CN105188170A - 一种能测温报警的供暖加热电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能测温报警的供暖加热电缆,本技术方案采用三芯结构,分别由发热线芯和感温线芯构成,将三个线芯绞合成缆由成缆填充为圆形包带,包带外用铝箔和铜丝屏蔽层包绕,包绕后用外护套构成电缆。发热线芯是由碳纤维、绝缘层、金属屏蔽层和分相护套构成,感温线芯是采用两根铜包钢导体外用热敏材料包裹构成。本技术方案以精细的测量供暖系统中不易感知的温度,从而适当地控制加热电缆的输出功率,减少不必要的能量消耗,同时提供超温报警信号,保障电缆在使用中的安全。
Description
技术领域:
本发明涉及一种加热电缆,特别适用于供暖系统使用。
背景技术:
人民对生活品质的需求越来越高,要求室内热环境从可居性标准提升到舒适性标准,发热电缆地面辐射供暖技术就是满足这一条件的最好采暖系统,发热电缆低温辐射采暖系统是以发热电缆为发热体,通电后电缆发热,热能向外辐射的形式采暖。目前加热电缆主要有调控加热电缆与恒功率加热电缆二种形式,上述两种加热电缆都配有多个温控器检测每点的温度,存在不能全线测温,不具备超温报警自动保护功能,而所述的温控器是检测受热体温度,没有对加热电缆进行温度控制保护,一旦加热电缆发生故障或在室内家具等物体遮挡造成热散发不出去,极有可能引起火灾,造成重大安全事故。
发明内容:
本发明的任务是提出一种能够全线检测,对加热电缆温度的变化能实时反应,能超温及时报警的一种能测温报警的供暖加热电缆。
本发明的任务是这样完成的,一种能测温报警的供暖加热电缆,其特征在于:本技术方案采用三芯结构,分别由发热线芯和感温线芯构成,将三个线芯绞合成缆由成缆填充为圆形包带,包带外用铝箔和铜丝屏蔽层包绕,包绕后用外护套构成电缆。发热线芯是由碳纤维、绝缘层、金属屏蔽层和分相护套构成,感温线芯是采用两根铜包钢导体外用热敏材料包裹构成。所述的发热线芯是采用碳纤维非金属材料,所述的绝缘层是采用氟塑料,所述的分相护套是采用氟塑料分相护套,所述感温线芯是采用两根铜包钢导体,所述的热敏材料是采用氧化物半导体陶瓷热敏材料,所述铜丝屏蔽层是采用铝箔加铜丝屏蔽,所述外护层是采用氟塑料制作。
本发明具有以下效果:本技术方案以精细的测量供暖系统中不易感知的温度,从而适当地控制加热电缆的输出功率,减少不必要的能量消耗,同时提供超温报警信号,保障电缆在使用中的安全。
附图说明:
图1是供暖加热电缆的结构示意图。
图面说明:1、发热线芯,2、绝缘层,3、金属屏蔽层,4、分相护套,5、成缆填充,6、铜包钢导体,7、热敏材料,8、包带,9、铜丝屏蔽层,10、外护层。
具体实施方式:
本技术方案是采用2+1的三芯结构,分别是发热线芯和感温线芯(热敏电缆)构成,如图1所示,发热线芯1是由碳纤维、绝缘层2、金属屏蔽层3和分相护套4构成,进一步说:发热线芯上是采用碳纤维外用绝缘层2包裹,所述的绝缘层外是金属屏蔽层3屏蔽后用分相护套4包绕;感温线芯是采用两根铜包钢导体6外用热敏材料7包裹构成,将三个线芯绞合成缆由成缆填充5填充为圆形后包带,包带8外用铝箔和铜丝屏蔽层9包绕屏蔽层,包绕后用外护套10构成电缆。
所述的发热线芯1是采用碳纤维非金属材料,所述的绝缘层2是采用氟塑料,所述的分相护套4是采用氟塑料分相护套,所述感温线芯采用两根铜包钢导体,所述的热敏材料7是采用氧化物半导体陶瓷热敏材料,所述铜丝屏蔽层是采用铝箔加铜丝屏蔽,所述外护层是采用氟塑料制作。
具体实施例发热电缆发热体选用时考虑到导体发热电缆的质地较硬,在施工过程中如遇多次弯折会被破坏,且强度低、易氧化烧断等缺点。本设计加热电缆的发热体选用长丝碳纤维,是一种非金属发热材料,热惯性小,发热迅速,具有耐压、耐酸碱、耐水、耐潮性能好,在无氧状态下加热到3000℃其机械性能不发生任何变化。
绝缘材料选用:绝缘层2起到保证电流沿导体传输,防止电流泄漏作用,碳纤维供暖用加热电缆正常使用温度不超过70℃,但是一旦加热电缆出现故障,温度可达几百度,选择具有耐高温、耐老化的绝缘材料至关重要,氟塑料是所有塑料中耐高温、耐老化性能最佳的,因此氟塑料用作高温加热电缆的绝缘材料最适宜。
测温报警控制系统:传统的自调控加热电缆与恒功率加热电缆都配有温控器,而温控器检测的受热体温度,没有对加热电缆进行温度控制报警保护,一旦加热电缆出现故障,温度高,热量散发不出去,极有可能引起火灾,造成重大事故,本设计在传统的加热电缆基础上引入了对温度敏感的感温线芯。
其优势在于:感温线芯与加热电缆绞合一起,具有全线检测功能,它能够连续测量其长度所及范围内的最高温度,对加热电缆的温度变化实时反应,超温及时报警,传统的温控器检测的受热体及环境温度,不能对加热电缆全线进行温度变化的跟踪。
感温线芯又称“连续”热电偶或“寻热”热电偶,它与普通热电偶不同之处在于它的热接点不固定,而是始终与线缆上的最高、温度相对应。由于感温线芯的总电阻是各点电阻的并联,因此,其沿线上任何一点的温度变化,都可通过总电阻灵敏地反应出来。使用时的感温线芯其沿线上各点的温度往往是不同的,而是一个温度分布。但对应每一个温度分布,感温线芯总有一个阻止值R与之相对应,把这个电阻值R转换成温度,感温线芯正是用其电阻值的大小来反映被测平均温度的高低的。当线缆上任何一点(T1)的温度高于其它部分的温度时,该处的热电偶导线之间的绝缘电阻(R)降低,导致出现“临时”热电偶接头。当线缆上另外一点(T2)的温度高于(T1)点时,该处的热电偶导线之间的绝缘电阻会变的低于(T1)点的电阻,导致出现新的“临时”热电偶接头。感温线芯正是通过热电偶的两电极电势的变化,输出一个毫伏级电压差△u,经电压放大通过外部温控器作用,可以灵活的调节输入电源的通断电。
总体上,感温线芯结构为采用两根铜包钢导体6作为2电极,其外包覆绝缘层(热敏材料)构成。由感温线芯中的热敏材料感知加热电缆的温度变化,导致热敏材料电阻的变化,引起2电极电动势的变化,从而通过负反馈控制电源开关的通断。
Claims (3)
1.一种能测温报警的供暖加热电缆,其特征在于:本技术方案采用三芯结构,分别由发热线芯和感温线芯构成,将三个线芯绞合成缆由成缆填充为圆形包带,包带外用铝箔和铜丝屏蔽层包绕,包绕后用外护套构成电缆。
2.根据权利要求1所述的一种能测温报警的供暖加热电缆,其特征在于:发热线芯是由碳纤维、绝缘层、金属屏蔽层和分相护套构成,感温线芯是采用两根铜包钢导体外用热敏材料包裹构成。
3.根据权利要求1或2所述的一种能测温报警的供暖加热电缆,其特征在于:所述的发热线芯是采用碳纤维非金属材料,所述的绝缘层是采用氟塑料,所述的分相护套是采用氟塑料分相护套,所述感温线芯是采用两根铜包钢导体,所述的热敏材料是采用氧化物半导体陶瓷热敏材料,所述铜丝屏蔽层是采用铝箔加铜丝屏蔽,所述外护层是采用氟塑料制作。
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