CN109112926B - 一种道路桥面融雪化冰用电缆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种道路桥面融雪化冰用电缆，包括电源线、接头和发热电缆，所述发热电缆的两端分别通过接头连接至电源线上以形成连通回路；本发明通过设置改进的接头，解决了发热电缆与电源线之间接触不良以及接触不稳定的问题；通过接头的端部设置有导电胶水，使碳纤维发热电缆的发热丝之间互相连通，同时能保证与接头的连接，提高了整体的导电性能；通过设置防水卡套，不仅解决上部荷载对碳纤维发热电缆接头扰动的问题，还能有效限抵抗地下水的侵蚀，保证了接头处在地下稳定性与耐久性；将电缆对道路与桥面结构的影响降到最低；碳纤维发热电缆之间间距可自行选择，根据需要选择合适的接头数量与接头间距，适用于不同情况的道路与桥面融雪化冰。

Description

一种道路桥面融雪化冰用电缆

技术领域

本发明涉及电力设备领域，尤其涉及一种道路桥面融雪化冰用电缆。

背景技术

目前道路与桥梁面上广泛使用的融雪化冰方法有融雪剂法和机械除冰法。融雪剂法是目前各国广泛使用的一种融雪化冰方法。融雪剂主要分为氯盐型、非氯盐型和混合型三大类，基本原理是融雪剂可以降低溶剂(雪水)的蒸汽压，从而使整个溶液的凝固点(冰点)降低。融雪剂是双刃剑，除雪融冰的同时给环境、建筑物、植被等产生了不利影响。氯盐融雪剂对路面结构(钢筋、混凝土、沥青等)具有强烈的腐蚀性，是目前威胁道桥安全的主因之一。机械除冰法是通过机械对冰雪的直接作用而解除冰雪危害的一种方法，这是人类传统的除雪方法，也是迄今为止应用最为广泛的。但使用一种机械难以清除不同路面的冰雪，从而使除雪机的应用存在许多局限性，同时常规机械除雪还易造成路面、桥面损伤，后期修复费用高等问题。融雪剂法和机械除冰法均属于被动应对，消耗大量人力物力，都有各自的局限性。

为解决上述两种融雪化冰方法的不足，尝试利用电热法(在道路与桥面内部埋置发热电缆，利用电缆给道路与桥面进行加热)达到融雪化冰的效果。但也存在发热电缆与电源线的接头不稳定、接头部位在地下不具有稳定性与耐久性、发热电缆对道路与桥面结构产生影响、发热电缆之间间距单一等问题。当发热电缆采用碳纤维发热电缆时，存在以下问题：1、碳纤维发热电缆因采用并联连接、接点较多、工艺控制较复杂，任何一个接点处理不好(是否良好接触、是否良好绝缘)就会对整体造成影响，相对传统发热电缆要繁琐得多；2、碳纤维发热电缆埋置在路面中与路面一起承受上部荷载，路面荷载对碳纤维发热电缆有一定的扰动，对接头处有一定的不利影响；3、电源线与碳纤维发热电缆接头部位埋置在道路边缘土壤中，会受到地下水和一些微生物侵蚀分解，其耐久性会大大降低，影响使用寿命。

基于此，针对现有技术中的不足，需要一种能够保证接头稳定性和接头部位在地下稳定性及耐久性的道路桥面融雪化冰用电缆被设计出来。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，得到一种能够保证接头稳定性和接头部位在地下稳定性及耐久性的道路桥面融雪化冰用电缆。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种道路桥面融雪化冰用电缆，包括电源线、接头和发热电缆，所述发热电缆的两端分别通过接头连接至电源线上以形成连通回路；

其中，所述电源线具有芯线和套接芯线的防水卡套，所述卡套包括内层和外层，所述外层沿电源线径向方向伸出形成有至少N个凸出部，N为大于或等于2的偶数，所述内层上设置有与凸出部对应的开口，所述凸出部内形成有与内层开口连通的腔体，所述腔体内设置有接头，所述接头的一端伸入卡套内并形成套接芯线的套头端，所述接头的另一端套接发热电缆的一端。

本发明进一步改进在于，所述电缆还包括外保护套，所述外保护套包裹设置在卡套外圈。

本发明更进一步改进在于，所述内层为环氧树脂层，所述外层为塑料PVC层。

本发明进一步改进在于，所述芯线包括火线和零线，每两个接头分别对应连接火线与零线以使连通回路按照火线、接头、发热电缆、接头、零线的顺序连通。

本发明更进一步改进在于，所述火线、零线和接头均由铜制成，所述火线和零线均由PVC塑料包裹。

本发明进一步改进在于，所述发热电缆为碳纤维发热电缆。

本发明进一步改进在于，所述发热电缆伸入接头的端部设置有导电胶水。

本发明进一步改进在于，所述接头具有沿凸出部轴向对称设置的本体，所述本体外圈通过浇筑环氧树脂进行包裹。

本发明进一步改进在于，所述本体沿凸出部轴向对称设置有相互配合的齿牙，所述本体通过咬合的齿牙形成有插接腔体，所述齿牙设置为梯形结构。

本发明进一步改进在于，所述接头套接发热电缆的端部的腔体内形成限位部以使发热电缆固定在凸出部内，所述限位部使接头本体沿插入发热电缆的方向形成有第一插接腔和第二插接腔，所述第二插接腔内径小于第一插接腔内径，以使发热电缆固定在第一插接腔内并使发热电缆内的发热丝与第二插接腔相接触。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置改进的接头，利用接头的两端咬合，第一段咬合可以保证接头与电缆发热丝的接触良好，第二段咬合可以保证接头与发热电缆受力良好，从而初步解决了发热电缆与电源线之间接触不良以及接触不稳定的问题；

2、本发明通过接头的端部设置有导电胶水，使碳纤维发热电缆的发热丝之间互相连通，同时能保证与接头的连接，提高了整体的导电性能。

3、本发明通过设置防水卡套，不仅解决上部荷载对碳纤维发热电缆接头扰动的问题，还能有效限抵抗地下水的侵蚀，保证了接头处在地下稳定性与耐久性；

4、本发明将电缆对道路与桥面结构的影响降到最低；

5、本发明中碳纤维发热电缆之间间距可自行选择，根据需要选择合适的接头数量与接头间距，适用于不同情况的道路与桥面融雪化冰；

6、本发明结构简单，适合产品大规模自动化生产。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是图1中局部剖视图；

图3是图1的剖视图；

图4为本发明中接头2的结构示意图；

图5为图4的俯视图；

图6为图4的主视图。

附图标记如下：

1、发热电缆，2、接头，2-1、套头端，2-2、第二插接腔，2-3、限位部，2-4、第一插接腔，2-5、齿牙，3、内层，4、外层，5、火线，6、零线，7、外保护套。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图6，一种道路桥面融雪化冰用电缆，包括电源线、接头2和发热电缆1，所述发热电缆1的两端分别通过接头2连接至电源线上以形成连通回路；

其中，所述电源线具有芯线和套接芯线的防水卡套，所述卡套包括内层3和外层4，所述外层4沿电源线径向方向伸出形成有至少N个凸出部，N为大于或等于2的偶数，所述内层3上设置有与凸出部对应的开口，所述凸出部内形成有与内层3开口连通的腔体，所述腔体内设置有接头2，所述接头2的一端伸入卡套内并形成套接芯线的套头端2-1，所述接头2的另一端套接发热电缆1的一端。

在上述技术方案中，根据需要选择合适的接头2数量与接头2间距，适用于不同情况的道路与桥面融雪化冰。

具体实施时，所述电缆还包括外保护套7，所述外保护套7包裹设置在卡套外圈，作为优选，所述外保护套7为PVC注塑成型。

在上述技术方案中，通过设置外保护套7，防止电缆受到地下水和一些微生物侵蚀分解，提高耐久性与使用寿命。

具体实施时，所述芯线包括火线5和零线6，每两个接头2分别对应连接火线5与零线6以使连通回路按照火线5、接头2、发热电缆1、接头2、零线6的顺序连通，使热量根据回路进行传输，实现融雪化冰。

具体实施时，所述火线5、零线6和接头2均由铜制成，保证接线可靠和接线方便，所述火线5和零线6均由PVC塑料包裹，保证电线的使用寿命。

具体实施时，所述发热电缆1为碳纤维发热电缆，可以保证发热体低温下不氧化。

具体实施时，所述发热电缆1伸入接头2的端部设置有导电胶水，由于碳纤维发热电缆是由许多根发热丝组成，为保证与接头2的电性连通，采用浇筑导电胶水(流动性的液体保证了接触面积大，后期会固化)的方式使芯线之间互相连通，同时能保证与接头的连接，提高了整体的导电性能。

具体实施时，所述接头2具有沿凸出部轴向对称设置的本体，所述本体外圈通过浇筑环氧树脂进行包裹，增强本体的受力性能，如图4至图6所示。

具体实施时，所述本体沿凸出部轴向对称设置有相互配合的齿牙2-5，所述本体通过咬合的齿牙2-5形成有插接腔体，所述齿牙2-5设置为梯形结构，将接头2设计为可以沿对称中心相互咬合以形成容纳空间来进行配合的结构，提高了受力时的力学性能，降低了应力集中时发生断裂的风险，以及提高了工作时候的使用寿命，其中，梯形结构的设计，防止因受力产生应力集中从而防止了疲劳裂纹的产生，使得嵌套状结构更加紧密地结合在一起，进一步增加了嵌合牢度。

具体实施时，所述接头2套接发热电缆1的端部的腔体内形成限位部2-3以使发热电缆1固定在凸出部内，所述限位部2-3使接头2本体沿插入发热电缆1的方向形成有第一插接腔2-4和第二插接腔2-2，所述第二插接腔2-2内径小于第一插接腔2-4内径，以使发热电缆1固定在第一插接腔2-4内并使发热电缆1内的发热丝与第二插接腔2-2相接触。

在上述技术方案中，所述限位部2-3设置有圆弧过渡段，平滑连接有第一插接腔2-4和第二插接腔2-2，所述套头端2-1为圆柱形结构，在使用本接头2时，第一插接腔2-4和第二插接腔2-2通过齿牙2-5咬合在一起分别对应形成咬合的圆柱形结构。

本发明在使用时：

1)根据具体工程情况选用适当的碳纤维发热电缆和铜芯电源线；

2)碳纤维发热电缆利用接头分别接在电源线的火线与零线上；

3)利用环氧树脂将专用铜接头包裹起来，达到固定和保护的效果，再在环氧树脂上包裹一层塑料PVC；

4)在模具中注塑塑料PVC，将电源线、专用铜接头、碳纤维发热电缆前端注塑成型，形成为一个密封的整体。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种道路桥面融雪化冰用电缆，其特征在于，包括电源线、接头(2)和发热电缆(1)，所述发热电缆(1)的两端分别通过接头(2)连接至电源线上以形成连通回路；

其中，所述电源线具有芯线和套接芯线的防水卡套，所述卡套包括内层(3)和外层(4)，所述外层(4)沿电源线径向方向伸出形成有至少N个凸出部，N为大于或等于2的偶数，所述内层(3)上设置有与凸出部对应的开口，所述凸出部内形成有与内层(3)开口连通的腔体，所述腔体内设置有接头(2)，所述接头(2)的一端伸入卡套内并形成套接芯线的套头端(2-1)，所述接头(2)的另一端套接发热电缆(1)的一端；

所述接头(2)套接发热电缆(1)的端部的腔体内形成限位部(2-3)以使发热电缆(1)固定在凸出部内，所述限位部(2-3)使接头(2)本体沿插入发热电缆(1)的方向形成有第一插接腔(2-4)和第二插接腔(2-2)，所述第二插接腔(2-2)内径小于第一插接腔(2-4)内径，以使发热电缆(1)固定在第一插接腔(2-4)内并使发热电缆(1)内的发热丝与第二插接腔(2-2)相接触。

2.根据权利要求1所述的一种道路桥面融雪化冰用电缆，其特征在于：所述电缆还包括外保护套(7)，所述外保护套(7)包裹设置在卡套外圈。

3.根据权利要求1所述的一种道路桥面融雪化冰用电缆，其特征在于：所述内层(3)为环氧树脂层，所述外层(4)为塑料PVC层。

4.根据权利要求1所述的一种道路桥面融雪化冰用电缆，其特征在于：所述芯线包括火线(5)和零线(6)，每两个接头(2)分别对应连接火线(5)与零线(6)以使连通回路按照火线(5)、接头(2)、发热电缆(1)、接头(2)、零线(6)的顺序连通。

5.根据权利要求4所述的一种道路桥面融雪化冰用电缆，其特征在于：所述火线(5)、零线(6)和接头(2)均由铜制成，所述火线(5)和零线(6)均由PVC塑料包裹。

6.根据权利要求1所述的一种道路桥面融雪化冰用电缆，其特征在于：所述发热电缆(1)为碳纤维发热电缆。

7.根据权利要求6所述的一种道路桥面融雪化冰用电缆，其特征在于：所述发热电缆(1)伸入接头(2)的端部设置有导电胶水。

8.根据权利要求1所述的一种道路桥面融雪化冰用电缆，其特征在于：所述接头(2)具有沿凸出部轴向对称设置的本体，所述本体外圈通过浇筑环氧树脂进行包裹。

9.根据权利要求8所述的一种道路桥面融雪化冰用电缆，其特征在于：所述本体沿凸出部轴向对称设置有相互配合的齿牙(2-5)，所述本体通过咬合的齿牙(2-5)形成有插接腔体，所述齿牙(2-5)设置为梯形结构。

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