CN215581766U - 一种碳纤维发热电缆及连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种碳纤维发热电缆及连接结构，该碳纤维发热电缆包括从内至外依次设置的碳纤维发热体、硅胶绝缘层和六联聚乙烯层，所述六联聚乙烯层外包覆有用于漏电保护的导电层，所述导电层外包覆有绝缘层。其在六联聚乙烯层外还依次包覆有导电层和绝缘层，碳纤维发热电缆在高温工况下碳纤维发热线外包裹的硅胶绝缘层和六联聚乙烯层会发生局部融化时，碳纤维发热体泄露的电流经导电层接地或者触发控制保护开关动作，可避免发生其他安全问题，提高碳纤维发热电缆使用的安全性。

Description

一种碳纤维发热电缆及连接结构

技术领域

本实用新型属于碳纤维发热电缆技术领域，具体地涉及一种碳纤维发热电缆及连接结构。

背景技术

供热是全球最大的终端能源消费领域。区域供热在能源价值链中的灵活性很强，是整合各种供热能源、同时提高能源效率的一种非常有效的方式。如今较多国家正在逐步发展第四代和第五代低温供热网络，新一代热网更加注重热源的灵活多样性，增强了与能源系统中电网和燃气网的部门耦合，使供热系统和其他能源系统、可再生能源和当地可用的各种工业余热和废热更好地整合在一起，以优化供热系统效率。低温地面辐射供暖技术作为一种新型建筑节能技术，以其健康舒适、节能环保、简便耐用、运行维护方便、节约空间面积等优势，近几年在我国发展迅速。

发热电缆是用于低温供暖的发热介质之一，目前其主要分为合金发热电缆、碳纤维发热电缆。碳纤维发热电缆基于碳纤维发热线，其外包覆有硅胶绝缘层和六联聚乙烯层。碳纤维发热线是碳纤维制成的增强塑料复合材料。碳纤维是一种纤维状碳材料，是一种强度比钢的大、密度比铝的小、比不锈钢还耐腐蚀、比耐热钢还耐高温、又能像铜那样导电，具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料。基于碳纤维发热线的良好性能，碳纤维发热电缆在低温供暖中应用广泛。

但是，采用现有的碳纤维发热电缆结构，当碳纤维发热电缆运行在高温工况时，碳纤维发热线外包裹的硅胶绝缘层和六联聚乙烯层会发生局部融化，内部发热的碳纤维发热线直接失去绝缘保护，会发生不确定位置点的漏电，引发其他次生的安全问题。

实用新型内容

为了解决现有碳纤维发热电缆在高温工况下碳纤维发热线外包裹的硅胶绝缘层和六联聚乙烯层会发生局部融化时发生不确定位置点漏电导致的安全性问题，本实用新型提供一种碳纤维发热电缆及连接结构，其在六联聚乙烯层外还依次包覆有导电层和绝缘层，碳纤维发热电缆在高温工况下碳纤维发热线外包裹的硅胶绝缘层和六联聚乙烯层会发生局部融化时，碳纤维发热体泄露的电流经导电层接地或者触发控制保护开关动作，可避免发生其他安全问题，提高碳纤维发热电缆使用的安全性。

本实用新型通过以下技术方案实现：

本实用新型第一方面提供一种碳纤维发热电缆，包括从内至外依次设置的碳纤维发热体、硅胶绝缘层和六联聚乙烯层，

所述六联聚乙烯层外包覆有用于漏电保护的导电层，所述导电层外包覆有绝缘层。

本方案在现有碳纤维发热电缆结构的基础上做了改进，即在六联聚乙烯层外还依次包覆有导电层和绝缘层，安装时，导电层接地或者连接保护开关。当碳纤维发热电缆运行在高温工况时，即使碳纤维发热体外包裹的硅胶绝缘层和六联聚乙烯层会发生局部融化，碳纤维发热体泄露的电流经导电层接地或者触发控制保护开关动作，避免发生其他安全问题。

在一种可能的设计中，所述导电层呈网格管状结构。

安装使用时，导电层直接接地或者连接在保护开关上，实现与地或者保护开关的电性连接，由于碳纤维发热体外包裹的硅胶绝缘层和六联聚乙烯层会发生局部融化时，位置的不确定性，故导电层采用管状可确保在任意位置连接的可靠性；采用网状结构，可进一步的节约导电层的材质，达到节约制作成本的目的。

在一种可能的设计中，所述导电层为铜层。

导电层采用金属材质，铜的电阻率低且具有较好的导电性能，是较佳的导电材质，且铜的价格相对较低，可进一步减小碳纤维发热电缆的制作成本。

在一种可能的设计中，所述绝缘层为PVC层。

PVC，全名为Polyvinylchloride，主要成份为聚氯乙烯，另外加入其他成分来增强其耐热性，韧性，延展性等。聚氯乙烯是世界上产量最大的塑料产品之一，价格便宜，应用广泛。将其作为绝缘层，在保证绝缘性能的前提下，可进一步的减小碳纤维发热电缆的制作成本。

在一种可能的设计中，所述碳纤维发热体为单根碳纤维发热线或者多根碳纤维发热线绕制而成。

本实用新型第二方面提供一种碳纤维发热电缆连接结构，包括第一方面及其任一可能中所述的碳纤维发热电缆，所述碳纤维发热电缆的导电层一端接地或者连接在保护开关上。

采用上述结构，导电层直接接地或者连接在保护开关上，当碳纤维发热体发生漏电后导电层可实现漏电保护，提高碳纤维发热电缆使用的安全性。

本实用新型与现有技术相比，至少具有以下优点和有益效果：

1、本实用新型在六联聚乙烯层外还依次包覆有导电层和绝缘层，导电层接地或者连接保护开关，即使在高温工况下碳纤维发热体外包裹的硅胶绝缘层和六联聚乙烯层会发生局部融化，碳纤维发热体泄露的电流经导电层接地或者触发控制保护开关动作，避免发生其他安全问题，安全性高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型碳纤维发热电缆的结构示意图。

图中的附图标记名称为：

1、碳纤维发热体；2、硅胶绝缘层；3六联聚乙烯层；4、导电层；5、绝缘层。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例来对本实用新型作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本实用新型的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本实用新型，并且不应当理解为本实用新型限制在本文阐述的实施例中。

应当理解，尽管本文可能使用术语第一、第二等等来描述各种单元，但是这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元。

应当理解，还应当注意到在一些备选可能设计中，所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如,取决于所涉及的功能/动作,实际上可以实质上并发地执行,或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。

应当理解，在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实例中，可以不以非必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。

如图1所示，本实施例第一方面公开了一种碳纤维发热电缆，包括从内至外依次设置的碳纤维发热体1、硅胶绝缘层2和六联聚乙烯层3。硅胶绝缘层2构成第一包覆层，包覆在碳纤维发热体1外；六联聚乙烯层3构成第二包覆层，包覆在硅胶绝缘层2外。其中，的碳纤维发热体1可以采用单根的碳纤维发热线结构，也可采用多根的碳纤维发热线结构，当采用多根的碳纤维发热线时，多根的碳纤维发热线相互绕制，图1仅给出了采用单根的碳纤维发热线的结构示意图，多根的碳纤维发热线绕制为现有常规电缆绕制的基本结构，在此不再给出示例说明。

六联聚乙烯层3外包覆有用于漏电保护的导电层4，所述导电层4外包覆有绝缘层5。此处导电层构成第三包覆层，包覆在六联聚乙烯层3外，以当硅胶绝缘层和六联聚乙烯层会发生局部融化漏电后，导电层实现漏电保护。绝缘层5构成第四包覆层，包覆在导电层4外，实现导电层4的绝缘保护。

在一种可能的设计中，所述导电层4呈网格管状结构。具体的，导电层可由多根导电线朝不同方向缠绕六联聚乙烯层3外壁而成。也可采用多根与碳纤维发热体1轴平行贴合的第一导热线，多根与碳纤维发热体1轴相垂直且连接第一导热线的第二导热线。当然，导电层4也可采用管状结构，采用网格管状结构仅仅是优选方式，并不是对本方案保护范围的限定。

在一种可能的设计中，所述导电层4为铜层。当然，采用铜层进行一种优选方式，也可采用银层、铝层等，不管是采用铜层、银层、铝层，还是其他金属层，只要能实现漏电保护，其均在本方案的保护范围内。

在一种可能的设计中，所述绝缘层5为PVC层。当然，采用PVC层进行一种优选方式，也可采用其他绝缘材料构成绝缘层，需要说明的是，采用其他能实现绝缘保护的均在本方案的保护范围内。

本实施例第二方面一种碳纤维发热电缆连接结构，包括第一方面及其任一中可能中所述的碳纤维发热电缆，所述碳纤维发热电缆的导电层一端接地或者连接在保护开关上。第二方面公开的碳纤维发热电缆连接结构，其运行原理在第一方面已经详细阐述过，在此不再赘述。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种碳纤维发热电缆，包括从内至外依次设置的碳纤维发热体(1)、硅胶绝缘层(2)和六联聚乙烯层(3)，其特征在于：

所述六联聚乙烯层(3)外包覆有用于漏电保护的导电层(4)，所述导电层(4)外包覆有绝缘层(5)。

2.根据权利要求1所述的碳纤维发热电缆，其特征在于，所述导电层(4)呈网格管状结构。

3.根据权利要求1或2所述的碳纤维发热电缆，其特征在于，所述导电层(4)为铜层。

4.根据权利要求1所述的碳纤维发热电缆，其特征在于，所述绝缘层(5)为PVC层。

5.根据权利要求1所述的碳纤维发热电缆，其特征在于，所述碳纤维发热体(1)为单根碳纤维发热线或者多根碳纤维发热线绕制而成。

6.一种碳纤维发热电缆连接结构，其特征在于，包括权利要求1至5任一所述的碳纤维发热电缆，所述碳纤维发热电缆的导电层一端接地或者连接在保护开关上。

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