一种安全电压碳纤维发热电缆及电暖系统的制作方法

本实用新型属于电热技术领域，具体涉及一种安全电压碳纤维发热电缆，另外还涉及一种电暖系统。

背景技术：

安全电压是指不致使人直接致死或致残的电压，一般环境条件下允许持续接触的“安全特低电压”是36v。行业规定安全电压为不高于36v，持续接触安全电压为24v，安全电流为10ma，电击对人体的危害程度，主要取决于通过人体电流的大小和通电时间长短。

电流强度越大，致命危险越大；持续时间越长，死亡的可能性越大。能引起人感觉到的最小电流值称为感知电流，交流为1ma，直流为5ma；人触电后能自己摆脱的最大电流称为摆脱电流，交流为10ma，直流为50ma；在较短的时间内危及生命的电流称为致命电流，如100ma的电流通过人体1s，可足以使人致命，因此致命电流为50ma。在有防止触电保护装置的情况下，人体允许通过的电流一般可按30ma考虑。

电地暖常用民用220v电压，碳纤维电缆长度一般为12.5m，在220v电压的情况下，每一组碳纤维的功率为：230w，电阻为：210ω；由于使用220v交流电压在安装和使用过程中，局部过热或者安装不当，会造成绝缘层破损，建筑物存在漏电风险；尤其是在特殊潮湿的环境中，如浴室、卫生间、厨房等地方，极易出现安全隐患并导致跳闸。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的发热电缆在潮湿区域内使用220v电压工作时，极易出现安全隐患的缺点，提供一种安全电压碳纤维发热电缆，该碳纤维发热电缆在使用中采用低电压，即安全电压进行供电即可，使用的时候更加安全；即使在潮湿的环境中即使碳纤维发热电缆发生破损也不会对人体造成危险；另外，本实用新型还公开了一种电暖系统，具有使用安全、发热效果好的优点。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型的基本构思如下：利用欧姆定律原理，功率＝电压的平方/电阻，而现有碳纤维发热线长度为12.5m，220v电压的情况下，每组功率：230w，电阻：210ω，米电阻：16.8ω；如果电压变为20v的情况下，现有电缆电阻过高，无法正常加热，需降低发热材料电阻，采用并联及降低加热材料长度，才能够达到降低电阻目的，并联电阻计算公式，对于n个相等的电阻并联，公式就简化为r＝r1/n，其中：r为并联后的总电阻，r1为每一个支路中的电阻；同时，低温采暖辐射国家标准，发热电缆的线功率约为20w/m，但是在实际的使用中约22瓦/米。

初步方案如下:

采用梯形并联方式，横向设置碳纤维发热线，纵向设置多股铜线，在碳纤维发热线与铜线的交界点处采取焊接的方式进行连接，并注塑绝缘保护接头。

间隔：100毫米，多组并联，延长米功率220瓦。

其中，碳纤维长度：1082mm，间隔：100mm。

1082mm长度的碳纤维，电阻为16.8*1.082≈18.18ω，

设定电压为20v，根据欧姆定律，功率为：(20v*20v)/18.18ω≈22w，米功率：22w/1.082m≈20w/m，地面辐射供暖技术规程jgj142—2004中规定：采用发热电缆地面辐射供暖方式时，发热电缆的线功率约为20w/m，符合低温采暖辐射国家标准。

具体方案如下：

一种安全电压碳纤维发热电缆，包括铜导线和碳纤维发热线，所述铜导线包括第一铜导线和第二铜导线，所述碳纤维发热线有多条，多条碳纤维发热线并联在第一铜导线和第二铜导线上，碳纤维发热线与第一铜导线和第二铜导线之间通过焊接的方式进行连接，并在第一铜导线和第二铜导线与碳纤维发热线的连接点处通过注塑的方式设置有绝缘保护接头。

其中，碳纤维发热线长度l为1070mm-1090mm。

进一步限定，碳纤维发热线长度l为1082mm。

其中，碳纤维发热线之间间距相等，相邻碳纤维发热线间的间距为h为90mm-110mm。

进一步限定，相邻碳纤维发热线间的间距为h为100mm。

进一步限定，第一铜导线和第二铜导线包括芯体和包覆在芯体上的保护层，所述芯体由多股铜线相互绞合构成。

其中，铜线材质为高精度无氧铜。

本实用新型还公开了一种电暖系统，包括电源，温控器以及上述安全电压碳纤维发热电缆，所述安全电压碳纤维发热电缆有多个且并联在电源中，所述温控器安装在室内且与电源相连，所述温控器用于检测室内的温度并根据检测到的温度值断开或者连接电源。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型公开的安全电压碳纤维发热电缆可以做到在20v电压的情况下，保证有足够的采暖功率，实际采暖电压低于续接触安全电压24v，使用过程更加安全，在潮湿的区域使用，也不会对人体造成伤害，同时也能够避免出现跳闸的情况，保证家用电器，如冰箱等的正常运作。

同时，本实用新型公开的电暖系统，在安全电压下达到采暖的目的，使用更加方便、安全，同时具有良好的发热效果；能够达到自动化控制的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型中所述安全电压碳纤维发热电缆整体结构示意图。

图2为本实用新型中所述电暖系统整体结构示意图。

附图标记：1铜导线，2第一铜导线，3第二铜导线，4碳纤维发热线，5绝缘保护接头，6电源,7温控器，8安全电压碳纤维发热电缆。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本实用新型的保护范围。

实施例1

一种安全电压碳纤维发热电缆，包括铜导线1和碳纤维发热线4，所述铜导线1包括第一铜导线2和第二铜导线3，所述碳纤维发热线4有多条，多条碳纤维发热线4并联在第一铜导线2和第二铜导线3上，碳纤维发热线4与第一铜导线2和第二铜导线3之间通过焊接的方式进行连接，并在第一铜导线2和第二铜导线3与碳纤维发热线4的连接点处通过注塑的方式设置有绝缘保护接头5。

其中，需要说明的是，多条碳纤维发热线4并联在第一铜导线2和第二铜导线3上，具体连接方式如下：第一铜导线2和第二铜导线3相互平行设置，每一条碳纤维发热线4一端与第一铜导线2连接，另一端与第二铜导线3连接，相邻碳纤维发热线4之间相互平行。

这样，通过将多条碳纤维发热线4并联的方式来接在第一铜导线2和第二铜导线3上，能够有效的降低电阻，能够有效的保证在安全电压的限值内均可正常的使用，并且，碳纤维发热线4与第一铜导线2和第二铜导线3之间通过焊接的方式进行连接，使得碳纤维发热线4与第一铜导线2和第二铜导线3连接点更加稳固，避免脱线，使用时候更加安全；同时，在连接点处通过注塑绝缘保护接头5，将连接点进行包覆，使得纤维发热线与铜线固结呈一体式结构的发热体，提高了连接点的密封性能；这样，本实用新型不仅能够在安全电压下正常使用，同时，形成的一体式结构的发热体结构更加稳定，连接点密封性能更佳，使用寿命更长。

由于碳纤维发热线4与第一铜导线2和第二铜导线3连接点通过焊接及注塑绝缘保护接头5，连接点更加稳固，使用寿命更长，提高其密封性能，在潮湿环境中，使用更加安全。

其中，所述碳纤维发热线4之间间距相等，在使用时发热量传递更加均匀，采暖效果更好。

其中，所述第一铜导线2和第二铜导线3包括芯体和包覆在芯体上的保护层，所述芯体由多股铜线相互绞合构成，所述铜线材质为高精度无氧铜；这样使得铜导线1的导电效果更好，较少电损。

在本实施例中，所述碳纤维发热线4长度l为1082mm。

其中，所述碳纤维发热线4之间间距相等，相邻碳纤维发热线4间的间距为h为100mm。

这样：间隔为：100mm,碳纤维长度为：1082，设定电压20v。

每一支路上：

电阻为：16.8*1.082≈18.18ω；

功率为：(20v*20v)/18.18ω≈22w；

米功率：约为22w/1.082m≈20.3w/m，地面辐射供暖技术规程jgj142—2004中规定：采用发热电缆地面辐射供暖方式时，发热电缆的线功率约为20w/m，符合低温采暖辐射国家标准。

在实际的使用中，并联的碳纤维发热线4数量可根据实际情况进行确定。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于：所述碳纤维发热线4长度l为1070mm，设定电压18v；相邻碳纤维发热线4间的间距为h为90mm；

电阻为：16.8*1.07＝17.976ω；

功率为：(18v*18v)/17.976ω≈18w；

米功率：约为16.84w/m，地面辐射供暖技术规程jgj142—2004中规定：采用发热电缆地面辐射供暖方式时，发热电缆的线功率约为20w/m，符合低温采暖辐射国家标准。

实施例3

本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于：所述碳纤维发热线4长度l为1090m，设定电压20v；相邻碳纤维发热线4间的间距为h为1100mm；

电阻为：16.8*1.1＝18.48ω；

功率为：(20v*20v)/18.48ω≈21.65w；

米功率：约为19.67w/m，地面辐射供暖技术规程jgj142—2004中规定：采用发热电缆地面辐射供暖方式时，发热电缆的线功率约为20w/m，符合低温采暖辐射国家标准。

实施例4

本实施例公开了一种电暖系统，包括电源6和温控器7，以及实施了1中的安全电压碳纤维发热电缆8，所述安全电压碳纤维发热电缆8有多个，且并联在电源6中，所述温控器7安装在室内且与电源6相连，所述温控器用于检测室内的温度并根据检测到的温度值断开或者连接电源6。

这样，在安全电压下达到采暖的目的，使用更加方便，安全，同时具有良好的发热效果；实现自动化控制的目的。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。