专利名称：电阻型缆式测温报警电缆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及火灾探测系统用来探测温度变化情况的热敏电缆的结构，属于电缆技术领域。
背景技术：
火灾是造成人员伤害和财产损失的重大灾害之一，自动化技术的广泛应用，各种电气设施的增加，更增加了发生火灾的危险性。据有关报道统计，目前种类火灾在美国最多时达到5300次/天，英国为800次/天，中国为500次/天。火灾给人类带来的损失是触目惊心的。
为此，各国各地都相继制定了日趋严格的消防法规，对建筑工程的消防要求也更为严格。当前舰船、采油平台、石化企业、电厂电站、自控中心建筑、宾馆饭店、地下建筑、隧道地铁等需要火灾监测自动报警装置，以利于灭火、报警、照明、通信等。
我国对建筑物等方面的防火安全和消防救生也相当重视，目前国家已颁布的各种工程设计规范中均有关于防火设计的规定，如GBJ167《建筑设计防火规范》、GB50217《电力工程电缆设计规范》等等。
适用于火灾报警的火灾探测系统，一般分为点型火灾探测系统和缆式线型火灾探测系统。点型火灾探测系统主要是通过设置在探测区域内点型探测器对光、烟或温度的感知而达到报警的目的，但它具有不足点1、火灾报警产品及系统价格昂贵，系统复杂，整个系统施工、维护技术要求高；2、误报率高，特别是烟/光感器，由于它们的密封性能差，以至经常因灰尘或蚊虫进入而误报，经调查及统计表明，烟感器及系统的误报警率较高，原因不明的报警率多达30％；3、产品质量及稳定性有待于进一步提高，特别是存在静电效应引进的场效应管击穿问题；另外产品防潮性能低，对环境的湿度要求相应较高。
缆式线型火灾探测系统主要是通过热敏电缆来探测温度的变化情况，控制报警器。现有的热敏电缆由两根并列的弹性钢丝导体上分别加上热敏绝缘材料层，在绝缘层上共同设置塑料包带及塑料外护套组成。在正常监视状态下，两根钢丝呈绝缘状态。在每一热敏电缆中有一极微小的电流流动，当热敏电缆线路上任何一点(部位)的温度(可以是“电缆”周围空气或它所接触物品的表面温度)上升达到其额定动作温度时，其绝缘材料熔化，两根钢丝互相接触，此时报警回路电流骤然增大，报警控制器发出声、光报警。与点型探测器相比，它结构简单，对环境要求较低，但它也存在不足一、报警温度有限制，一般只能在68℃以上，最高报警温度只能在138℃；二、报警后不可自动恢复，可重复利用性差；三、不能测温，仅当温度上升到固定点时才响应，不能连续报警；四、由于报警温度取决于绝缘的熔点，所以一旦安装后，报警点不可再调。
本实用新型的目的是要提供一种报警温度范围宽，重复利用性好的电阻型缆式测温报警电缆。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，电阻型缆式测温报警电缆，包括导体、绝缘层和外护套，其特征是电缆设有半导电层和屏蔽层，导体分为内导体和外导体，内导体上设置半导电层，外导体套置在半导电层上，在外导体上依次设置绝缘层、屏蔽层和外护套。所述的内导体为电阻率和电阻温度系数小的铜合金线。外导体为电阻率和电阻温度系数小的铜合金管。半导电层为NTC型金属氧化物层。金属氧化物为MnO2或Mn3O4、Ti2O3，MnO2、Mn3O4、Ti2O3的混合物。金属氧化物层的工作温度不低于300℃。所述的绝缘层为聚四氟乙烯。屏蔽层为铜带或铜丝编织层。外护套为氟塑料套。
本实用新型结构简单合理，生产制造容易，使用方便，适用性广，报警温度范围宽，报警点易调整，报警准确，重复利用性好。
在导体设计上，考虑到导体电阻对绝缘电阻的影响，又考虑到导体电阻温度系数要小，所以选用电阻率小且电阻温度系数小的铜合金导体。如果电阻与绝缘电阻相差不大，而且导体一般呈正温度系数变化，这样就会影响对温度的测量。
半导电层设计是本实用新型的关键技术，其所采用的材料、以及相关的尺寸设计都会直接影响到产品的性能，一方面，要求半导电电阻在温度变化时有明显的变化，且随着温度的升高而减少，同时要求其变化重复性好，另一方面当温度在升高到很高时，要求绝缘电阻不能太小，否则的话，温度测量反映不灵敏，所以绝缘层采用NTC效应的金属氧化物，并且要求25℃时电阻率为不小于106Ω·m，并要求B值在2000～8000K之间。
外导体实际上也是一电极，所以外导体必须与内导体电极具有一样性能，同时还具有屏蔽功能，以防止外界干扰对电流信号的干扰而引起误报，所以选用与内导体相同金属或合金材料。
由于本电缆使用时要求电缆能经受得起高温的考验，所以其绝缘层必须能耐高温，否则，其重复利用也成为一句空话，通过参照耐高温电缆制造的经验，采用可耐高温的聚四氟乙烯和氟塑料分别作绝缘层和外护套的材料。电缆绝缘采用金属氧化物材料，其熔点较高，因此可以测量较高温度范围内的温度，电缆可测250℃以上的温度，扩展了电缆的使用场所。
由于本电缆实际上使用时是一种传感器，因此对它的电磁兼容性能要求严格，所以，为了保证其具有良好的抗干扰性能，加了一层铜带或铜丝编织屏蔽层。
外导体为金属或合金护套，是由无缝金属或合金管拉制而成，因而水份无任何途径可进入电缆内部，是地铁、隧道等潮湿气较大的地下场所的理想选择用报警电缆。由于金属护套形成了一个自然而又最佳的屏蔽层，在外面又加了一层屏蔽层，电缆防电磁干扰性能好，保证在各种场所都可以安全稳定的运行，不会产生误报。
本实用新型实际上是一种温度测量传感器，采用了NTC型金属氧化物作电缆的功能元件，使电缆具备了一、可以任意设计报警温度，在电缆允许的工作温度内，可以任意更改报警温度，使电缆适用性增强；二、可重复利用性强，由于电缆工作原理不是绝缘层的熔化，而是根据半导电层的电阻温度变化来工作，所以，在一次报警工作后，无需维护，即可重新使用；三、由于NTC本身是一种感温材料，所以电缆除了可作火灾报警用外，还可应用于需要温度测量的地方，增加电缆的应用范围，使得电缆不但可以作为火灾报警探测器来使用，还可作为温度传感器来使用。为了保证电缆工作能真正的重复利用，采用聚四氟乙烯耐高温材料做绝缘层和氟塑料做外护套。聚四氟乙烯其最高长期工作温度为260℃，且不燃烧，使得电缆具有一、电缆具有良好的阻燃性能，增强了电缆在火灾环境下的使用寿命；二、电缆具有良好的耐热性能，提高了电缆在长期高温下的工作寿命和稳定。
图1所示为本实用新型的结构示意图，图中1内导体、2半导电层、3外导体、4绝缘层、5屏蔽层、6外护套。
具体实施方式
采用电阻率和电阻温度系数小的铜合金线为内导体1，在内导体上设置工作温度不低于300℃的NTC型金属氧化物MnO2为半导电层2，在半导电层2上设置电阻率和电阻温度系数小的铜合金管为外导体3，外导体3上挤包聚四氟乙烯绝缘层4，在绝缘层4上设置铜丝编织屏蔽层5，铜丝编织屏蔽层5上挤包耐高温防腐的氟塑料外护套6。
权利要求1.一种电阻型缆式测温报警电缆，包括导体、绝缘层和外护套，其特征是电缆设有半导电层和屏蔽层，导体分为内导体和外导体，内导体上设置半导电层，外导体套置在半导电层上，在外导体上依次设置绝缘层、屏蔽层和外护套。
2.根据权利要求1所述的电阻型缆式测温报警电缆，其特征是所述的内导体为电阻率和电阻温度系数小的铜合金线。
3.根据权利要求1所述的电阻型缆式测温报警电缆，其特征是所述的外导体为电阻率和电阻温度系数小的铜合金管。
4.根据权利要求1所述的电阻型缆式测温报警电缆，其特征是所述的半导电层为NTC型金属氧化物层。
5.根据权利要求1或4所述的电阻型缆式测温报警电缆，其特征是所述的金属氧化物为MnO2或Mn3O4、Ti2O3，或MnO2、Mn3O4、Ti2O3的混合物。
6.根据权利要求4或5所述的电阻型缆式测温报警电缆，其特征是所述的金属氧化物层的工作温度大于300℃。
7.根据权利要求1所述的电阻型缆式测温报警电缆，其特征是所述的绝缘层为聚四氟乙烯。
8.根据权利要求1所述的电阻型缆式测温报警电缆，其特征是所述的屏蔽层为铜带或铜丝编织层。
9.根据权利要求1所述的电阻型缆式测温报警电缆，其特征是所述的外护套为氟塑料套。
专利摘要电阻型缆式测温报警电缆，属于电缆技术领域。该电缆采用电阻率和电阻温度系数小的铜合金线为内导体，在内导体上设置耐高温的NTC型金属氧化物半导电层，在半导电层上设置电阻率和电阻温度系数小的铜合金管，铜合金管上依次设置四氟乙烯绝缘层、铜丝编织屏蔽层和氟塑料外护套。本实用新型结构简单合理，生产制造容易，使用方便，适用性广，报警温度范围宽，报警点易调整，报警准确，重复利用性好。电缆除了可作火灾报警用外，还可应用于需要温度测量的地方，使得电缆不但可以作为火灾报警探测器来使用，还可作为温度传感器来使用。
文档编号H01C7/00GK2718740SQ200420062979
公开日2005年8月17日 申请日期2004年7月22日 优先权日2004年7月22日
发明者房权生, 庞玉春, 罗峥嵘, 俞长生, 张金成 申请人:宝胜科技创新股份有限公司