1 概述

　　溫控伴熱電纜(簡稱電纜)又稱自調(diào)控電伴熱線或自限溫電熱帶。它是一種電熱功率隨系統(tǒng)溫度自調(diào)的帶狀限溫伴熱器。即電纜本身具有自動限溫，并隨著被加熱體系的溫度變化能自動調(diào)整發(fā)熱功率的功能，以保證工作體系始終穩(wěn)定在設定的最佳操作溫區(qū)正常運行。

1.1 工作特點

— 加熱時能夠自動限定電纜的工作溫度；

— 能隨被加熱體系的溫度變化自動調(diào)整輸出功率而無需外加設備；

— 電纜可以任意裁短或在一定范圍內(nèi)接長使用，而上述性能不變。

— 允許交叉重疊纏繞敷設而無過熱及燒毀之憂。

1.2 工作優(yōu)點

溫控伴熱電纜在用于防凍和保溫時，具有如下優(yōu)點：

—　伴熱管線溫度均勻，不會過熱，安全可靠；

—　節(jié)約電能；

—　間歇操作時，升溫啟動快速；

—　安裝及運行費用低；

—　安裝使用維護簡便；

—　便于自動化管理

—　無環(huán)境污染。

2 PTC工作原理

2.1 PTC效應及PTC材料

PTC效應即正溫度系數(shù)效應,是特指材料電阻率隨著溫度升高而增大，并在一定溫度區(qū)間電阻率急劇增大的特性。具有PTC效應的材料稱為PTC材料，本電纜的高分子PTC材料是半晶 高聚物與炭黑的共混物。

2.2 工作原理

溫控伴熱電纜的電熱元件，是在兩根平行金屬母線之間均勻的擠包一層PTC材料制成的芯帶。PTC材料經(jīng)熔融擠出、冷卻定型之后，分散其中的炭微粒形成無數(shù)纖細的導電炭網(wǎng)絡。當它們跨接在兩根平行母線上時，就構(gòu)成芯帶的PTC并聯(lián)回路。電纜一端的兩根母線與電源接通時，電流從一根母線橫向流過PTC材料層到達另一根母線形成并聯(lián)回路。PTC層就是連續(xù)并聯(lián)在母線之間的電阻發(fā)熱體，將電能轉(zhuǎn)化成熱能，對操作系統(tǒng)進行伴熱保溫。當芯帶溫度升到相應的高阻區(qū)時，電阻大到幾乎阻斷電流的程度，芯帶的溫度將達到高限不再升高(即自動限溫)。與此同時，芯帶通過護套向溫度較低的被加熱體系傳熱，達到穩(wěn)態(tài)時單位時間傳遞的熱量等于電纜的電功率。電纜的輸出功率主要受控于傳熱過程以及被加熱體系的溫度。

2.3 電纜工作性能

2.3.1 功率自調(diào)性能

伴熱電纜的電熱功率是隨溫度升高而自動減少，或隨溫度降低而自動增大。

2.3.2 自限溫性能

伴熱電纜通電發(fā)熱時溫度升高、電阻增大，當電阻達到極大時，電熱功率就趨于極小，溫度便升到了高限，這就是電纜的自限溫特性。限溫伴熱是指電纜能在溫度高限以下某溫區(qū)進行伴熱的過程。

2.3.3 PTC記憶性能

伴熱電纜的電阻隨著溫度升高而增大，在降溫時若電阻能沿著原升溫路線返回原來的起點，便是具有PTC記憶性能。具有記憶性能的電纜才能長期反復使用。

2.3.4 溫度均勻性能

溫控伴熱電纜的芯帶是由大量的纖細導電網(wǎng)絡形成的PTC并聯(lián)單元組成。當伴熱管道任何區(qū)段出現(xiàn)料溫及能耗波動時，所在部位的各個PTC元都能直接感溫并獨立做出響應。即時朝著消除波動的方向自動調(diào)整各自的輸出功率，溫度低了功率調(diào)大，溫度高了功率調(diào)小，并按溫度波動的幅度大小，給出功率調(diào)幅的大小，以維持整個系統(tǒng)各區(qū)段的運行溫度均勻穩(wěn)定。這是一種微區(qū)跟蹤，全線同步，全自動的伴熱保溫過程。

3 主要參數(shù)定義

3.1 標稱功率

標稱功率是指在額定工作電壓下、在一定保溫層內(nèi)以電纜伴熱的管道溫度為10℃時，每米溫控伴熱電纜輸出的穩(wěn)態(tài)電功率。

3.2 溫控指數(shù)

溫控指數(shù)是指溫度每升高1℃時，電纜輸出功率的下降值，或溫度每降低1℃時，電纜輸出功率的增加值(一般給出最低值)。

3.3 最高維持溫度

在用一定型號的電纜伴熱某一體系時，能使體系維持到的最高溫度稱為該種型號電纜的最高維持溫度。維持溫度是一個相對參數(shù)，它與保溫體系的熱損失大小有關(guān)，與伴熱電纜的最高表面溫度有關(guān)。在使用中如設計得當，可以使體系溫度維持在從最高維持溫度到環(huán)境溫度之間的任何溫度。 

3.4 最高曝露溫度

曝露溫度是指外部熱源施加在電纜上的溫度。曝露溫度高于一定溫度后，將開始損壞電纜的電熱性能。這個溫度是溫控伴熱電纜所能承受的最高溫度，稱為最高曝露溫度。

3.5 最高表面溫度

指在良好的隔熱條件下、在額定電壓下工作的伴熱電纜表面所能達到的最高電熱溫度。這一參數(shù)對有易燃物料和易爆氣氛的場合是重要的。

3.6 最大使用長度

在單一電源的額定工作電壓下，伴熱電纜有允許使用的最大長度限制，這個長度為最大使用長度。最大使用長度與額定電壓、功率、規(guī)格及環(huán)境溫度有關(guān)。如果使用需要超過最大使用長度，應當另接電源。

4 產(chǎn)品型號及結(jié)構(gòu)

4.1 產(chǎn)品型號規(guī)格表示方法

產(chǎn)品型號、規(guī)格表示方法如下所示：

結(jié)構(gòu)型式

額定電壓

產(chǎn)品代號

溫度等級

標稱功率

從左向右

1）標稱功率：例如“10”表示標稱功率為10Wm-1。

2) 溫度等級：D表示低溫；Z表示中溫。

3) 產(chǎn)品代號：WK表示溫控型電纜。

4）額定電壓：“1”表示110V；“2”表示220V；“3”表示380V。

5）結(jié)構(gòu)型式：“J”表示基本型、“P”表示屏蔽型、“F”表示防護型。

示例：10DWK2－F

表示：防護型低溫溫控伴熱電纜（如圖1所示結(jié)構(gòu)），標稱功率10Wm-1，額定電壓220V。

4.2 產(chǎn)品型號規(guī)格

產(chǎn)品型號規(guī)格見表1

表1 產(chǎn)品型號規(guī)格（220V）

項 目 基本型 屏蔽型 防護型 標稱功率W/m

低溫系列 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(chǎn)品結(jié)構(gòu)

(1) 導體(鍍錫銅線1.0、1.5、2.5mm2)

(2) PTC芯帶

(3) 改性聚烯烴絕緣層

(4) 鍍錫銅絲編織屏蔽層

(5) 改性聚烯烴或氟碳樹脂護套層

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