一种基于集肤效应的加热电缆及其加工工艺制造技术

本发明专利技术属于电缆技术领域，具体涉及一种基于集肤效应的加热电缆及其加工工艺，电缆包括第一信号线、第二信号线、第三信号线，第一信号线、第二信号线、第三信号线外围由内至外依次设有第一绝缘层、导热层、第一阻燃层、第二绝缘层、屏蔽层，第一信号线、第二信号线、第三信号线的中心线在横截面上的投影形成的三个点为正三角形的顶点，加热电缆还包括将所述第一信号线、第二信号线、第三信号线同时包覆的内护套层、第二阻燃层、外护套层，导热层包括导热外膜、中心导热管、连接中心导热管外壁和所述导热外膜内表面且圆周阵列角度为60°的导热内膜，导热管内密封装有导热液。本发明专利技术的电缆加热温度均匀，保温效果好，适用于低温环境。

【技术实现步骤摘要】
一种基于集肤效应的加热电缆及其加工工艺
本专利技术属于电缆
，具体涉及一种基于集肤效应的加热电缆及其加工工艺。
技术介绍
集肤效应现象为：当导体中有交流电或者交变电磁场时，导体内部的电流分布不均匀，电流集中在导体的“皮肤”部分，也就是说电流集中在导体外表的薄层，越靠近导体表面，电流密度越大，导体内部实际上电流较小。结果使导体的电阻增加，使它的损耗功率也增加。管道集肤效应电伴热技术，是近几年来出现的一种新的金属管道加热方法，是大型石油化工等企业，热输管道加热保温的新技术，此种加热技术具有效率高，适应所有长、中、短距离金属输液管道的伴热和加热，而且具有安全可靠，使用寿命长，安装维修方便等优点，因此广泛应用于各种不同性质的液体物质的管道伴热。现有的基于集肤效应的加热电缆存在热传导慢，加热不均匀的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种传热均匀，适用于低温环境的基于集肤效应的加热电缆及其加工工艺。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：提供一种基于集肤效应的加热电缆，包括第一信号线、第二信号线、第三信号线，所述第一信号线、第二信号线、第三信号线外围由内至外依次设有第一绝缘层、第一阻燃层、第二绝缘层、屏蔽层、导热层，所述第一信号线、第二信号线、第三信号线的中心线在横截面上的投影形成的三个点为正三角形的顶点，所述加热电缆还包括将所述第一信号线、第二信号线、第三信号线同时包覆的内护套层、第二阻燃层、外护套层。优选地，所述第一信号线为电源线芯，所述第二信号线为高频信号线芯，所述第三信号线为非高频信号线芯，所述第一信号线、第二信号线、第三信号线上的第二绝缘层的颜色不相同；其中，所述电源线芯上的第二绝缘层颜色为黑色；所述高频信号线芯上的第二绝缘层颜色为绿色；所述非高频信号线芯上的第二绝缘层颜色为红色。优选地，所述第一信号线、第二信号线、第三信号线为双绞线，所述绞线为镀锌钢绞线。优选地，所述第一绝缘层、导热层、第一阻燃层、第二绝缘层、屏蔽层之间的接触面间设有防腐填充物，所述防腐填充物为玻璃丝。优选地，所述第一绝缘层所采用的绝缘材料包括聚全氟乙丙烯、三元乙丙橡胶、丁基半导电带、聚苯硫醚。优选地，所述导热层包括导热外膜、中心导热管、连接中心导热管外壁和所述导热外膜内表面且圆周阵列角度为60°的导热内膜，所述导热管内密封装有导热液，所述第一信号线、第二信号线、第三信号线和中心导热管间沿轴向等距间隔连接有长度相等的若干金属固定架，所述导热内膜设置在相邻两金属固定架间，所述金属固定架接地。优选地，每个所述固定架的侧面设置有S型凹槽，用于固定所述导热内膜的两侧。本专利技术还提供一种基于集肤效应的加热电缆加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、绞线：将镀锌钢绞线矫直，使得镀锌钢绞线的直径粗细均匀且在2-3mm之间，将两根镀锌钢绞线逆时针交织紧压形成线芯；步骤2、包覆第一绝缘层：在线芯外围粘接防腐填充物后再包覆绝缘层；步骤3、包覆第一阻燃层：在导热外膜外表面粘接防腐填充物后包覆第一阻燃层；步骤4、包覆第二绝缘层：所述第二绝缘层采用直径在0.2～0.4mm之间的氧化锆硅酸陶瓷纤维编织而成；步骤5、包覆屏蔽层：所述屏蔽层采用直径在0.3～0.5mm的镀锡铜线编织而成；步骤6、设置导热层：所述导热层包括导热外膜、中心导热管、连接中心导热管外壁和所述导热外膜内表面且圆周阵列角度为60°的导热内膜，所述导热内膜将所述导热外膜围起的圆柱形内腔均匀分隔成三个等体积容置腔，所述容置腔包括第一容置腔、第二容置腔和第三容置腔，选取三根步骤2中包覆有绝缘层的线芯分别穿设进所述第一容置腔、第二容置腔和第三容置腔，每根线芯的绝缘层外表面粘接上防腐填充物，所述防腐填充物将第一容置腔、第二容置腔和第三容置腔填满；步骤7、包覆内护套层：所述内护套层为低苯基硅橡胶层，通过加热溶胶的方式包覆在屏蔽层上；步骤8、包覆第二阻燃层：通过挤塑机在内护套层外表面挤包上阻燃剂形成第二阻燃层；步骤9、包覆外护套层：所述外护套层为低苯基硅橡胶层，通过加热溶胶的方式包覆在屏蔽层上。优选地，所述步骤9中的包覆第二阻燃层的具体方法为：将一定重量份数的环氧树脂、聚四氟乙烯、稳定剂、相容剂、活性稀释剂在40℃～65℃环境下重复搅拌混合，利用挤塑机在内护套层外表面挤包上阻燃剂，挤塑温度为120℃～150℃，然后阻燃剂进行风冷，冷却温度至20℃～30℃。优选地，所述步骤9后还设有步骤10：在所述外护套层上贴附上一层钢化薄膜。本专利技术的有益效果：1、每根信号线线芯为双绞线结构，能够避免线与线互相之间的干扰，第一信号线、第二信号线、第三信号线的中心线在横截面上的投影形成的三个点为正三角形的顶点，这样第一信号线、第二信号线和第三信号线之间产生的电磁干扰能够互相抵消，提高了信号传输的稳定性。2、由于基于集肤效应的电缆会对电缆表面局部产生热效应，该电缆在低温环境下使用时，会导致电缆表面温差大，导热不均匀，从而降低电缆使用寿命的问题，本专利技术设置了导热层来有效提高电缆整体的加热均匀性，导热层包括导热外膜、中心导热管、连接中心导热管外壁和所述导热外膜内表面且圆周阵列角度为60°的导热内膜，导热管内密封装有导热液，通过流动的导热液更加加快了电缆内部的热传递，并且导热内膜连接三根信号线，提高了三根信号线之间的热传递，避免不同信号线之间存在局部温差大的问题。3、所述第一信号线、第二信号线、第三信号线和中心导热管间沿轴向等距间隔连接有长度相等的若干金属固定架，所述导热内膜设置在相邻两金属固定架间，所述金属固定架接地，加强了电缆整体结构的稳定性和抗折强度，并且金属固定架同时起到了固定信号线间的相对位置、屏蔽和导热的作用，并且对具有一定弹性的导热内膜起到了保护作用。附图说明图1为本专利技术基于集肤效应的加热电缆结构示意图。图2为本专利技术中金属固定架和导热层装配的横截面示意图。图3为本专利技术中金属固定架和信号线装配的纵截面示意图。图4为本专利技术基于集肤效应的加热电缆加工工艺流程图。图5为本专利技术中第一信号线、第二信号线和第三信号线间的电磁感应分析图。图6为本专利技术第一信号线、第二信号线和第三信号线间的磁场分析计算简图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。请参阅图1至图3所示，本专利技术提供了一种基于集肤效应的加热电缆，包括第一信号线100、第二信号线200、第三信号线300，所述第一信号线100、第二信号线200、第三信号线300外围由内至外依次设有第一绝缘层2、第一阻燃层3、第二绝缘层4、屏蔽层5、导热层，所述第一信号线100、第二信号线200、第三信号线300的中心线在横截面上的投影形成的三个点为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于集肤效应的加热电缆，其特征在于，包括第一信号线、第二信号线、第三信号线，所述第一信号线、第二信号线、第三信号线外围由内至外依次设有第一绝缘层、第一阻燃层、第二绝缘层、屏蔽层、导热层，所述第一信号线、第二信号线、第三信号线的中心线在横截面上的投影形成的三个点为正三角形的顶点，所述加热电缆还包括将所述第一信号线、第二信号线、第三信号线同时包覆的内护套层、第二阻燃层、外护套层。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于集肤效应的加热电缆，其特征在于，包括第一信号线、第二信号线、第三信号线，所述第一信号线、第二信号线、第三信号线外围由内至外依次设有第一绝缘层、第一阻燃层、第二绝缘层、屏蔽层、导热层，所述第一信号线、第二信号线、第三信号线的中心线在横截面上的投影形成的三个点为正三角形的顶点，所述加热电缆还包括将所述第一信号线、第二信号线、第三信号线同时包覆的内护套层、第二阻燃层、外护套层。


2.根据权利要求1所述的基于集肤效应的加热电缆，其特征在于，所述第一信号线为电源线芯，所述第二信号线为高频信号线芯，所述第三信号线为非高频信号线芯，所述第一信号线、第二信号线、第三信号线上的第二绝缘层的颜色不相同；
其中，所述电源线芯上的第二绝缘层颜色为黑色；所述高频信号线芯上的第二绝缘层颜色为绿色；所述非高频信号线芯上的第二绝缘层颜色为红色。


3.根据权利要求1所述的基于集肤效应的加热电缆，其特征在于，所述第一信号线、第二信号线、第三信号线为双绞线，所述绞线为镀锌钢绞线。


4.根据权利要求1所述的基于集肤效应的加热电缆，其特征在于，所述第一绝缘层、导热层、第一阻燃层、第二绝缘层、屏蔽层之间的接触面间设有防腐填充物，所述防腐填充物为玻璃丝。


5.根据权利要求1所述的基于集肤效应的加热电缆，其特征在于，所述第一绝缘层所采用的绝缘材料包括聚全氟乙丙烯、三元乙丙橡胶、丁基半导电带、聚苯硫醚。


6.根据权利要求1所述的基于集肤效应的加热电缆，其特征在于，所述导热层包括导热外膜、中心导热管、连接中心导热管外壁和所述导热外膜内表面且圆周阵列角度为60°的导热内膜，所述中心导热管内密封装有导热液，所述第一信号线、第二信号线、第三信号线和中心导热管间沿轴向等距间隔连接有长度相等的若干金属固定架，所述导热内膜设置在相邻两金属固定架间，所述金属固定架接地。


7.根据权利要求6所述的基于集肤效应的加热电缆，其特征在于，每个所述固定架的侧面设置有S型凹槽，用于固定所述导热内...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾贤，
申请(专利权)人：江阴市华能电热器材有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32