CN1059428A - 电缆修补用电热器 - Google Patents

Abstract

为解决在易燃易爆环境下进行橡塑电缆修补而 制成的一种电缆修补用电热器。它由三层组成，里层 为高分子导电材料，中间层为高分子绝缘不延燃材 料，外层为非金属保温材料。施工时在电缆修补处依 次将上述三层材料包好。接通电源后，即可进行电缆 修补。使用这种电加热器操作简便、安全可靠、修补 质量高，适合在矿山、石油、化工等领域应用。

Description

本发明涉及一种电加热器。

当前，橡塑电缆已在各行各业普遍应用，而橡塑电缆在恶劣环境中使用时常被损伤，对其损伤处的修补，国内外均采用如下一些办法：在非易燃易爆环境下，通常根据电缆的不同型号规格而在特制模具内设置电热丝加热破损处，用加压成型的办法进行热修补。而在易燃易爆的环境下，因电热丝易产生电火花而引发爆燃，需要采用必要的防护措施。当环境中易燃易爆物质浓度较低而且场地较为适宜的情况下，先进国家采用就地搭设防爆棚，在棚内采用特制模具内设置电热丝的装置对电缆损坏处进行修补。但是在易燃易爆物质浓度较高或操作场地狭窄的环境下，国内外普遍只允许采用一些应急性的冷补方法，如聚氨酯浇铸，橡胶带包扎;胶泥模具法等。采用这些方法修补后，质量远远不能满足电缆安全使用的要求，修补处强度低、硬度低，耐冲击性和屈挠性差，有时修补后的电缆需带模具运行，故只能短期使用，而且有些方法在操作过程中放出有害气体，损害操作人员的健康。

为能在各种环境下对橡塑电缆的破损处及时进行修补，并使修补质量达到电缆安全使用的要求，特完成本发明。

这种电热器的结构如附图所示，其中（1）为高分子导电材料，（2）为高分子绝缘不延燃材料，（3）为非金属保温材料，附图所示加热器为囊状，也可以做成片状，现场施工时，在电缆修补处包裹后使用。

高分子导电材料的体积电阻率ρ_ν≤10欧姆厘米。组成高分子导电材料的各种组分的重量百分比为：

弹性体30～60%，硫化剂0.15～6%，

促进剂0.3～2.8%，硫化活性剂1～6%，

炭黑25～53.4%，防老剂0.3～1.8%，

增塑剂0～13.5%。

其中基材为门尼粘度ML₁₊₄100℃≥40的弹性体，可以是天然橡胶、丁苯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、氯化聚乙烯、氯磺化聚苯乙烯、丁腈橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶、硅橡胶等。

导电介质采用粒径≤48nm的炭黑

硫化剂可采用硫、硒、碲、含硫化合物、过氧化物，醌类、胺类、树脂类、秋兰姆类、金属氧化物类等硫化剂。

硫化促进剂可采用二硫代氨基甲酸类、黄原酸盐类、秋兰姆类、噻唑类、次磺酰胺类、醛胺类、胍类、硫脲类、胺类，混合型促进剂等。

硫化活性剂可采用各种无机或有机活性剂。

增塑剂、防老剂可采用通用的橡塑增塑剂和防老剂。

高分子导电材料按下述工艺流程进行初步加工：

高分子绝缘不延燃材料的体积电阻率ρ_ν≥10欧姆厘米，电击穿强度KV/mm≥10，燃烧性氧指数≥28，其组成的各组分重量百分比如下：

弹性体30～60%，硫化剂0.2～5.5%，

促进剂0.2～3%，硫化活性剂1～6%，

防老剂0.3～2%，阻燃剂10～30%，

增塑剂0～15%，补强填充剂15～50%。

其中弹性体、硫化剂、促进剂、硫化活性剂、防老剂、增塑剂可采用的种类及要求与高分子导电材料的相同，阻燃剂可采用含卤素、磷、氮等元素的阻燃剂，必要时可配以适量的三氧化二锑，补强填充剂可采用平均粒径≤10μm的较稳定的非导电性无机化合物，如陶土、白炭黑、碳酸镁、碳酸钙等。

上述组分经与高分子导电材料相同的工序进行初步加工后贮存待用。

非金属保温材料可采用市售的石棉绳、石棉布、玻璃纤维等。

片式电热器的制作：将前述贮存待用的高分子导电材料和高分子绝缘不延燃材料分别经炼胶机热炼后，经压延机压成厚度大于或等于0.2毫米的胶片，再经硫化后即可成型使用，

囊式电热器的制作：根据待修补电缆的型号规格，选用适当的模具，注入高分子导电材料和高分子绝缘不延燃材料，经硫化成型后即可使用。

电缆修补施工时，破损处用橡塑材料修补后，外面包一层隔离层，如包一层玻璃纸后再用布带包好，然后在外面依次包上高分子导电材料片和高分子绝缘不延燃材料片，或包上电热器囊，将高分子导电材料与外部电源联接后，外部用非金属保温隔热材料包扎好。根据修补材料，控制外部电源电压和加热时间，即可完成修补。修补后，取下电热器，电缆即可正常运行。

这种电热器最高温度可达230℃，热功率可达5瓦/厘米²，可在150℃以下长时间使用，其能量转换率明显超过金属丝电热器。并且由于电热元件采用高分子导电材料，外面又包有高分子绝缘不延燃材料，通电时不会产生电火花，所以在任何施工条件下不需任何防护设施均可安全施工，特别适合在易燃易爆的环境下使用。使用简便、快速，修补一处最长不超过一个小时。较之金属丝加热器，高分子导电材料升温时间短、温差小，电缆修补处受热均匀，无局部过热现象，修补后修补处的质量可达到或超过电缆安全使用的要求。并且在修补过程中不产生任何对人体有害的物质。它可以在矿山、石油、化工等领域应用。

实施例：高分子导电材料采用如下配方：

乙丙橡胶45%，促进剂M0.3%，促进剂TS0.7%，硫磺0.7%，氧化锌2.3%，硬脂酸1%，机油13.4%，乙炔炭黑36.6%。

高分子绝缘不延燃材料采用如下配方：

天然橡胶16%，氯丁橡胶25%，氧化锌1.6%，硬脂酸0.9%，氧化镁1%，硫磺0.5%，氯化石腊8.2%，三氧化二锑5.7%防老剂A0.5%，碳酸镁40.6%，

上述两组配方分别经塑炼、混炼后用压延机压片，再经硫化成型，修补电缆时，在予处理的电缆待修补处先包上高分子导电胶片并于外部电源联接，然后再依次包上高分子绝缘不延燃胶片和非金属保温层，即组成电缆修补用电加热器。

Claims (1)

1、一种用于电缆修补的电加热器，其特征在于它由三层包敷而成，其里层为高分子导电材料制成的电热元件，中间层为高分子绝缘不延燃材料制成的保护层，外层为保温层。

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