420161908
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)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(fù)興電纜集團有限公司