CN114334266A - 一种线缆 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种线缆,包括导电线、绝缘层,所述导电线被所述绝缘层包裹,在所述导电线的内部空腔中、周边凹槽或外部设置有至少一根非金属线束和/或金属线束。本方案实现在极短的时间内完成电弧的感知及传递。有效避免了传统电弧检测装置因负载、噪音干扰、天气变化等因素的影响导致产生误判,保证了电力设备的正常运行。本方案有助于所述线缆产生电弧时的阻断及熄灭。
Description
技术领域
本申请涉及电弧故障、电力火灾监测保护技术领域,特别涉及一种电弧故障、电力火灾监测保护用的线缆。
背景技术
随着电力电子技术的不断发展,电气化程度越来越高,电路保护也越来越重要。而许多严重的电气事故如电气火灾等给人们的生命财产安全带来了极大的损失和威胁,电力系统中出现的交流故障电弧是引起电气火灾的主要原因之一,故障电弧的最主要的危害就是引起火灾甚至是爆炸,当它产生时中心温度会达到上千度,并且伴随着一些金属熔化物出现。此外,故障电弧产生的高温高热,会很容易引燃线路绝缘层,从而导致线路起火。如果故障电弧周围存在极易燃烧的物品,就会导致火灾的发生,对财产和生命健康造成危害。因此,随着电弧故障引起的事故越来越凸显,对电弧故障进行检测的要求越来越迫切,针对电弧故障的研究也越来越多,如何有效的对电弧进行检测,对电力设备的正常安全运行具有非常重要的作用。
传统电弧检测通常采用采集线路的电压、电流,与其预存的故障波做波形比对的方式判断线路是否发生了故障电弧。这种方法由于负载的复杂性,往往存在很高的误判几率。为了避免负载带来的误判,如何快速接收电弧信号、并将电弧信号传递至光电接收装置上是提高电弧故障检测的关键。
在以往专利“CN201811443264.9一种用于接收和传递电弧信号的线缆”中提及了一种用于接收和传递电弧信号的线缆的基本构成与制备方法,但在针对如何应用方面还存在很大的差距。
发明内容
本申请实施方式的目的是提供一种用于电弧故障、电力火灾监测保护的线缆。
为实现上述目的,本申请实施方式提供一种线缆,包括导电线、绝缘层,所述导电线被所述绝缘层包裹,在所述导电线的内部空腔中、周边凹槽或外部设置有至少一根非金属线束,其特征在于:导电线受热或发热超过度以上的温度时,非金属线束能膨胀为原有体积的至少两倍。
进一步地,非金属线束的材料包括高温时能产生酸源、炭源、气源的工程塑料或防火材料中的至少一种。
进一步地,非金属线束的外径不超过导电线外径的30%。
进一步地,防火材料设置在工程塑料内部。
进一步地,工程塑料或防火材料料在受热或燃烧时时产生惰性气体或其他类型的气体。
进一步地,防火材料为防火液体设置在工程塑料内部后固化。
进一步地,所述工程塑料或防火材料遇到超过120度以上的温度时,能膨胀为原有体积的至少两倍,材料包括酸源、炭源、气源。
有益效果:
1. 本技术方案有效避免了传统电弧检测装置因负载、噪音干扰、天气变化等因素的影响导致产生误判,保证了电力设备的正常运行。
2. 本技术方案的导电线设置有空心或凹槽特征,有利于增大与空气接触的表面积,利于温升的降低并且不增加外径尺寸。
3. 本技术方案的导电线设置有空心特征,在传导交流或高频电流时,有助于利用集肤效应节约导电材料的使用,仍能达到同等载流能力并且不增加外径尺寸。有利于减少导电材料的消耗,进一步节能减排。
4. 本技术方案的非金属线束所采用的工程塑料、防火材料在燃烧时产生惰性气体有助于所述线缆产生电弧时的的阻断及熄灭。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本技术方案提出的一种线缆结构示意图一。
图2为本技术方案提出的一种线缆结构示意图二。
图3为本技术方案提出的一种线缆结构示意图三。
图4为本技术方案提出的一种线缆结构示意图四。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中,提出了许多具体细节,以便提供对本发明的全面理解。但是,对于本领域技术人员来说很明显的是,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法,而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。
一种线缆,包括导电线10、绝缘层12,所述导电线10被所述绝缘层12包裹,在所述导电线10的内部空腔10-1中、周边凹槽10-2或外部设置有至少一根非金属线束11,其特征在于:导电线10受热或发热超过120度以上的温度时,非金属线束能膨胀为原有体积的至少两倍。在所述空腔10-1中设置有非金属线束11,如图1、2所示;所述导电线10设置有周边凹槽10-2,如图3所示,所述金属线束11设置在所述凹槽10-2中;或导电线10外部周边设置有所述非金属线束11,如图4所示。
如图1、2所示,非金属线束11的材料包括高温时能产生酸源、炭源、气源的工程塑料11-1或防火材料11-2中的至少一种。
非金属线束11的外径不超过导电线10外径的30%。
如图2所示,防火材料11-2设置在工程塑料11-1内部。
工程塑料11-1或防火材料料11-2在受热或燃烧时时产生惰性气体或其他类型的气体。
防火材料11-2为防火液体设置在工程塑料11-1内部后固化。
所述工程塑料11-1或防火材料11-2遇到超过120度以上的温度时,能膨胀为原有体积的至少两倍,材料包括酸源、炭源、气源。
如图1所示,采用以上工程塑料11-1的非金属线束11的线缆的典型使用场景为:还包括设置有导电线10、绝缘层12的线缆,所述采用工程塑料11-1的非金属线束11设置在所述导电线10的内部空腔10-1中,当所述线缆作为导电线介质传输电能的时候,由于某种原因产生的绝缘层12破坏或所述线缆接线端部的虚接造成电弧产生。所述电弧温度一般都会超过一千摄氏度,电弧烘烤所述采用工程塑料11-1,如尼龙、聚甲醛、三聚氰胺等,在燃烧时产生惰性气体如氢气。这些惰性气体会有助于所述线缆产生电弧的熄灭。
所述导电线10的材料为金、银、铜、铝、铁、锰、镍、锡中的一种或几种材料组合或合金制备。
如图4所示,电弧烘烤所述采用防火材料11-2,所述防火材料11-2,如膨胀阻燃绝缘材料、添加有IFR膨胀阻燃剂的涂料等,有助于所述线缆产生电弧时的阻断及熄灭。
所述防火材料11-2遇到超过120度以上的温度时,能膨胀为原有体积的至少两倍,材料包括酸源、炭源、气源。
采用以上防火材料11-2的线缆的典型使用场景为:还包括设置有导电线10、绝缘层12的线缆,所述采用防火材料11-2的设置在所述导电线10的内部空腔10-1中,当所述线缆作为导电线介质传输电能的时候,由于某种原因产生的绝缘层12破坏或所述线缆接线端部的虚接造成电弧产生。所述电弧温度一般都会超过一千摄氏度,电弧烘烤所述采用防火材料11-2的非金属线束11,所述防火材料11-2,如膨胀阻燃绝缘材料、添加有IFR膨胀阻燃剂的涂料等,有助于所述线缆产生电弧时的阻断及熄灭。IFR的阻燃机理为加热到一定温度,酸源释放出酸类物质,与多元醇酯化脱水促成炭,在气源释放的惰性气体的作用下发生膨胀,形成具有隔热阻氧作用的炭层,从而有助于所述线缆产生电弧时的阻断及熄灭。
所述绝缘层12为氟聚合物、有机硅聚合物、PVC、聚氨酯、聚乙烯、聚烯烃、膨胀阻燃材料、绝缘漆中的一种或几种材料组合。
本发明可以以其他的具体形式实现,而不脱离其精神和本质特征。当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的,本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义,并且,落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。
Claims (6)
1.一种线缆,包括导电线(10)、绝缘层(12),所述导电线(10)被所述绝缘层(12)包裹,在所述导电线(10)的内部空腔(10-1)中、周边凹槽(10-2)或外部设置有至少一根非金属线束(11),其特征在于:所述导电线(10)受热或发热超过120度以上的温度时,所述非金属线束(11)能膨胀为原有体积的至少两倍。
2.根据权利要求1所述的线缆,其特征在于:所述非金属线束(11)的材料包括高温时能产生酸源、炭源、气源的工程塑料(11-1)或防火材料(11-2)中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的线缆,其特征在于:所述非金属线束(11)的外径不超过导电线(10)外径的30%。
4.根据权利要求2所述的线缆,其特征在于:所述防火材料(11-2)设置在所述工程塑料(11-1)内部。
5.根据权利要求4所述的线缆,其特征在于:所述工程塑料(11-1)或防火材料料(11-2)在受热或燃烧时时产生惰性气体或其他类型的气体。
6.根据权利4要求所述的线缆,其特征在于:所述防火材料(11-2)为防火液体设置在工程塑料(11-1)内部后固化。
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