相变自控温屏蔽电缆.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103745772 A (43)申请公布日 2014.04.23 CN 103745772 A (21)申请号 201310739853.2 (22)申请日 2013.12.29 H01B 7/17(2006.01) H01B 7/42(2006.01) (71)申请人 湖南华菱线缆股份有限公司 地址 411104 湖南省湘潭市岳塘区建设南路 1 号 (72)发明人 王振金 李华斌 (74)专利代理机构 湘潭市雨湖区创汇知识产权 代理事务所 43207 代理人 梁钜喜 (54) 发明名称 相变自控温屏蔽电缆 (57) 摘要 一种相变自控温屏蔽电缆， 采用低、 高温相变

2、 材料互逆传热原理， 在屏蔽绝缘线绞合间隙中填 充低温相变材料， 外屏蔽层表面设置高温高分子 相变材料层， 对电缆进行遂级控温的技术解决方 案 ； 它解决了传统电缆温升的难题， 克服了电缆 负载时会自身发热使温度升高， 从而导致电缆寿 命缩短， 设备故障率增加， 容易引发火灾等危害性 的缺陷 ； 它集产品性能、 工艺、 资源、 能耗、 环保于 一体， 值得向广大社会推荐使用， 特别值得向高自 动化控制设备推荐使用 ； 它适合机械化、 自动化 技术较高， 大功率、 高电流工况用电缆 ； 特别适合 电缆桥架、 控制室、 控制柜等温升较高的设备用电 缆 ； 同时也适合于瞬间高电流、 间歇负载引起发

3、热及环境温度变化大的情况用电缆。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103745772 A CN 103745772 A 1/1 页 2 1. 一种相变自控温屏蔽电缆， 其特征在于它包括中心层 （A） 、 内护层 （B） 和外护层 （C） ， 所述中心层 （A） 由数根屏蔽绝缘线 （L） 绞合而成， 其绞合间隙中填充相变材料 （4） ； 屏蔽绝 缘线 （L） 由导体 （1） 、 绝缘层 （2） 、 内屏蔽层 （3） 组成， 所述内护

4、层 （B） 设置在中心层 （A） 外 部， 其包括绕包在中心层 （A） 外的内聚脂带层 （9） 、 设置在内聚脂带层 （9） 上的外屏蔽层 （8） 、 以及设置在外屏蔽层 （8） 表面的相变材料层 （6） ； 所述外护层 （C） 设置在内护层 （B） 外部， 其包括绕包在高温高分子相变材料层 （6） 表面的外聚脂带层 （5） 、 设置在外聚脂带层 （5） 表面的护套层 （7） 。 2. 根据权利要求 1 所述一种相变自控温屏蔽电缆， 其特征在于所述内屏蔽层 （3） 、 外屏 蔽层 （8） 均为铜丝屏蔽层。 3. 根据权利要求 1 所述一种相变自控温屏蔽电缆， 其特征在于所述屏蔽绝缘线 （L）

5、为 四根。 4. 根据权利要求 1 所述一种相变自控温屏蔽电缆， 其特征在于所述相变材料层 （6） 为 高温高分子相变材料层。 5. 根据权利要求 1 所述一种相变自控温屏蔽电缆， 其特征在于所述相变材料 （4） 为低 温相变材料。 6. 根据权利要求 1 所述一种相变自控温屏蔽电缆， 其特征在于所述护套层 （7） 为 PVC 护套层。 权 利 要 求 书 CN 103745772 A 2 1/4 页 3 相变自控温屏蔽电缆 技术领域 0001 本发明涉及一种相变自控温屏蔽电缆。 背景技术 0002 电缆通常是由数根或数组导线， 每组至少两根绞合而成的类似绳索的缆线， 每组 导线之间相互绝缘，

6、 并常围绕着一根中心扭成， 整个外面包有高度绝缘的覆盖层。 0003 由于我国机械化、 自动化技术的提高， 大功率、 高电流工况使电缆、 电缆桥架、 控制 室或控制柜温升较高且难以控制， 从而缩短了电缆使用寿命， 增加了设备故障以及火灾引 发的危险性， 同时自动化所使用的控制电缆、 信号电缆易受温度的影响而使信号失真。 0004 现有针对上述难题采取的处置方式 ： 使用空调降温为主要解决方式， 但该降温方 式存在许多缺陷 ： 一是成本高且需外部做功， 二是能耗损失较大， 三是存在空间限制问题， 四是污染环境。 发明内容 0005 针对上述情况， 本发明的目的在于提供一种相变自控温屏蔽电缆， 它

7、既能对自身 瞬间过载引起发热进行相变自降温， 又能对间歇过载及负载引起发热进行相变自降温， 还 成本降低、 无需外部做功、 无能耗损失、 无空间限制， 而且对环境无污染。 0006 为了实现上述目的， 一种相变自控温屏蔽电缆， 它包括中心层、 内护层和外护层， 所述中心层由数根屏蔽绝缘线绞合而成， 其绞合间隙中填充相变材料 ； 屏蔽绝缘线由导体、 绝缘层、 内屏蔽层组成， 所述内护层设置在中心层外部， 其包括绕包在中心层外的内聚脂带 层、 设置在内聚脂带层上的外屏蔽层、 以及设置在外屏蔽层表面的相变材料层 ； 所述外护层 设置在内护层外部， 其包括绕包在高温高分子相变材料层表面的外聚脂带层、

8、设置在外聚 脂带层表面的护套层。 0007 为了实现结构、 效果优化， 其进一步的措施是 ： 0008 所述内屏蔽层、 外屏蔽层均为铜丝屏蔽层。 0009 所述屏蔽绝缘线为四根。 0010 所述相变材料层为高温高分子相变材料层。 0011 所述相变材料为低温相变材料。 0012 所述护套层为 PVC 护套层。 0013 本发明的一种相变自控温屏蔽电缆， 它通过在屏蔽绝缘线绞合间隙中填充低温相 变材料， 在外屏蔽层表面设置高温高分子相变材料层的技术解决方案， 其关键在于应用不 同相变温度的相变材料对电缆遂级控温 ： 当电缆正常运行中， 电缆的自发热使得电缆温 度高于低温相变材料的相变温度时， 相

9、变材料吸热产生固固相变， 使温度保持， 不再升 高 ； 当设备负载减小， 或环境温度下降到小于相变温度时， 相变材料进行逆过程放出余 热 ； 当电缆过载或长时运行且低温相变材料已完成全部相变后， 温度将重新开始升高， 当 温度高于高温高分子材料相变材料时， 高温相变材料以低温相变材料相同过程进行控温 ； 说 明 书 CN 103745772 A 3 2/4 页 4 它解决了传统电缆温升的难题， 克服了电缆负载时会自身发热使温度升高， 从而导致电缆 使用寿命缩短， 设备故障率频增， 容易引发火灾等危害性缺陷。 0014 本发明相比现有技术所产生的有益效果 ： 0015 （） 本发明采用低、 高温

10、相变材料互逆传热原理， 在屏蔽绝缘线绞合间隙中填充 低温相变材料， 外屏蔽层表面设置高温高分子相变材料层， 对电缆进行遂级控温的技术解 决方案 ； 较好地解决了电缆正常运行时的电缆自发热难题 ； 0016 （） 本发明采用低、 高温相变材料互逆传热原理， 在屏蔽绝缘线绞合间隙中填充 低温相变材料， 外屏蔽层表面设置高温高分子相变材料层， 对电缆进行遂级控温的技术解 决方案 ； 激发了电缆的自控温功能， 彻底改写了采用空调降温的历史， 节约了大量物质与人 力资源 ； 0017 （） 本发明采用低、 高温相变材料互逆传热原理， 在屏蔽绝缘线绞合间隙中填充 低温相变材料， 外屏蔽层表面设置高温高分子

11、相变材料层， 对电缆进行遂级控温的技术解 决方案 ； 所用相变材料选用石油精炼材质， 结合本发明的最佳生产工艺， 成本低， 不氧化、 不 挥发、 不分解， 电缆使用寿命大大延长， 性能稳定可靠 ； 0018 （） 本发明采用低、 高温相变材料互逆传热原理， 在屏蔽绝缘线绞合间隙中填充 低温相变材料， 外屏蔽层表面设置高温高分子相变材料层， 对电缆进行遂级控温的技术解 决方案 ； 所用相变材料选用石油精炼材质， 结合本发明的最佳生产工艺， 适应性好， 能与各 种水性、 油性、 粉末体系混合， 包括各种纺织维护液、 涂料、 油漆、 砂浆、 塑料、 橡胶等 ； 0019 （） 本发明采用低、 高温相

12、变材料互逆传热原理， 在屏蔽绝缘线绞合间隙中填充 低温相变材料， 外屏蔽层表面设置高温高分子相变材料层， 对电缆进行遂级控温的技术解 决方案 ； 所用相变材料选用石油精炼材质， 结合本发明的最佳生产工艺， 耐水， 耐高温， 长期 使用无泄漏 ； 0020 （） 本发明采用低、 高温相变材料互逆传热原理， 在屏蔽绝缘线绞合间隙中填充 低温相变材料， 外屏蔽层表面设置高温高分子相变材料层， 对电缆进行遂级控温的技术解 决方案 ； 所用相变材料选用石油精炼材质， 结合本发明的最佳生产工艺， 消除了容易引发火 灾危害性的缺陷 ； 0021 （） 本发明采用低、 高温相变材料互逆传热原理， 在屏蔽绝缘线

13、绞合间隙中填充 低温相变材料， 外屏蔽层表面设置高温高分子相变材料层， 对电缆进行遂级控温的技术解 决方案 ； 所用相变材料选用石油精炼材质， 结合本发明的最佳生产工艺， 在相变材料的相变 温度范围内， 吸收、 储存、 释放较多的热量， 具有双向调节环境温度、 储存热量的作用， 其余 热得到充分利用， 消除了释放余热时容易造成环境污染的缺陷 ； 0022 （） 本发明采用低、 高温相变材料互逆传热原理， 在屏蔽绝缘线绞合间隙中填充 低温相变材料， 外屏蔽层表面设置高温高分子相变材料层， 对电缆进行遂级控温的技术解 决方案 ； 所用相变材料选用石油精炼材质， 结合本发明的最佳生产工艺， 提供了一

14、款高导热 率和低热阻抗特性以及故障率减少的高性能产品 ； 0023 （） 本发明采用低、 高温相变材料互逆传热原理， 在屏蔽绝缘线绞合间隙中填充 低温相变材料， 外屏蔽层表面设置高温高分子相变材料层， 对电缆进行遂级控温的技术解 决方案 ； 其成本降低、 工艺简易、 无需外部做功、 无能耗损失、 无空间限制， 而且对环境无污 染 ； 说 明 书 CN 103745772 A 4 3/4 页 5 0024 （） 本发明采用低、 高温相变材料互逆传热原理， 在屏蔽绝缘线绞合间隙中填充 低温相变材料， 外屏蔽层表面设置高温高分子相变材料层， 对电缆进行遂级控温的技术解 决方案 ； 它集产品性能、 工

15、艺、 资源、 能耗、 环保于一体， 值得向广大社会推荐使用， 特别值得 向高自动化控制设备推荐使用。 0025 本发明适合机械化、 自动化技术较高， 大功率、 高电流工况用电缆 ； 特别适合电缆 桥架、 控制室、 控制柜等温升较高的设备用电缆 ； 同时也适合于瞬间高电流、 间歇负载引起 发热及环境温度变化大的情况用电缆。 0026 下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。 附图说明 0027 图 1 是本发明的结构示意图。 0028 图中 ： 1、 导体， 2、 绝缘层， 3、 内屏蔽层， 4、 相变材料， 5、 外聚脂带层， 6、 相变材料层， 7、 护套层， 8、 外屏蔽层， 9、

16、内聚脂带层， L、 屏蔽绝缘线， A、 中心层， B、 内护层， C、 外护层。 具体实施方式 0029 结合附图， 提供本发明相变自控温屏蔽电缆的结构、 控温原理以及它的功能特点。 0030 、 提供一种能对自身瞬间、 间歇过载及负载引起发热进行相变自降温电缆。 0031 针对温升较高的电缆， 如控制室、 控制柜、 电缆桥架等用电缆， 本实施方式应用相 变材料在电缆成缆间隙及内护层进行填充与挤包， 当电缆发热温升时相变材料产生固 - 固 相变吸收大量的热， 保证电缆温度恒定在一个值， 该值根据相变材料不同而不同， 进而达到 控温目的， 解决了电缆温升的问题 ； 同时该电缆也适用于瞬间高电流、

17、 间歇负载引起发热及 环境温度变化大的情况 ； 相变自控温屏蔽电缆包括中心层A、 内护层B和外护层C， 所述中心 层 A 由四根屏蔽绝缘线 L 绞合而成， 其绞合间隙中填充低温相变材料 4 ； 屏蔽绝缘线 L 由导 体 1、 绝缘层 2、 铜丝材质的内屏蔽层 3 组成， 所述内护层 B 设置在中心层 A 外部， 其包括绕 包在中心层 A 外的内聚脂带层 9、 设置在内聚脂带层 9 上的铜丝材质的外屏蔽层 8、 以及设 置在外屏蔽层 8 表面的高温高分子相变材料层 6 ； 所述外护层 C 设置在内护层 B 外部， 其包 括绕包在高温高分子相变材料层6表面的外聚脂带层5、 设置在外聚脂带层5表面的

18、PVC护 套层 7。所用相变材料选用石油精炼材质， 结合本发明的最佳生产工艺， 能确保其产品的品 质。 0032 、 为保证电缆使用寿命、 安全及信号的真实可靠 - 它应用不同相变温度的相变 材料对电缆遂级控温。 0033 具体控温过程 ： 当电缆正常运行中， 电缆的自发热使得电缆温度高于低温相变 材料的相变温度时， 相变材料吸热产生固固相变， 使温度保持， 不再升高 ； 当设备负载 减小， 或环境温度下降到小于相变温度时， 相变材料进行逆过程放出余热 ； 当电缆过载或 长时运行且低温相变材料已完成全部相变后， 温度将重新开始升高， 当温度高于高温高分 子相变材料时， 高温相变材料以低温相变材

19、料相同过程进行控温。 0034 、 相变自控温屏蔽电缆的功能特点。 0035 本发明采用相变自控温方式， 与传统的应用空调降温相比 ： 成本降低、 无需外部做 功， 无能耗损失、 无空间限制、 无污染， 它集产品性能、 工艺、 资源、 能耗、 环保于一体， 值得向 说 明 书 CN 103745772 A 5 4/4 页 6 广大社会推荐使用， 特别值得向高自动化控制设备推荐使用。 0036 综上， 显示和描述了本发明的基本原理、 主要特征和优点 ； 本行业的技术人员应该 了解， 本发明不受上述实施例的限制， 上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原 理， 在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进， 这些变化和改进 都落入要求保护的本发明范围内 ； 本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界 定。 说 明 书 CN 103745772 A 6 1/1 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103745772 A 7