CN2266182Y - 水冷电缆 - Google Patents

Abstract

水冷电缆，属传导电源供电弧炉熔化废铁用的电缆，由铜线聚合体、铜头及胶管组成，铜线聚合体是以铜线螺旋回绕成管状的中心支撑体，外缘包覆以层层绞丝状排列的铜丝层所形成，其两端分别套接在铜头内缘，浇注熔锡粘合，胶管包覆在铜线聚合体外，与外缘具有间距，铜头的水路使冷却水注入铜线聚合体内、外缘，并在铜线间隙交互渗透，迅速散热，发生意外时锡熔化而断电，防止损坏，易修复，具有导电性佳、安全、冷却快等优点。

Description

水冷电缆

本实用新型涉及一种水冷电缆，属于炼钢专用水冷电缆。

炼钢设备中，熔解废铁的电弧炉(炼钢炉)籍大电流在三相电极棒与废铁之间产生电弧，由电弧放电所产生的高热将废铁熔化。因此，传导大电流供给电弧炉的电缆必须具有下列特性：

1、具有高效散热、冷却系统，以防止电缆在导电时产生不正常高温而毁坏。

2、导电性佳、电阻小、以防止电缆在导电时产生不正常的高温而损失能源。

3、具有安全装置，以防止电缆在意外状况时造成毁灭性损坏而发生危险。

4、使用寿命长，并在意外状况发生后，仍得以修复，以节省昂贵的物料成本。

综观目前现有的电缆结构，均未能兼具有上述之要素，例如仍然常见于炼钢厂中的“裸电缆”，是将大量的铜线(1)束合成股(见图1)形成电缆主体，并于其两端套接铜头(2)，籍其两端的铜头(2)分别衔接并固定于电源和电弧炉，使电流经过铜头(2)和铜线(1)所形成的电缆，导接到电弧炉。所述的铜头(2)与铜线(1)的接合结构，是将铜头(2)的前端设一开放槽，在铜线(1)套入后，利电冲压使铜头(2)的开放槽箝夹铜线(1)而固合，因此，铜线(1)与铜头(2)内缘的接触面具有相当多的间隙(见图2)，这将使铜头(2)与铜线(1)之间的电阻大、导电性不佳，且温度较高、容易老化。再者，该“裸电缆”将铜线(11)暴露于空气中，靠空气的对流自然散热，其散热系统为空冷式，冷却效果不佳，并会加速铜线(1)老化，降低使用寿命。此外，铜头(2)与铜线(1)的接合构造是利用冲压而固定，箝固后虽不易脱落，但若有意外状况发生时，无法脱落断电，会发生电爆，不但危险，且无法再行修复，所以，该“裸电缆”的导电性、散热方式、安全性及使用寿命，均具有极重大的缺失。

另一种常见的电弧炉电缆为水冷式，其组成除了与前述的“裸电缆”相同，利用铜头与铜线冲压固定之外，另外在束合成股的铜线(1)外围包覆一层胶管，籍以降低铜线的温度(水的电阻值较铜高出甚多，故电流仍是经电铜线传导，而水则为接地，使冷却水对电流的传导不会有影响，此原理众所皆知，不赘述)。唯该常见水冷式电缆，虽在冷却效果上比空冷式裸电缆要好，但冷却水仅流经整股铜线的最外围，其冷却效果仍非完善，且其铜线与铜头的接合方式仍采用冲压箝夹方法，在导电性方面，功效实无增进，亦无法摒除意外发生时危险且无法修复的缺失。因此在现有技术中，不管是空冷式或水冷式电缆，均不能满足使用上的实际需求。

本实用新型的目的是避免现有技术的上述不足之处而提供一种导电性佳、散热良好、安全、使用寿命长的水冷电缆。

本实用新型的目的是通过下列技术措施来达到的。

本实用新型包括有一铜线聚合体、一组铜头和一胶管，其中：

该铜线聚合体由一支撑体及铜线层所组成；支撑体是将铜丝螺旋回绕成管状，并设于铜线聚合体的中心；铜线层包覆于支撑体外缘，将复数根铜线以绞丝状层层由内而外包覆而成，使铜线聚合体形成长条状，并藉支撑体与铜线层传导大量电流。在铜线层外缘套设束环，无散落之虞。

一组铜头分别设于铜线聚合体的两端，其尾端为衔接部，前端为套接部，且衔接部之中心挖设有一进出水孔、其中，衔接部为电缆的电源及冷却水输出入端；套接部为中空，内缘可套接在铜线聚合体外缘，其外缘则设有引出槽和限位环；进出水孔连通于衔接部与套接部，并叉分有支管连通于衔接部外缘的引水槽，其前端延伸于套接部内缘空间，设有一接头，该接头在铜线聚合体与套接部套接后，嵌入铜线聚合体中心的支撑体内缘。

铜线聚合体与铜头的固定方式，是将铜线聚合体与铜头如前述方式结合后，在铜头的套接部内缘与铜线聚合体外缘之间浇注熔锡，则熔锡将会填补铜线聚合体外缘与铜线之间的间隙，在冷却后，铜头与铜线聚合体之外缘隙缝，使铜头内缘与铜线聚合体外缘全面导通，籍以增加导电性、减小电阻。

前述之胶管内径大于铜线聚合体之外径，包覆于铜线聚合体外缘时，具有供冷却水流动的间距，其两端紧密套接在铜头的套接部外缘，并藉由限位环使之不易脱落。

本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、铜头与铜线聚合体的接合方式，是藉由熔锡浇注于铜头与铜线聚合体之间的间隙而实现，可填补铜线聚合体外缘铜线之间的间隙，使电流得以全面传导，减少电阻，增加导电性。

2、冷却水藉由铜头的水路设计与铜线聚合体的中空设计，分别流经铜线聚合体的内、外缘，同时，藉由支撑体及铜线层由铜线组成而具有的间隙，使内、外缘的冷却水得以渗透而交流，因此可迅速将热量带走，不致于囤积，可达到绝佳的散热效果。

3、当发生意外而造成电缆的温度剧升时，由于铜头与铜线聚合体是用熔点较低的锡粘着，锡会先行熔化，铜线聚合体脱落而自然断电，不会造成电爆的危险，因此可达到安全的目的。

4、由于意外发生而使铜线聚合体脱离铜头后，只要将铜线聚合体按照前述方法套入铜头的套合部，并绕注以熔锡，即可简易修复，不会因意外发生而不堪使用，因此可达到节省成本的目的。

附图图面说明：

图1为常见裸电缆之侧视图。

图2为图1中A-A剖视图。

图3为本实用新型的立体分解图。

图4为本实用新型组合完成的侧面剖视图。

图5为图4中B-B剖视图。

以下本实用新型将(结合附图)对实施例进行详述。

图3和4所示的本实用新型包括有一铜线聚合体10、一组铜头20及一胶管30，所述的铜线聚合体10由支撑体101及铜线层102组成，支撑体101为铜线螺旋回绕成管状而形成，并设于铜线聚合体10的中心，该铜线层102包覆于支撑体101外缘，由复数根铜线以绞丝状层由内而外包覆而成，且铜线层102外缘藉束环103束合。

一组铜头20分别设于铜线聚合体10两端，其尾端为衔接部201，前端为套接部202，衔接部201中心设有进出水孔203，套接部202外缘设有引水槽221和限位环222，其内缘套接在铜线聚合体10端部外缘，并浇注熔锡粘接，进出水孔203延伸至套接部202内缘，设有接头232，接头232套伸在铜线聚合体10的支撑体101内缘，且进出水孔203又叉分有支管231连通于引水槽221(见图4和5)。

一胶管30内径大于铜线聚合体10的外径，并包覆在铜线聚合体10外缘，且具有间距，其两端分别包覆固定在铜头20套接部202外缘。实施时，可以在胶管30相对于限位环222的外缘设置迫紧件301，使胶管30不但不易脱落，并可防止冷却水由胶管30与套接部202的接口渗出，以完成组装。

本实用新型实施时，跨设于电源与电弧炉之间，铜头20的衔接部202为固持点，传导电源与冷却水使电源得以经过铜头20及铜线聚合体10而提供给电弧炉的三相电极棒产生高热，电源在通过铜线聚合体10所产生的热能，则由冷却水的热交换作用而吸收析出。该冷却水在注入铜头20的进出水孔203后，经过支管231即叉分成数股，分别注入衔接部202外缘的引水槽221，由引水槽221将冷却水导引至胶管30与铜线聚合体10之间的间距；另一方面，进出水孔203尾端的接头232则将冷却注入铜线聚合体10的支撑体101中心，使冷却水分别流经铜线聚合体10的内外缘，将热量由另一端的铜头20析出，达到散热的功能。

Claims (1)

1、一种水冷电缆，包括有一铜线聚合体[10]、一组铜头[20]和胶管[30]，其特征是：

a)铜线聚合体[10]由支撑体[101]及铜线层[102]所组成，所述的支撑体[101]为铜线螺旋回绕成管状而形成，并设于铜线聚合体[10]的中心，铜线层[102]包覆于支撑体[101]外缘，由复数根铜线以绞丝状层层由内而外包覆而成，且铜线层[102]外缘藉束环[103]束合；

b)、一组铜头[20]，分别设于铜线聚合体[10]两端，其尾端为衔接部[201]，前端为套接部[202]，衔接部[201]中心设有进出水孔[203]，所述的套接部[202]外缘设有引水槽[221]和限位环[222]，其内缘套接在铜线聚合体[10]端部外缘，并浇注熔锡[40]粘接，进出水孔[203]延伸至套接部[202]内缘，设有接头[232]，接头[232]套伸在铜线聚合体[10]的支撑体[101]内缘，且进出水孔[203]又叉分有支管[231]连通于引水槽[221]；

c)一胶管[30]，其内径大于铜线聚合体[10]的外径，并包覆在铜线聚合体[10]外缘，且具有间距，其两端分别包覆固定在铜头[20]套接部[202]外缘。

Images