CN113284660A - 一种耐高温防寒电缆 - Google Patents

一种耐高温防寒电缆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电缆技术领域，具体涉及一种耐高温防寒电缆，包括电缆芯，所述电缆芯外包覆有绝缘层，所述绝缘层外设有温度检测机构和温度调节机构，其中，所述温度检测机构包括包覆在所述绝缘层外表面上的热阻件，所述热阻件的内表面设有与所述绝缘层外表面相接触的内层温度传感器，所述热阻件的外表面设有外层温度传感器，所述温度调节机构包括多个调节水管，所述调节水管与所述绝缘层之间设有导热片，所述导热片靠近所述调节水管的一侧设有安装管，相邻两个所述导热片、导热片和热阻件之间均设有间隙，所述间隙内设有漏水检测机构，所述调节水管的外侧设有隔温层。本发明可以为周围的电缆芯提供很好的散热或保温，从而保证电缆的长时间的使用寿命。

Description

一种耐高温防寒电缆
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，具体涉及一种耐高温防寒电缆。
背景技术
众所周知的，电缆应用在各行各业，比如电力***：电力***采用的电线电缆产品主要有架空裸电线、汇流排(母线)、电力电缆(塑料线缆、油纸力缆(基本被塑料电力电缆代替)、橡套线缆、架空绝缘电缆)、分支电缆(取代部分母线)、电磁线以及电力设备用电气装备电线电缆等；信息传输：用于信息传输***的电线电缆主要有市话电缆、电视电缆、电子线缆、射频电缆、光纤缆、数据电缆、电磁线、电力通讯或其他复合电缆等；仪表***：此部分除架空裸电线外几乎其他所有产品均有应用，但主要是电力电缆、电磁线、数据电缆、仪器仪表线缆等，在一些机械行业，尤其是工程机械中，电缆是必不可少的传输电力的工具。电缆的安装环境会有极大的差异性，例如西北的冬季温度可能达到零下二十多度，夏天温度达到40多度，而且电缆也会有部分裸露在零下环境中，就需要同时考虑耐热防寒的需求。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种耐高温防寒电缆解决以上难题。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种耐高温防寒电缆，包括电缆芯，所述电缆芯外包覆有绝缘层，所述绝缘层外设有温度检测机构和温度调节机构，其中，所述温度检测机构包括包覆在所述绝缘层外表面上的热阻件，所述热阻件的内表面设有与所述绝缘层外表面相接触的内层温度传感器，所述热阻件的外表面设有外层温度传感器，且所述内层温度传感器和外层温度传感器位于所述电缆芯的同一径向直线上，所述温度调节机构包括多个调节水管，多个所述调节水管沿着所述电缆芯的径向均匀间隔布置，所述调节水管与所述绝缘层之间设有导热片，所述导热片靠近所述调节水管的一侧设有安装管，所述调节水管位于所述安装管内，相邻两个所述导热片、导热片和热阻件之间均设有间隙，所述间隙内设有漏水检测机构，所述调节水管的外侧设有隔温层，所述隔温层的外侧设有防寒屏蔽层，所述防寒屏蔽层的外侧设有阻燃层，所述阻燃层的外侧设有防腐蚀层，所述防腐蚀层的外侧设有铠装层。
本技术方案中，通过热阻件检测电缆芯的温度，当电缆芯内部温度过高时，调节水管对其进行散热，当电缆芯内部温度过低时，调节水管对其升温保暖，漏水检测机构用于检测调节水管是否漏水，绝缘层可以保护电缆芯，防止电缆芯受外界影响，隔温层可以减小外界温度对电缆芯的影响，同时减小外界温度的快速变化对热阻件的影响。
作为优化，所述漏水检测机构包括设置在所述绝缘层外部的膨胀吸水层，每个所述导热片的侧壁与所述膨胀吸水层接触的位置安装有压力传感器，与所述压力传感器同侧的导热片的侧壁还开设有通水孔，所述通水孔连通所述安装管和所述间隙，且位于所述间隙一端的通水孔的中心与所述压力传感器位于同一径向方向。
这样，当调节水管的某一处漏水时，水通过通水孔流入膨胀吸水层内，膨胀吸水层将泄漏的水吸收并膨胀，然后压迫压力传感器，压力传感器的压力发生变化时，可以判断为调节水管漏水，同时，由于压力传感器与通水孔位于同侧，当某一调节水管漏水时，调节水管两侧的压力传感器会检测到压力，从而可以判断出是哪一个调节水管漏水。
作为优化，每个所述导热片内设有多个压力传感器，且多个所述压力传感器沿所述电缆芯的轴向等间距分布，所述通水孔与所述压力传感器对应设置，且所述压力传感器与所述电缆芯的轴心距离相等，且位于同一径向方向的压力传感器通过导线串联，且所述导线位于所述导热片和热阻件内部。
这样，当调节水管的某一段漏水时，漏水点附近的压力传感器的压力发生变化，以便判断出调节水管的漏水点的范围。
作为优化，所述膨胀吸水层与所述绝缘层之间设有防水层。
这样，可以更好地保护电缆芯，避免电缆芯接触水。
作为优化，所述膨胀吸水层为若干相互粘粘的吸水树脂，且所述吸水树脂呈球形颗粒状，且所述吸水树脂的直径小于所述压力传感器与膨胀吸水层接触面的面积。
这样，吸水树脂的直径小于压力传感器，在吸水之前，会有若干吸水树脂与压力传感器接触，但是，此时的吸水树脂对压力传感器的压力可以很小，在吸水之后，吸水树脂的体积变大，与压力传感器接触的吸水树脂被其他的吸水树脂挤压从而向压力传感器施加压力，使得压力传感器的压力值发生变化。
作为优化，所述防寒屏蔽层包括PET树脂层和分散在PET树脂层中的ITO纳米颗粒，且所述防寒屏蔽层中的ITO纳米颗粒呈环绕电缆芯的环层。
作为优化，靠近所述间隙一端的所述通水孔与所述膨胀吸水层接触。
这样，泄漏的水通过通水孔直接月膨胀吸水层接触。
作为优化，所述热阻件的横截面为一扇形，且所述热阻件包覆电缆芯的角度α为15°。
作为优化，所述调节水管包括热水管和冷水管，且所述热水管和冷水管间隔设置。
这样，可以对电缆芯进行两种方式的温度设置，当天气寒冷时，可以对热水管进行通水，当天气炎热时，可以对冷水管进行通水。
作为优化，所述压力传感器的内侧设有隔热层。
一种耐高温防寒电缆，具有以下技术效果：
本发明提供的耐高温防寒电缆设置了铠装层、阻燃层、防腐蚀层、防寒屏蔽层和绝缘层，因此对内部电缆芯的保护性能好，并且电缆芯周围有调节水管，可以为周围的电缆芯提供很好的散热或保温，从而保证电缆的长时间的使用寿命。
附图说明
图1是本发明所述的一种耐高温防寒电缆的结构示意图；
图2是图1中A的放大示意图；
图3是电缆芯、防水层、膨胀吸水层的截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
如图1-3所示，一种耐高温防寒电缆，包括电缆芯1，所述电缆芯1外包覆有绝缘层2，所述绝缘层2外设有温度检测机构和温度调节机构，其中，所述温度检测机构包括包覆在所述绝缘层2外表面上的热阻件3，所述热阻件3的内表面设有与所述绝缘层2外表面相接触的内层温度传感器(图中未标识)，所述热阻件3的外表面设有外层温度传感器，且所述内层温度传感器和外层温度传感器(图中未标识)位于所述电缆芯1的同一径向直线上，所述温度调节机构包括多个调节水管4，多个所述调节水管4沿着所述电缆芯1的径向均匀间隔布置，本实施例中，调节水管4有7个，其中包括3个热水管4a和4个冷水管4b，且所述热水管4a和冷水管4b间隔设置，当然，也可以根据具体的地理位置设置冷水管和热水管的数量，设置两种水管可以对电缆芯进行两种方式的温度设置，当天气寒冷时，可以对热水管进行通水，当天气炎热时，可以对冷水管进行通水。
所述调节水管4与所述绝缘层2之间设有导热片5，所述导热片5靠近所述调节水管4的一侧设有安装管5a，安装管和导热片通过热熔胶连接，导热片采用铜铝合金制成，安装管采用导热橡胶制成，所述调节水管4位于所述安装管5a内，相邻两个所述导热片5、导热片5和热阻件3之间均设有间隙14，所述间隙14内设有漏水检测机构，其中，安装管5a的直径比调节水管4的直径略大，具体的，安装管5a的直径比调节水管4的直径大1mm-3mm，这样，既可以保证调节水管在安装管内的稳定，也可以保证调节水管的温度可以传递给导热片，还可以使得调节水管在安装管内有一定的小缝隙，若调节水管破损漏水，水可以快速通过通水孔流出，使漏水检测机构快速检测到调节水管破损。所述调节水管4的外侧设有隔温层6，隔温层与导热片和安装管之间通过热熔胶连接，且隔温层与导热片和安装管之间没有缝隙，所述隔温层6的外侧设有防寒屏蔽层7，所述防寒屏蔽层7的外侧设有阻燃层8，所述阻燃层8的外侧设有防腐蚀层9，所述防腐蚀层9的外侧设有铠装层10。
本技术方案中，通过热阻件检测电缆芯的温度，当电缆芯内部温度过高时，调节水管对其进行散热，当电缆芯内部温度过低时，调节水管对其升温保暖，漏水检测机构用于检测调节水管是否漏水，绝缘层可以保护电缆芯，防止电缆芯受外界影响，隔温层可以减小外界温度对电缆芯的影响，同时减小外界温度的快速变化对热阻件的影响
本实施例中，所述漏水检测机构包括设置在所述绝缘层1外部的膨胀吸水层11，每个所述导热片5的侧壁与所述膨胀吸水层11接触的位置安装有压力传感器12，与所述压力传感器12同侧的导热片5的侧壁还开设有通水孔5b，所述通水孔5b连通所述安装管5a和所述间隙14，且位于所述间隙14一端的通水孔5b的中心与所述压力传感器12位于同一径向方向。具体的，导热片的侧壁开设有凹槽，压力传感器嵌入在所述凹槽内。压力传感器可以采用微型无线压力传感器，具体型号根据实际情况选择市面上现有的即可。
这样，当调节水管的某一处漏水时，水通过通水孔流入膨胀吸水层内，膨胀吸水层将泄漏的水吸收并膨胀，然后压迫压力传感器，压力传感器的压力发生变化时，可以判断为调节水管漏水，同时，由于压力传感器与通水孔位于同侧，当某一调节水管漏水时，调节水管两侧的压力传感器会检测到压力，从而可以判断出是哪一个调节水管漏水。
本实施例中，每个所述导热片5内设有多个压力传感器12，且多个所述压力传感器12沿所述电缆芯1的轴向等间距分布，具体的，导热片沿电缆芯的轴向等间距设有凹槽，若干凹槽通过导线孔连通，压力传感器设置在凹槽内，导线孔内设有对压力传感器通电的导线，利用密封塞与所述导线孔密封配合，使导线密封固定于所述导热片上；压力传感器的表面涂有防水涂料，使用市面上现有的防水涂料即可，进而能满足压力传感器及其导线的防水的要求。
所述通水孔5b与所述压力传感器12对应设置，且所述压力传感器12与所述电缆芯1的轴心距离相等，且位于同一径向方向的压力传感器12通过导线串联，且所述导线位于所述导热片5和热阻件3内部。
这样，当调节水管的某一段漏水时，漏水点附近的压力传感器的压力发生变化，以便判断出调节水管的漏水点的范围，便于工作人员查找维修。
本实施例中，所述膨胀吸水层11与所述绝缘层2之间设有防水层15。
这样，可以更好地保护电缆芯，避免电缆芯接触水。
本实施例中，所述膨胀吸水层11为若干相互粘粘堆叠的吸水树脂，吸水树脂粘粘在防水层上，且所述吸水树脂呈球形颗粒状，且所述吸水树脂的直径小于所述压力传感器12与膨胀吸水层11接触面的面积。
这样，吸水树脂的直径小于压力传感器，在吸水之前，会有若干吸水树脂与压力传感器接触，但是，此时的吸水树脂对压力传感器的压力可以很小，在吸水之后，吸水树脂的体积变大，与压力传感器接触的吸水树脂被其他的吸水树脂挤压从而向压力传感器施加压力，使得压力传感器的压力值发生变化。
本实施例中，所述防寒屏蔽层8包括PET树脂层和分散在PET树脂层中的ITO纳米颗粒，且所述防寒屏蔽层中的ITO纳米颗粒呈环绕电缆芯的环层。优选ITO(氧化铟锡)纳米颗粒42的平均粒径小于50纳米，从而起到更好的吸热防寒效果；同时，由于ITO(氧化铟锡)具有良好的导电性，进一步设置防寒屏蔽层4中的ITO(氧化铟锡)纳米颗粒42呈环绕铜合金线芯1的环层，在起到吸热防寒效果的同时起到屏蔽电子辐射的效果。
本实施例中，靠近所述间隙14一端的所述通水孔5a与所述膨胀吸水层11接触。
这样，泄漏的水通过通水孔直接月膨胀吸水层接触。
本实施例中，所述热阻件3的横截面为一扇形，且所述热阻件3包覆电缆芯的角度α为15°。
本实施例中，所述压力传感器的内侧设有隔热层13。
这样，可以减少压力传感器受温度影响。
阻燃层采用玻璃纤维的聚酰胺树脂，聚酰胺树脂具有机械强度高、韧性好，自润性、耐摩擦性好，以及优良的耐热性，特别是增加玻璃纤维进一步增强后，其热变形温度达到250℃以上，防水层和绝缘层均为硅橡胶，硅橡胶绝缘绝缘性能优异、能承受不低于200℃的工作温度；防腐蚀层由聚醚醚酮制成，通过防腐层对电缆进行防腐保护，铠装层为细钢丝，既不影响电缆的柔软性，还可以保护电缆，隔热层可以采用采用柔性陶瓷硅橡胶材料制成，隔温层可以采用绝热材料制成，参考“CN201821183242.9”、专利名称为“一种铜带屏蔽控制电缆”中的隔温层，也可以为硅橡胶板、聚四氟乙烯、硅橡胶等。热阻件对电缆芯进行温度检测的方式可以参考专利申请号为“CN201310430168.1”、专利名称为“电缆导体温度测量装置及其测量方法”中的方法，这里就不再赘述了。
压力传感器、内层温度传感器和外层温度传感器均和控制器连接，控制器采用市面上一般型号控制器即可。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变动。
最后应说明的是：本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等统计数的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (10)

1.一种耐高温防寒电缆，其特征在于，包括电缆芯(1)，所述电缆芯(1)外包覆有绝缘层(2)，所述绝缘层(2)外设有温度检测机构和温度调节机构，其中，所述温度检测机构包括包覆在所述绝缘层(2)外表面上的热阻件(3)，所述热阻件(3)的内表面设有与所述绝缘层(2)外表面相接触的内层温度传感器，所述热阻件(3)的外表面设有外层温度传感器，且所述内层温度传感器和外层温度传感器位于所述电缆芯(1)的同一径向直线上，所述温度调节机构包括多个调节水管(4)，多个所述调节水管(4)沿着所述电缆芯(1)的径向均匀间隔布置，所述调节水管(4)与所述绝缘层(2)之间设有导热片(5)，所述导热片(5)靠近所述调节水管(4)的一侧设有安装管(5a)，所述调节水管(4)位于所述安装管(5a)内，相邻两个所述导热片(5)、导热片(5)和热阻件(3)之间均设有间隙(14)，所述间隙(14)内设有漏水检测机构，所述调节水管(4)的外侧设有隔温层(6)，所述隔温层(6)的外侧设有防寒屏蔽层(7)，所述防寒屏蔽层(7)的外侧设有阻燃层(8)，所述阻燃层(8)的外侧设有防腐蚀层(9)，所述防腐蚀层(9)的外侧设有铠装层(10)。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温防寒电缆，其特征在于，所述漏水检测机构包括设置在所述绝缘层(1)外部的膨胀吸水层(11)，每个所述导热片(5)的侧壁与所述膨胀吸水层(11)接触的位置安装有压力传感器(12)，与所述压力传感器(12)同侧的导热片(5)的侧壁还开设有通水孔(5b)，所述通水孔(5b)连通所述安装管(5a)和所述间隙(14)，且位于所述间隙(14)一端的通水孔(5b)的中心与所述压力传感器(12)位于同一径向方向。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温防寒电缆，其特征在于，每个所述导热片(5)内设有多个压力传感器(12)，且多个所述压力传感器(12)沿所述电缆芯(1)的轴向等间距分布，所述通水孔(5b)与所述压力传感器(12)对应设置，且所述压力传感器(12)与所述电缆芯(1)的轴心距离相等，且位于同一径向方向的压力传感器(12)通过导线串联，且所述导线位于所述导热片(5)和热阻件(3)内部。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温防寒电缆，其特征在于，所述膨胀吸水层(11)与所述绝缘层(2)之间设有防水层(15)。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温防寒电缆，其特征在于，所述膨胀吸水层(11)为若干相互粘粘的吸水树脂，且所述吸水树脂呈球形颗粒状，且所述吸水树脂的直径小于所述压力传感器(12)与膨胀吸水层(11)接触面的面积。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温防寒电缆，其特征在于，所述防寒屏蔽层(8)包括PET树脂层和分散在PET树脂层中的ITO纳米颗粒，且所述防寒屏蔽层中的ITO纳米颗粒呈环绕电缆芯的环层。
7.根据权利要求2所述的一种耐高温防寒电缆，其特征在于，靠近所述间隙(14)一端的所述通水孔(5a)与所述膨胀吸水层(11)接触。
8.根据权利要求1所述的一种耐高温防寒电缆，其特征在于，所述热阻件(3)的横截面为一扇形，且所述热阻件(3)包覆电缆芯的角度α为15°。
9.根据权利要求1所述的一种耐高温防寒电缆，其特征在于，所述调节水管(4)包括热水管(4a)和冷水管(4b)，且所述热水管(4a)和冷水管(4b)间隔设置。
10.根据权利要求1所述的一种耐高温防寒电缆，其特征在于，所述压力传感器(12)的内侧设有隔热层(13)。所述热阻件(3)通过导热硅胶粘接在电缆的外表面。
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