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電熱帶高溫型的結構有哪些具體要求呢?

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人氣:-發表時間:2017-11-09 14:40【

高溫型電熱帶具體分類有恒功率電熱帶與MI加熱電纜,為滿足高溫情況下的伴熱,對其發熱體(導體)絕緣層,屏蔽層等都有詳細的要求而且根據電纜各組成部分功用不同,材料選擇如下:

1、發熱元件(導體)

高溫型電熱帶的導體是用于導通電流,將電能轉化為熱能的元件,根據電纜發熱功率要求不同,應選用不同電阻值的金屬絲。要滿足在高溫環境下工作,還要求發熱元件在常溫至工作溫度這一較寬的溫度范圍內其電阻率變化小,具有穩定的發熱特性。在高溫下化學性質穩定,不發生氧化,以保證有較長的使用壽命。

常用的發熱元件材料有鎳鉻合金、康銅和銅線。鎳鉻合金和康銅都有高溫抗氧化性好,強度高,加工性能良好,電阻率隨溫度的變化小,在大氣中性能穩定的特點,即使在無機鹽和有機酸中,也有很好的穩定性,在施工時易于焊接,是制作高質量電熱元件的理想材料。因為銅的電阻率低,要制造電阻值較大的加熱元件,必須采用直徑很細的銅線,這會導致電纜抗拉力低,易發生斷線,且銅在高溫下工作時會發生氧化,在120℃以上使用時必須進行表面鍍錫、銀或鎳處理,因此采用較少。

發熱元件選擇時,應根據工作溫度和發熱功率來進行選擇。為保證電纜敷設時具有較小的彎曲半徑和可靠的強度,導體宜采用多根細金屬絲絞合的形式,盡量減少單根實心導體的使用。

2、絕緣層

電熱帶絕緣層起到保證電流沿導體傳輸,防止電流油漏作用。絕緣材料的選用具有以下要求:

1)絕緣材料要具有良好的電氣絕緣性能,即擊穿場強高,絕緣電阻大,以較薄的厚度耐受高的電壓,減少電流泄漏。

2)有較好的機械物理性能,以滿足加工、敷設安裝和使用要求。

3)良好的加工性能。

4)好的耐熱性和熱傳導性能,在長期受熱狀態下,絕緣性能不能下降太多,同時可使導體生熱能良好導出,輻射到加熱空間。

氟塑料是高溫環境下工作的選擇絕緣材料,但氟塑料的工藝性能差,不是所有氟塑料都適合作為加熱電纜絕緣,如聚四氟乙烯具有非常好的耐熱性和電性能,但加工困難,所以不能用于加熱電纜絕緣。適用的品種是能夠通過擠出機采用連續擠壓方式生產的絕緣,主要品種有:聚全氟乙丙烯( FEP) 、四氟乙烯一全氟皖基乙烯基酷共聚物(PFA) 、四氟乙烯-乙烯共聚物( PETFE) 、乙烯-三氟乙烯共聚物( ECTFE)等。

3.屏蔽層

1)作用。屏蔽層起到安全接地保護,減小內電場對外部環境和人體的電磁輻射,改善散熱均勻性的作用。主要有銅絲編織屏蔽、銅線纏繞屏蔽、銅(鋁)帶繞包屏蔽(包含縱放導引銅線)等結構。如果將銅絲改為鋼絲,采用鋼絲編織或纏繞結構,不僅具有屏蔽作用,還起到加強電纜強度和防穿刺的鎧裝作用。

2)材料。在高溫條件下工作電纜的屏蔽層溫度十分接近導體溫度,傳統的銅絲屏蔽層在高溫下會發生氧化,應選用表面鍍錫或鍍銀的銅絲作為屏蔽材料。鋼絲應選用鍍鋅鋼絲。

3)結構。屏蔽或鎧裝結構可選用編織或纏繞結構。

編織是采用繞向相反的兩組金屬絲有規律地交織覆蓋在電纜表面的金屬層,編織結構具有結構穩定、柔軟性好等特點,但相反方向的股線在交叉時會產生間隙,屏蔽效果會受到一定影響。根據要求不同,覆蓋密度一般在65%-95%。

纏繞是將一束金屬絲以螺旋形式包扎在絕緣表面而形成。韌性好、彎曲壽命高,易加工,當高達97%的覆蓋率可更好地降低電磁輻射的影響,是纏繞這種遮蔽方式的特點所在。

為保證電纜接地的安全,無論是編織還是纏繞屏蔽形式,金屬絲的直徑、根數和覆蓋率均應考慮到發生短路故障時保證對故障電流的導通接地,如果屏蔽(或鎧裝)金屬絲截面不足,應考慮增加縱放的有鍍層導引銅線。

4、護套層

護套主要起到保護電纜內部結構在敷設、運行過程中不受外界機械損傷,并具有密封防水、防化學腐蝕的作用。高溫加熱電纜在高溫下工作,導體溫度達到180℃甚至200℃以上時,電纜表面溫度也達到很高數值,在此溫度下若采用傳統的聚氯乙烯、聚乙烯等熱塑性塑料會發生軟化變形,甚至流淌。因此,護套材料也必須選用與絕緣耐溫等級相當的耐熱材料。合適的護套材料非氟塑料莫屬。用于電纜護套,氟塑料除具有的突出耐熱性外,還具有突出的耐油性、耐溶劑性、耐酸堿化學腐蝕性,吸水率低,在化工、潮濕等特殊環境中使用也是非常適宜的。另外氟塑料還具有自潤滑性,表面光滑,耐磨性非常好,可有效降低敷設時對電纜的磨損,起到很好的機械保護作用。并且上述材料都是不燃材料,在阻燃要求較高的環境中使用亦是比較好的選擇。 

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