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1 概述

　　溫(wen)控伴熱電(dian)纜(簡稱電(dian)纜)又稱自(zi)(zi)調控電(dian)伴熱線或自(zi)(zi)限(xian)溫(wen)電(dian)熱帶(dai)。它(ta)是一種(zhong)電(dian)熱功率隨(sui)系(xi)統溫(wen)度自(zi)(zi)調的(de)(de)帶(dai)狀限(xian)溫(wen)伴熱器。即電(dian)纜本身具有自(zi)(zi)動(dong)(dong)限(xian)溫(wen)，并隨(sui)著被(bei)加熱體系(xi)的(de)(de)溫(wen)度變化能(neng)自(zi)(zi)動(dong)(dong)調整(zheng)發熱功率的(de)(de)功能(neng)，以保(bao)證工作體系(xi)始(shi)終穩定在設定的(de)(de)最佳(jia)操作溫(wen)區正常運(yun)行。

1.1 工作特點

— 加熱時能夠自動限定電纜的工作溫度；

— 能隨(sui)被加熱體系的溫度變化(hua)自動調整輸出功率而無(wu)需外加設備；

— 電(dian)纜可以任意裁短或在一定范圍內(nei)接長(chang)使(shi)用(yong)，而上述性能不變。

— 允許交叉(cha)重疊纏繞敷設而無過熱及燒毀之(zhi)憂。

1.2 工(gong)作優(you)點

溫控伴熱電纜在用于防凍和保(bao)溫時(shi)，具有如(ru)下優點：

—　伴熱(re)管線溫度均勻，不會過(guo)熱(re)，安全可(ke)靠；

—　節(jie)約電能(neng)；

—　間歇操作時，升溫啟動快(kuai)速；

—　安裝(zhuang)及運行費用(yong)低；

—　安裝使用(yong)維(wei)護簡便；

—　便于自(zi)動(dong)化管(guan)理

—　無環境污染。

2 PTC工作(zuo)原理(li)

2.1 PTC效應(ying)及PTC材料(liao)

PTC效(xiao)應即(ji)正溫(wen)度系數效(xiao)應,是特指材(cai)(cai)料電(dian)阻率(lv)隨著溫(wen)度升高(gao)而增(zeng)大，并在(zai)一定溫(wen)度區間電(dian)阻率(lv)急(ji)劇增(zeng)大的特性。具有PTC效(xiao)應的材(cai)(cai)料稱為PTC材(cai)(cai)料，本(ben)電(dian)纜(lan)的高(gao)分子(zi)PTC材(cai)(cai)料是半(ban)晶 高(gao)聚物與炭黑的共混物。

2.2 工作原理

溫(wen)控伴熱(re)(re)(re)(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)纜的電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)熱(re)(re)(re)(re)元件，是在兩(liang)根(gen)平行金屬母線(xian)(xian)之(zhi)間均(jun)勻的擠包一層PTC材(cai)(cai)料(liao)制成(cheng)(cheng)的芯帶(dai)。PTC材(cai)(cai)料(liao)經熔融擠出、冷卻定型之(zhi)后(hou)，分散其(qi)中的炭(tan)微(wei)粒形(xing)成(cheng)(cheng)無數纖細的導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)炭(tan)網(wang)絡。當它們跨接在兩(liang)根(gen)平行母線(xian)(xian)上(shang)時(shi)(shi)，就構成(cheng)(cheng)芯帶(dai)的PTC并(bing)(bing)(bing)聯(lian)回(hui)路。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)纜一端的兩(liang)根(gen)母線(xian)(xian)與電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)接通時(shi)(shi)，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)從(cong)一根(gen)母線(xian)(xian)橫(heng)向流(liu)過(guo)PTC材(cai)(cai)料(liao)層到(dao)達另一根(gen)母線(xian)(xian)形(xing)成(cheng)(cheng)并(bing)(bing)(bing)聯(lian)回(hui)路。PTC層就是連續并(bing)(bing)(bing)聯(lian)在母線(xian)(xian)之(zhi)間的電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻發熱(re)(re)(re)(re)體(ti)，將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)轉(zhuan)化成(cheng)(cheng)熱(re)(re)(re)(re)能(neng)，對(dui)操作(zuo)系統(tong)進行伴熱(re)(re)(re)(re)保溫(wen)。當芯帶(dai)溫(wen)度(du)(du)升到(dao)相應的高(gao)阻區時(shi)(shi)，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻大到(dao)幾乎阻斷(duan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)的程(cheng)度(du)(du)，芯帶(dai)的溫(wen)度(du)(du)將達到(dao)高(gao)限不(bu)再升高(gao)(即(ji)自動限溫(wen))。與此同(tong)時(shi)(shi)，芯帶(dai)通過(guo)護(hu)套向溫(wen)度(du)(du)較低的被加(jia)熱(re)(re)(re)(re)體(ti)系傳(chuan)熱(re)(re)(re)(re)，達到(dao)穩(wen)態時(shi)(shi)單(dan)位(wei)時(shi)(shi)間傳(chuan)遞的熱(re)(re)(re)(re)量等(deng)于(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)纜的電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)功率。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)纜的輸出功率主要受控于(yu)(yu)傳(chuan)熱(re)(re)(re)(re)過(guo)程(cheng)以及被加(jia)熱(re)(re)(re)(re)體(ti)系的溫(wen)度(du)(du)。

2.3 電纜(lan)工作性能

2.3.1 功率自調性能

伴熱(re)電纜的(de)電熱(re)功率是(shi)隨(sui)溫度(du)升高而自動減少，或隨(sui)溫度(du)降低(di)而自動增大。

2.3.2 自限溫性能

伴(ban)(ban)熱電(dian)(dian)纜通電(dian)(dian)發熱時(shi)溫(wen)(wen)(wen)度升高、電(dian)(dian)阻(zu)增(zeng)大，當(dang)電(dian)(dian)阻(zu)達到(dao)極大時(shi)，電(dian)(dian)熱功率(lv)就趨于(yu)極小，溫(wen)(wen)(wen)度便升到(dao)了高限(xian)，這(zhe)就是(shi)電(dian)(dian)纜的(de)自(zi)限(xian)溫(wen)(wen)(wen)特(te)性(xing)。限(xian)溫(wen)(wen)(wen)伴(ban)(ban)熱是(shi)指電(dian)(dian)纜能(neng)在溫(wen)(wen)(wen)度高限(xian)以下某溫(wen)(wen)(wen)區進行伴(ban)(ban)熱的(de)過(guo)程(cheng)。

2.3.3 PTC記憶性能(neng)

伴熱電(dian)纜的電(dian)阻(zu)隨著溫(wen)度升高而增(zeng)大，在降溫(wen)時(shi)若電(dian)阻(zu)能(neng)(neng)沿著原(yuan)升溫(wen)路線返(fan)回原(yuan)來的起點，便是具有(you)PTC記(ji)憶(yi)性能(neng)(neng)。具有(you)記(ji)憶(yi)性能(neng)(neng)的電(dian)纜才能(neng)(neng)長期反復使用。

2.3.4 溫度均勻性能

溫(wen)(wen)控(kong)伴熱電纜的(de)芯帶是(shi)由大(da)量的(de)纖細導(dao)電網絡形成(cheng)的(de)PTC并聯單元組成(cheng)。當伴熱管道任何區段(duan)出現料溫(wen)(wen)及能(neng)(neng)耗波動時(shi)，所在部位(wei)的(de)各個PTC元都能(neng)(neng)直接感溫(wen)(wen)并獨立做(zuo)出響應。即(ji)時(shi)朝著消除(chu)波動的(de)方向(xiang)自動調整各自的(de)輸出功率(lv)(lv)，溫(wen)(wen)度低了功率(lv)(lv)調大(da)，溫(wen)(wen)度高了功率(lv)(lv)調小，并按溫(wen)(wen)度波動的(de)幅度大(da)小，給出功率(lv)(lv)調幅的(de)大(da)小，以維(wei)持整個系統各區段(duan)的(de)運行溫(wen)(wen)度均勻穩(wen)定。這是(shi)一種微(wei)區跟蹤，全(quan)(quan)線同步，全(quan)(quan)自動的(de)伴熱保溫(wen)(wen)過程。

3 主(zhu)要參數(shu)定義(yi)

3.1 標(biao)稱(cheng)功率

標稱功(gong)率是(shi)指在(zai)額定(ding)(ding)工(gong)作電(dian)壓下(xia)、在(zai)一定(ding)(ding)保溫(wen)(wen)層(ceng)內以電(dian)纜(lan)伴熱(re)的管(guan)道(dao)溫(wen)(wen)度(du)為10℃時，每米溫(wen)(wen)控伴熱(re)電(dian)纜(lan)輸(shu)出的穩態(tai)電(dian)功(gong)率。

3.2 溫控(kong)指數

溫(wen)控指(zhi)數(shu)是指(zhi)溫(wen)度每(mei)(mei)升(sheng)高1℃時，電纜(lan)輸出功率的下降值(zhi)，或(huo)溫(wen)度每(mei)(mei)降低1℃時，電纜(lan)輸出功率的增加(jia)值(zhi)(一般給出最低值(zhi))。

3.3 最高維持(chi)溫度

在(zai)用(yong)一定型號(hao)的(de)電纜(lan)伴(ban)熱某(mou)一體(ti)(ti)系時，能使體(ti)(ti)系維(wei)持到的(de)最(zui)高溫(wen)度(du)稱為該(gai)種型號(hao)電纜(lan)的(de)最(zui)高維(wei)持溫(wen)度(du)。維(wei)持溫(wen)度(du)是一個相對(dui)參數，它與保溫(wen)體(ti)(ti)系的(de)熱損失大小(xiao)有(you)關，與伴(ban)熱電纜(lan)的(de)最(zui)高表面溫(wen)度(du)有(you)關。在(zai)使用(yong)中如設計(ji)得(de)當，可以(yi)使體(ti)(ti)系溫(wen)度(du)維(wei)持在(zai)從最(zui)高維(wei)持溫(wen)度(du)到環境溫(wen)度(du)之間(jian)的(de)任何(he)溫(wen)度(du)。 

3.4 最高曝露溫度

曝(pu)露溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)是指外(wai)部熱(re)源施加在(zai)電纜(lan)上的溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)。曝(pu)露溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)高于(yu)一定(ding)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)后，將(jiang)開始損壞(huai)電纜(lan)的電熱(re)性能(neng)。這個(ge)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)是溫(wen)(wen)控伴熱(re)電纜(lan)所能(neng)承受的最高溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，稱為最高曝(pu)露溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)。

3.5 最高表面溫(wen)度

指在(zai)良(liang)好的(de)(de)隔熱(re)條(tiao)件下、在(zai)額定電壓下工作的(de)(de)伴熱(re)電纜表(biao)面所能達到的(de)(de)最高電熱(re)溫(wen)度(du)。這一參(can)數對(dui)有易燃物料(liao)和(he)易爆氣氛的(de)(de)場合是(shi)重要的(de)(de)。

3.6 最(zui)大使用長(chang)度

在單一電源(yuan)的額定工作電壓下(xia)，伴熱電纜有允許(xu)使用(yong)的最(zui)大(da)長(chang)度(du)限制(zhi)，這(zhe)個長(chang)度(du)為最(zui)大(da)使用(yong)長(chang)度(du)。最(zui)大(da)使用(yong)長(chang)度(du)與額定電壓、功(gong)率、規(gui)格及環(huan)境溫度(du)有關(guan)。如果使用(yong)需要超過最(zui)大(da)使用(yong)長(chang)度(du)，應當另接電源(yuan)。

4 產品型號及結構

4.1 產(chan)品型號規格表示方(fang)法

產品型(xing)號(hao)、規(gui)格表示(shi)方法如下所示(shi)：

結構(gou)型式

額定電壓

產品代號(hao)

溫(wen)度(du)等(deng)級

標(biao)稱功率(lv)

從左(zuo)向右

1）標稱功率：例如“10”表示(shi)標稱功率為10Wm-1。

2) 溫度等(deng)級：D表示低溫；Z表示中溫。

3) 產品代號：WK表示溫控型(xing)電纜。

4）額定(ding)電壓：“1”表(biao)示110V；“2”表(biao)示220V；“3”表(biao)示380V。

5）結構型式：“J”表示(shi)基(ji)本型、“P”表示(shi)屏蔽(bi)型、“F”表示(shi)防護型。

示例(li)：10DWK2－F

表(biao)示：防(fang)護型低溫(wen)溫(wen)控伴熱(re)電(dian)(dian)纜（如圖1所示結(jie)構），標(biao)稱功率10Wm-1，額定電(dian)(dian)壓220V。

4.2 產(chan)品型號規格(ge)

產品型號規(gui)格見(jian)表(biao)1

表1 產品型(xing)號規格(ge)（220V）

項 目 基本(ben)型(xing) 屏蔽型(xing) 防護型(xing) 標稱功(gong)率(lv)W/m

低(di)溫系列 DWK－J DWK－P DWK－F 10、25、35、45

中溫系列 ZWK－J ZWK－P ZWK－F 30、40、50、60

4.3 產品結構

(1) 導體(鍍(du)錫銅線(xian)1.0、1.5、2.5mm2)

(2) PTC芯帶

(3) 改性聚烯烴絕緣(yuan)層

(4) 鍍錫銅絲編織屏蔽層

(5) 改性聚烯烴(jing)或氟(fu)碳樹(shu)脂護套層

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