專利名稱：氧化鎂絕緣加熱元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種新型的電加熱器件，特別是加熱電纜元件的結(jié)構(gòu)，屬于加熱電纜技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
加熱電纜是一種特殊形式的加熱器，可結(jié)合工業(yè)、農(nóng)業(yè)和建筑業(yè)等各方面的特殊需要而制造成為最佳的加熱裝置，其應(yīng)用十分廣泛。多年前，我國電力供應(yīng)能力較為貧乏，許多場合禁用電加熱，或被認(rèn)為是奢侈的行為，幾乎所有的保溫采暖方式，無論是集中供熱，還是單戶取暖均以單一的燃煤為能源。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市能源結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化，電力、天然氣、石油液化氣等清潔能源有了飛速發(fā)展，特別是近年來我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造的初步完成和進(jìn)一步深入，發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量的大大提高，尤其是核電、水電及風(fēng)力發(fā)電的進(jìn)一步發(fā)展，使得電力已成為世界上使用最為廣泛的能源，且是世界上價格最為穩(wěn)定的能源，其價格上漲指數(shù)只有煤、天然氣和液化石油氣的七分之一到八分之一。采用加熱電纜進(jìn)行采暖保溫以取代燃煤、燃?xì)饧訜嵋殉蔀榭赡?，且具?jīng)濟(jì)性。
環(huán)保問題是當(dāng)今國際社會關(guān)注的焦點之一，是未來世界經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展重中之重的問題。我國環(huán)境保護(hù)壓力巨大，面對控制大氣污染的緊迫形勢，傳統(tǒng)的單一以燃煤為供暖能源的格局必須改變，且也已經(jīng)在改變，國家已出臺改革傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)的文件法規(guī)。電力是清潔能源，使用電力進(jìn)行采暖保溫，將大幅度降低二氧化碳及其它有害氣體的排放濃度，降低溫室效應(yīng)，控制全球變暖，則加熱電纜將成為世界采暖保溫的主角。
實際上加熱電纜的使用日益廣泛，如用于化學(xué)、食品、石油工業(yè)中的輸送管道、容器或罐等的加熱，使其產(chǎn)品在加工或傳送過程中保持所期望的合適條件；在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用主要是植物溫室栽培；在建筑工業(yè)中可用于水泥快速干燥加熱、耐火磚的預(yù)干燥、尤其是用于住宅和工業(yè)建筑中的地?zé)岵膳到y(tǒng)則有其獨特的優(yōu)勢，比如說，符合“腳下要保暖，頭部要透氣”的中醫(yī)理論，熱力的分布較為合理且節(jié)能，且具隱形性，不象笨重的空調(diào)或暖氣管那樣讓您無法隨意的布置您的家具或有礙觀瞻等。
目前使用的加熱電纜是采用塑料絕緣，在導(dǎo)體的外表面包裹塑料絕緣層及護(hù)套，加熱電纜的兩端設(shè)置終端。塑料絕緣加熱電纜存在耐高溫性能差，易老化，使用壽命短等不足。第一是塑料的工作溫度較低，電纜的工作溫度一般不超過90℃，故不適用于高溫使用場合；其次塑料存在老化問題，電纜的使用通常不超過60年，則該種電纜用作現(xiàn)代建筑中的地?zé)岵膳到y(tǒng)時，其壽命與現(xiàn)代建筑的壽命無法匹配；第三是塑料絕緣電纜的絕緣不具自恢復(fù)性，當(dāng)其在過流或過壓的情境下而導(dǎo)致絕緣擊穿時，便會因喪失其絕緣性能而需更換，這對于將其用作地板層的地?zé)岵膳到y(tǒng)的用戶來說是不可容忍的；此外其不可用于高輻射性場合。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是針對現(xiàn)有的加熱電纜存在的不足，通過對現(xiàn)有加熱電纜的改進(jìn)，提供一種絕緣性能好的，耐高溫，抗老化、抗輻射的氧化鎂絕緣加熱元件。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，氧化鎂絕緣加熱元件，包括終端14，設(shè)有熱端電纜17、冷熱端接頭16、冷端電纜15，熱端電纜17兩端通過冷熱端接頭16連接冷端電纜15的一端，冷端電纜15的另一端連接終端14。所述的熱端電纜17由包含導(dǎo)體4、氧化鎂絕緣層3、金屬套2構(gòu)成，氧化鎂絕緣層3包裹在導(dǎo)體4的外表面，氧化鎂絕緣層3的外表面設(shè)置金屬套2。為了保護(hù)金屬套2不受環(huán)境的腐蝕，熱端電纜17的金屬套2上設(shè)防腐蝕護(hù)套1。熱端電纜17的導(dǎo)體4有單芯或雙芯。導(dǎo)體4的材料為非負(fù)電阻溫度系數(shù)的單根純金屬或金屬合金單線組成。氧化鎂絕緣層3為緊壓氧化鎂瓷柱。金屬套2為包括銅套、銅合金套、不銹鋼套的非焊接連續(xù)套。所述的冷熱端接頭16包括被連接的氧化鎂絕緣加熱電纜17和冷端電纜15的導(dǎo)體4、12、氧化鎂絕緣層3、11、金屬套2、10、防腐護(hù)套1、9和連接用的絕緣瓷套5、13、導(dǎo)體連接套6、金屬套連接套7、熱縮護(hù)套8。導(dǎo)體連接套6與金屬套連接套7之間設(shè)有間隙。冷端電纜15的結(jié)構(gòu)與熱端電纜17的結(jié)構(gòu)相同。防腐護(hù)套1的材料可以是聚氯乙烯、聚烯烴、聚酰胺等。
本實用新型結(jié)構(gòu)合理簡單，生產(chǎn)制造容易。氧化鎂絕緣加熱元件是面向最終用戶的產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)和各種生活設(shè)施中。電纜加熱元件采用了氧化鎂絕緣加熱電纜，其優(yōu)點有一、氧化鎂為無機(jī)礦物材料，其具較高的熱穩(wěn)定性，只要電纜的導(dǎo)體、金屬套等材料相匹配，其工作溫度可達(dá)1000℃，則可用于蒸汽掃描線等高溫場合；二、氧化鎂材料具較好的化學(xué)穩(wěn)定性，不存在老化問題，因而氧化鎂絕緣加熱電纜的使用壽命長，可滿足現(xiàn)代建筑中用作地?zé)岵膳到y(tǒng)時的長壽命要求；三、氧化鎂具有輻射穩(wěn)定性，則電纜可用于高輻射性場合；四、氧化鎂絕緣在過壓、雷擊等情況下發(fā)生電擊穿時，其絕緣性能會自恢復(fù)，即在雷擊、過壓等情況消失后，其絕緣性能并不降低，無需更換；則當(dāng)其用作現(xiàn)代建筑中的地?zé)岵膳到y(tǒng)時，具更高的可靠性。五、氧化鎂絕緣加熱電纜即便經(jīng)受激烈的機(jī)械破壞也不損傷其電性能，在電纜外徑變形到三分之一的情況下仍可正常工作；六、氧化鎂絕緣加熱電纜的容抗和感抗很低，且氧化鎂的熱阻較小，故氧化鎂絕緣加熱電纜具較高熱功率特性，節(jié)能性較佳。
氧化鎂絕緣加熱元件的冷熱端電纜均采用熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐輻射性、熱導(dǎo)性俱佳的無機(jī)氧化鎂材料作為絕緣，冷熱端連接部位同樣采用無機(jī)瓷套作為絕緣支撐件。以保證電纜加熱元件(不包括防腐護(hù)套)的工作高可靠性、長壽命性、耐輻射性、防火性、節(jié)能性、快速熱響應(yīng)性。氧化鎂絕緣加熱元件用于有腐蝕的環(huán)境，或為了保護(hù)金屬套不受環(huán)境的腐蝕，在金屬套上設(shè)防腐蝕護(hù)套，增強電纜加熱元件的抗腐蝕性能。


附圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2為本實用新型的單芯加熱電纜的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為本實用新型的雙芯加熱電纜的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4為本實用新型的冷熱端接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1防腐蝕護(hù)套、2金屬套、3氧化鎂絕緣層、4導(dǎo)體、5絕緣瓷套、6導(dǎo)體連接套、7金屬套連接套、8熱縮護(hù)套、9防腐護(hù)套、10金屬套、11氧化鎂絕緣層、12導(dǎo)體、13絕緣瓷套、14終端、15冷端電纜、16冷熱端接頭、17熱端電纜。
具體實施方式
由導(dǎo)體4、氧化鎂絕緣層3、金屬套2構(gòu)成熱端電纜17，氧化鎂絕緣層3包裹在導(dǎo)體4的外表面，氧化鎂絕緣層3的外表面設(shè)置金屬套2。為了保護(hù)金屬套2不受環(huán)境的腐蝕，具有防腐蝕的性能，在金屬套2上設(shè)防腐護(hù)套1。冷端電纜15與熱端電纜17的結(jié)構(gòu)相同，由導(dǎo)體12的外表面包裹絕緣層11、金屬套10和防腐護(hù)套9構(gòu)成。熱端電纜17的兩端通過冷熱端接頭16連接冷端電纜15。冷端電纜15的另一端連接終端14。
采用冷熱端接頭16連接熱端電纜17和冷端電纜15，導(dǎo)體4、12及金屬套2、10的連接均采用冷壓接技術(shù)。采用導(dǎo)體連接套6、金屬套連接套7分別對氧化鎂絕緣加熱電纜17和冷端電纜15的導(dǎo)體及金屬套進(jìn)行冷壓接，使接頭處不會產(chǎn)生過熱。為使金屬套可實現(xiàn)冷壓接，利用絕緣瓷套5、13伸入金屬套中一部分，以提供冷壓接時電纜金屬套的支撐力，使壓接可靠。在金屬套連接套7的外表面設(shè)置熱縮護(hù)套8并與氧化鎂絕緣加熱電纜17和冷端電纜15的防腐護(hù)套1、9連接。
權(quán)利要求1.一種氧化鎂絕緣加熱元件，包括終端(14)，其特征是設(shè)有熱端電纜(17)、冷熱端接頭(16)、冷端電纜(15)，熱端電纜(17)兩端通過冷熱端接頭(16)連接冷端電纜(15)的一端，冷端電纜(15)的另一端連接終端(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鎂絕緣加熱元件，其特征是所說的熱端電纜(17)由包含導(dǎo)體(4)、氧化鎂絕緣層(3)、金屬套(2)構(gòu)成，氧化鎂絕緣層(3)包裹在導(dǎo)體(4)的外表面，氧化鎂絕緣層(3)的外表面設(shè)置金屬套(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的氧化鎂絕緣加熱元件，其特征是所說的熱端電纜(17)的金屬套(2)上設(shè)防腐蝕護(hù)套(1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鎂絕緣加熱元件，其特征是所說的熱端電纜(17)的導(dǎo)體(4)有單芯或雙芯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鎂絕緣加熱元件，其特征是所說的導(dǎo)體(4)的材料為非負(fù)電阻溫度系數(shù)的單根純金屬或金屬合金單線組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鎂絕緣加熱元件，其特征是所說的氧化鎂絕緣層(3)為緊壓氧化鎂瓷柱。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鎂絕緣加熱元件，其特征是所說的金屬套(2)為包括銅套、銅合金套、不銹鋼套的非焊接連續(xù)套。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鎂絕緣加熱元件，其特征是所說的所述的冷熱端接頭(16)包括被連接的熱端電纜(17)和冷端電纜(15)的導(dǎo)體(4)、(12)、氧化鎂絕緣層(3)、(11)、金屬套(2)、(10)、防腐護(hù)套(1)、(9)和連接用的絕緣瓷套(5)、(13)、導(dǎo)體連接套(6)、金屬套連接套(7)、熱縮護(hù)套(8)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、8所述的氧化鎂絕緣加熱元件，其特征是所說的導(dǎo)體連接套(6)與金屬套連接套(7)之間設(shè)有間隙。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、8所述的氧化鎂絕緣加熱元件，其特征是所說導(dǎo)體連接套(6)與導(dǎo)體(4)、(12)間的連接，以及金屬套連接(7)與金屬套(2)、(10)的連接均采用冷連接方式。
專利摘要氧化鎂絕緣加熱元件，屬于加熱電纜技術(shù)領(lǐng)域。該加熱元件由導(dǎo)體、氧化鎂絕緣層、金屬套構(gòu)成的熱端電纜的兩端通過冷熱端接頭連接冷端電纜和終端等組成。本實用新型結(jié)構(gòu)合理簡單，生產(chǎn)制造容易。電纜加熱元件是面向最終用戶的產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)和各種生活設(shè)施中。具有工作高可靠性、長壽命性、耐輻射性、防火性、節(jié)能性、快速熱響應(yīng)性等優(yōu)點。有很好的推廣應(yīng)用價值和廣闊的市場前景。
文檔編號H05B3/56GK2631182SQ03222448
公開日2004年8月4日 申請日期2003年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月3日
發(fā)明者唐崇健, 房權(quán)生, 王士年, 龐玉春, 魯邦秀, 俞長生 申請人:寶勝科技創(chuàng)新股份有限公司