CN206486766U - 一种用于融冰化雪系统的碳纤维发热单元 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于融冰化雪系统的碳纤维发热单元，包括电线电缆、接头和碳纤维发热电缆；所述碳纤维发热电缆包括碳纤维发热体、F46绝缘层、PVC层和金属网层；碳纤维发热体两端与接头两端联接形成回路，碳纤维发热电缆两两并联，各个接头之间用电线电缆联接。所述碳纤维发热单元结构简单，可实现碳纤维发热电缆融冰化雪系统的模块化布设与控制，为碳纤维发热电缆融冰化雪系统的广泛推广奠定基础。
Description
技术领域
本实用新型涉及道路养护技术领域，具体来说，涉及到一种用于融冰化雪系统的碳纤维发热单元。
背景技术
冬天或者冰寒地区的道路结冰、积雪，严重影响道路交通以及人们正常的户外活动和工作。目前，道路融冰化雪方法主要分为清除法、融雪剂法、路面加热法等几大类。清除法主要分为人工清除法与机械清除法，人工清除法不仅需消耗大量的人力与物力且工作效率极低。机械清除法对路面会造成不同程度的损坏且对道路上的积雪与浮冰难以清除完全。融雪剂法主要是在道路表面喷洒融雪剂，通过降低冰雪的融化温度使冰雪融化，但是融雪剂的喷洒不仅会对道路桥梁本身造成不良影响，还会对道路附近的土壤、水体带来严重危害。路面加热法主要包括导电混凝土加热法、金属丝加热法、碳纤维增强混凝土加热法等。导电混凝土法存在电阻率不稳定，使用寿命不长，融冰化雪效率低等缺陷。金属丝加热法电热转换效率极低且对路面强度有所降低。碳纤维导电混凝土加热法还停留在试验阶段，目前尚未付诸工程实践。
碳纤维是一种新型的高性能纤维增强材料，具有高强度，高模量，耐高温，耐磨，抗疲劳，耐腐蚀，抗蠕变，电热转化效率高等诸多优异性能。以典型的沥青混凝土路面为例，将碳纤维发热电缆嵌入安装中面层与上面层之间，可实现路面主动性融冰化雪，另外在一定程度上还改善了路面性能。在国内但碳纤维发热电缆融冰化雪系统的研究还在起步阶段，如何实现碳纤维发热电缆融冰化雪系统的模块化布设与控制，目前尚无成熟的理论。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供了一种碳纤维发热单元，可实现碳纤维发热电缆融冰化雪系统的模块化布设与控制。
一种用于融冰化雪系统的碳纤维发热单元，包括电线电缆、接头和碳纤维发热电缆，其中，所述碳纤维发热电缆包括碳纤维发热体，所述碳纤维发热体两端与接头两端联接形成回路，所述碳纤维发热电缆两两并联，各个接头之间用电线电缆联接。
优选的，所述碳纤维发热电缆还包括F46绝缘层、PVC层和金属网层。
优选的，所述F46绝缘层的厚度为3mm，PVC层的厚度为2mm，金属网层的厚度为1mm。
优选的，所述碳纤维发热电缆的铺装间距1cm＜L＜50cm，且单位面积的功率为200kW～450kW/m2。
优选的，所述接头为K字接头。
优选的，所述K字接头的间距A＝n*L，其中n≥1。
与现有技术相比，本实用新型提供的用于融冰化雪系统的碳纤维发热单元及系统，结构简单，可实现碳纤维发热电缆融冰化雪系统的模块化布设与控制，为碳纤维发热电缆融冰化雪系统的广泛推广奠定基础。
附图说明
图1是实施例1中的碳纤维发热单元的结构示意图。
图2是碳纤维发热电缆的横截面图。
图3是实施例2中的碳纤维发热单元的结构示意图，其中A＝2L。
附图标记说明：
电线电缆-1、接头-2、碳纤维发热电缆-3、碳纤维发热体-301、F46绝缘层-302、PVC层-303、金属网层-304。
具体实施方式
下面结合具体实例，详细阐述本实用新型。
本实用新型所述的一种用于融冰化雪系统的碳纤维发热单元，所述碳纤维发热单元由电线电缆1、M个接头2和M根碳纤维发热电缆3组成，其中M＞1；碳纤维发热电缆3由碳纤维发热体301、F46绝缘层302、PVC层303和金属网层304组成。碳纤维发热体301两端与接头2两端联接形成回路，M根碳纤维发热电缆3两两并联，各个接头2之间用电线电缆联接。
本实用新型所述的一种用于融冰化雪系统的碳纤维发热单元，所述铺装间距1cm＜L＜50cm，且该发热单元单位面积(平方米)的功率为200kW～450kW。
本实用新型所述的一种用于融冰化雪系统的碳纤维发热单元，所述K字接头间距的最佳值A＝n*L(n为自然数)；但A的取值不限于此。
实施例1
如图1所示，一种用于融冰化雪系统的碳纤维发热单元包括电线电缆1、6个接头2和6根碳纤维发热电缆3组成，其中接头为K字接头。铺装间距L为12cm，K字接头间距为12cm。
碳纤维发热电缆3由碳纤维发热体301、F46绝缘层302、PVC层303和金属网层304组成。其中碳纤维发热体301为60K碳纤维丝。绝缘层F46厚度为3mm，PVC层303厚度为2mm，金属网层304为1mm；碳纤维发热体301两端与K字接头2两端联接形成回路，6根碳纤维发热电缆3两两并联，各个接头2之间用电线电缆联接，电线电缆规格型号为BVR2×2.5mm2。
实施例2
如图3所示，一种用于融冰化雪系统的碳纤维发热单元电线电缆1、4个K字接头2和4根碳纤维发热电缆3组成，其中接头为K字接头。铺装间距L为12cm，K字接头间距为24cm。
碳纤维发热电缆3由碳纤维发热体301、F46绝缘层302、PVC层303和金属网层304组成。其中碳纤维发热体301为60K碳纤维丝。绝缘层F46厚度为3mm，PVC层303厚度为2mm，金属网层304为1mm；碳纤维发热体301两端与K字接头2两端联接形成回路，6根碳纤维发热电缆3两两并联，各个接头2之间用电线电缆联接，电线电缆规格型号为BVR2×2.5mm2。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于融冰化雪系统的碳纤维发热单元，其特征在于，包括电线电缆、接头和碳纤维发热电缆，其中，所述碳纤维发热电缆包括碳纤维发热体，所述碳纤维发热体两端与接头两端联接形成回路，所述碳纤维发热电缆两两并联，各个接头之间用电线电缆联接。
2.根据权利要求1所述的用于融冰化雪系统的碳纤维发热单元，其特征在于，所述碳纤维发热电缆还包括F46绝缘层、PVC层和金属网层。
3.根据权利要求2所述的用于融冰化雪系统的碳纤维发热单元，其特征在于，所述F46绝缘层的厚度为3mm，PVC层的厚度为2mm，金属网层的厚度为1mm。
4.根据权利要求1至3中任意一条所述的用于融冰化雪系统的碳纤维发热单元，其特征在于，所述碳纤维发热电缆的铺装间距1cm＜L＜50cm，且单位面积的功率为200kW～450kW/m2。
5.根据权利要求4所述的用于融冰化雪系统的碳纤维发热单元，其特征在于，其特征在于，所述接头为K字接头。
6.根据权利要求5所述的用于融冰化雪系统的碳纤维发热单元，其特征在于，所述K字接头的间距A＝n*L，其中n≥1。
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