超长加热电缆的制作方法

文档序号:8095141阅读:300来源:国知局
超长加热电缆的制作方法
【专利摘要】一种超长加热电缆,它有两个或三个并列布置的导电体,每个导电体外包裹有绝缘层,所有绝缘层外包裹有内衬层,内衬层外包裹护套层,在所述绝缘层和内衬层之间填充碳纤维加热体,其特殊之处是:所述碳纤维加热体采用由多根经过高温烧结的碳纤维绞合并粘接在一起构成的碳纤维绳且所述碳纤维加热体为多段结构,当导电体为二个时每段碳纤维加热体的起点和终点依次交替与两个导电体连接形成折线式并接或当导电体为三个时每段碳纤维加热体的起点、中点和终点依次交替与三个导电体连接形成折线式并接,每段碳纤维加热体与对应的导电体构成回路。该加热电缆长度长、节能、使用寿命长、抗拉强度高、产品成本低,应用范围广的超长加热电缆。
【专利说明】超长加热电缆

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种超长加热电缆。

【背景技术】
[0002]现有的大棚加温电缆采用金属丝作为加热体并且与导体之间采用并联接法,其缺陷是:1、并联接法长度太短,只有6-10米左右不利于大棚正常使用。敷设复杂不便、田间管理不便,不适用大面积大棚使用。2、电缆加热材料采用的是金属丝,电能转换为热能的效率只有70%左右,耗电能太大,使大棚生产成本增加,经济效益低。3、电缆使用寿命短,主要是加热金属丝易氧化、烧断。4、金属电缆生产工艺复杂,产品价格较高。


【发明内容】

[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种长度长、节能、使用寿命长、抗拉强度高、产品成本低,应用范围广的超长加热电缆。
[0004]本发明涉及的一种超长加热电缆,它有两个或三个并列布置的导电体,每个导电体外包裹有绝缘层,所有绝缘层外包裹有内衬层,内衬层外包裹护套层,在所述绝缘层和内衬层之间填充碳纤维加热体,其特殊之处是:所述碳纤维加热体采用由多根经过高温烧结的碳纤维绞合并粘接在一起构成的碳纤维绳且所述碳纤维加热体为多段结构,当导电体为二个时每段碳纤维加热体的起点和终点依次交替与两个导电体连接形成折线式并接或当导电体为三个时每段碳纤维加热体的起点、中点和终点依次交替与三个导电体连接形成折线式并接,每段碳纤维加热体与对应的导电体构成回路。
[0005]单根碳纤维烧结温度为800_850°C,时间为40_60s。
[0006]本发明的有益效果:
1、超长
本电缆加热体与导电体之间为折线并联接法,设计成一字型加热电缆,其有效长度可达200-1000米,敷设方便、实用。
[0007]2、节能
采用经过高温烧结的碳纤维绞合并粘接在一起构成的碳纤维绳为加热体,能获得稳定电阻值,电热转换效率高达98%,高温状态下使用不氧化,其单位面积的电流的负荷不发生改变。另外热传导速度与发热体表面积成正比,而绞合并粘接在一起的碳纤维单根直径只有0.02mm,碳纤维加热体的散热表面积之大是合金电热体无法可比的。因此,碳纤维加热电缆与传统的合金电热体相比可实现节能达到30%以上。
[0008]3、电缆抗拉强度高、使用寿命长传统加热电缆单根加热线并联使用长度较短,对电缆抗拉强度要求不高。而本超长碳纤维电缆,对电缆抗拉强度要求较高。碳纤维在冷态时自身的特性就有抗拉强度高(是钢材抗拉强度10倍左右)、比重轻、无氧化、抗腐蚀、高模量、耐高温(1000°C以上)、抗疲劳、抗蠕变、成本低的特点,可降低成本20%左右,使用寿命长,完全能满足本电缆抗拉强度的要求。

【专利附图】

【附图说明】
[0009]图1是本发明实施例1的结构示意图;
图2是本发明实施例1的加热体与导电体纵向连接结构示意图;
图3是图1中端点D处横剖示意图;
图4是图1中端点E处横剖示意图;
图5是本发明实施例2的结构示意图;
图6是本发明实施例2的加热体与导电体纵向连接结构示意图;
图7是本发明实施例2的加热体与导电体横向连接结构示意图;
图8是图6的端点F处横剖示意图;
图9是图6的端点G处横剖示意图;
图10是图6的端点H处横剖示意图。

【具体实施方式】
[0010]实施例1
如图1-图2示,本发明涉及的超长加热电缆,包括两个并列布置的导电体1,分别为导电体A、导电体B。每个导电体I外包裹有绝缘层2,二个绝缘层2外包裹聚酯薄膜内衬层4,内衬层4外包裹护套层5 ;在绝缘层2和内衬层4之间填充碳纤维加热体3,所述碳纤维加热体3采用由多根经过高温烧结的碳纤维绞合并粘接在一起构成的碳纤维绳并且碳纤维加热体3为多段结构,其中单根碳纤维烧结温度为800-850°C,时间为40-60s,每段碳纤维加热体的起点和终点依次交替与导电体A、导电体B连接形成折线式并接,每段碳纤维加热体分别与导电体A、导电体B构成回路。如图3所示,每段碳纤维加热体3与导电体A连接的端点D位于包裹导电体A的绝缘层2内。如图3所示,每段碳纤维加热体3与导电体B连接的端点E位于包裹导电体B的绝缘层2内。
[0011]生产工艺流程如下:
1、导体拉制
根据电缆使用温度、长度、功率确定截面。
[0012]3、绝缘层
根据电压值确定绝缘厚度。同时在线火花打压试验。按电缆的电压等级,确定试验电压值,试验率要达到100%。
[0013]4、成缆、折线式并接 4、I漏电打孔
根据电缆的加热功率、电缆长度确定打孔尺寸。
[0014]4、2碳纤维烧结
根据电缆的加热功率、电缆长度来确定碳纤维规格、股数、阻值。按工艺参数进行烧结,确保阻值稳定。单根碳纤维烧结温度为800-850°C,时间为40-60s,本实施例为820°C,时间为 45S。
[0015]4、3按工艺参数值,进行接点紧压铝合金带,同时对电缆进行电阻检测,确保达到参数值;绕包内衬层。
[0016]5、护套层挤出
根据电缆外径确定护套厚度。
[0017]本电缆以单相220V电压供电方式,两根导电体为通导电体,以高强度碳纤维绳为发热体。在电缆中碳纤维加热体与两根导电体经过折线式并接后形成回路,通电后碳纤维加热体产生热量。
[0018]本电缆具有热转换效率高的特性,与现在常规电缆相比,它具有节能、重量轻、超长、寿命长、免维护、抗拉能力强、加热均匀升温速度快等特点。
[0019]实施例2
如图5-图7所示,本发明包括三个并列布置的导电体1,分别为导电体A、导电体B和导电体C,对应A、B、C三相。每个导电体I外包裹有绝缘层2,三个绝缘层2外包裹聚酯薄膜内衬层4,内衬层4外包裹护套层5 ;在绝缘层2和内衬层4之间填充碳纤维加热体3,所述碳纤维加热体3采用由多根经过高温烧结的碳纤维绞合并粘接在一起构成的碳纤维绳并且为多段结构,其中单根碳纤维烧结温度为800-850°C,时间为40-60S,每段碳纤维加热体的起点、中点和终点依次交替与导电体A、导电体B和导电体C连接形成折线式并接并构成回路。如图8所示,每段碳纤维加热体3与导电体A连接的端点F位于包裹导电体A的绝缘层2内。如图9所示,每段碳纤维加热体与导电体B连接的端点G位于包裹导电体V的绝缘层2内。如图10所示,每段碳纤维加热体中与导电体C连接的端点H位于包裹导电体C的绝缘层2内。
[0020]生产工艺流程如下:
1、导体拉制
根据电缆使用温度、长度、功率确定截面。
[0021]3、绝缘层
根据电压值确定绝缘厚度。同时在线火花打压试验。按电缆的电压等级,确定试验电压值,试验率要达到100%。
[0022]4、成缆、折线式并接
4、I漏电打孔
根据电缆的加热功率、电缆长度确定打孔尺寸。
[0023]4、2碳纤维烧结
根据电缆的加热功率、电缆长度来确定碳纤维规格、股数、阻值。按工艺参数进行烧结,确保阻值稳定。单根碳纤维烧结温度为800-850°C,时间为40-60s,本实施例为830°C,时间为 55S。
[0024]4、3按工艺参数值,进行接点紧压铝合金带,同时对电缆进行电阻检测,确保达到参数值;绕包内衬层。
[0025]5、护套层挤出
根据电缆外径确定护套厚度。
【权利要求】
1.一种超长加热电缆,它有两个或三个并列布置的导电体,每个导电体外包裹有绝缘层,所有绝缘层外包裹有内衬层,内衬层外包裹护套层,在所述绝缘层和内衬层之间填充碳纤维加热体,其特征是:所述碳纤维加热体采用由多根经过高温烧结的单根碳纤维绞合并粘接在一起构成的碳纤维绳且所述碳纤维加热体为多段结构,当导电体为二个时每段碳纤维加热体的起点和终点依次交替与两个导电体连接形成折线式并接或当导电体为三个时每段碳纤维加热体的起点、中点和终点依次交替与三个导电体连接形成折线式并接,每段碳纤维加热体与对应的导电体构成回路。
2.根据权利要求1所述的超长加热电缆,其特征是:单根碳纤维烧结温度为800-850°C,时间为 40-60s。
【文档编号】H05B3/56GK104168675SQ201410356515
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】李萌, 李季, 刘朝鹏, 党明芳, 孟希, 王硕 申请人:沈兴线缆集团有限公司, 李季
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