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1 概述

　　溫(wen)(wen)控(kong)伴(ban)熱(re)電(dian)纜(簡稱電(dian)纜)又稱自(zi)(zi)調(diao)控(kong)電(dian)伴(ban)熱(re)線或自(zi)(zi)限(xian)溫(wen)(wen)電(dian)熱(re)帶。它(ta)是(shi)一種(zhong)電(dian)熱(re)功(gong)(gong)率隨系(xi)統溫(wen)(wen)度自(zi)(zi)調(diao)的帶狀(zhuang)限(xian)溫(wen)(wen)伴(ban)熱(re)器。即電(dian)纜本身(shen)具有(you)自(zi)(zi)動限(xian)溫(wen)(wen)，并隨著被加熱(re)體系(xi)的溫(wen)(wen)度變化能自(zi)(zi)動調(diao)整(zheng)發(fa)熱(re)功(gong)(gong)率的功(gong)(gong)能，以保證工(gong)作(zuo)體系(xi)始終穩定在設定的最佳操作(zuo)溫(wen)(wen)區正常運行。

1.1 工作(zuo)特點(dian)

— 加熱時能夠自動(dong)限定電纜的工作溫度；

— 能隨被(bei)加熱體(ti)系的溫度變化自動調整輸出功率而無(wu)需外加設(she)備；

— 電纜(lan)可以任意裁短或在(zai)一定范圍內接長(chang)使用，而上述性能不變(bian)。

— 允許交叉重疊纏繞敷設而(er)無(wu)過熱及燒毀(hui)之憂。

1.2 工作(zuo)優點

溫(wen)控(kong)伴熱電纜在(zai)用于防凍和保溫(wen)時，具有如(ru)下優(you)點：

—　伴熱管線(xian)溫度均勻，不會過(guo)熱，安全可靠(kao)；

—　節約電(dian)能；

—　間歇操作時(shi)，升溫啟動快速；

—　安裝及運行費用(yong)低(di)；

—　安裝使用(yong)維護簡便(bian)；

—　便于自動化管理(li)

—　無(wu)環境(jing)污染。

2 PTC工(gong)作原理

2.1 PTC效應及PTC材料

PTC效應即正溫度系數(shu)效應,是(shi)特指材(cai)料電(dian)阻率(lv)隨著溫度升高(gao)而增(zeng)大，并在一定溫度區間(jian)電(dian)阻率(lv)急劇增(zeng)大的(de)特性。具(ju)有PTC效應的(de)材(cai)料稱為PTC材(cai)料，本電(dian)纜的(de)高(gao)分子PTC材(cai)料是(shi)半(ban)晶 高(gao)聚物(wu)與(yu)炭黑的(de)共(gong)混(hun)物(wu)。

2.2 工(gong)作原理

溫(wen)(wen)控伴(ban)(ban)熱(re)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)熱(re)元件，是(shi)在兩(liang)(liang)根(gen)平(ping)行金屬母(mu)線之(zhi)間(jian)(jian)均勻的(de)(de)擠(ji)包一(yi)(yi)層(ceng)PTC材料制成的(de)(de)芯(xin)(xin)帶(dai)。PTC材料經(jing)熔融擠(ji)出、冷卻定型之(zhi)后，分散其中(zhong)的(de)(de)炭(tan)(tan)微粒形成無數(shu)纖細的(de)(de)導電(dian)(dian)(dian)炭(tan)(tan)網絡。當它們跨接(jie)在兩(liang)(liang)根(gen)平(ping)行母(mu)線上時(shi)(shi)(shi)，就構成芯(xin)(xin)帶(dai)的(de)(de)PTC并(bing)聯(lian)(lian)回路。電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)一(yi)(yi)端的(de)(de)兩(liang)(liang)根(gen)母(mu)線與(yu)電(dian)(dian)(dian)源接(jie)通(tong)時(shi)(shi)(shi)，電(dian)(dian)(dian)流從一(yi)(yi)根(gen)母(mu)線橫向流過(guo)PTC材料層(ceng)到(dao)達另(ling)一(yi)(yi)根(gen)母(mu)線形成并(bing)聯(lian)(lian)回路。PTC層(ceng)就是(shi)連續(xu)并(bing)聯(lian)(lian)在母(mu)線之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)發熱(re)體，將電(dian)(dian)(dian)能轉(zhuan)化成熱(re)能，對操作(zuo)系(xi)統進(jin)行伴(ban)(ban)熱(re)保溫(wen)(wen)。當芯(xin)(xin)帶(dai)溫(wen)(wen)度(du)升到(dao)相應的(de)(de)高(gao)阻(zu)區時(shi)(shi)(shi)，電(dian)(dian)(dian)阻(zu)大到(dao)幾乎阻(zu)斷電(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)程(cheng)度(du)，芯(xin)(xin)帶(dai)的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)將達到(dao)高(gao)限(xian)不(bu)再升高(gao)(即自動限(xian)溫(wen)(wen))。與(yu)此同時(shi)(shi)(shi)，芯(xin)(xin)帶(dai)通(tong)過(guo)護(hu)套向溫(wen)(wen)度(du)較低的(de)(de)被加熱(re)體系(xi)傳(chuan)熱(re)，達到(dao)穩態時(shi)(shi)(shi)單(dan)位時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)傳(chuan)遞的(de)(de)熱(re)量等(deng)于電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)功率(lv)。電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)的(de)(de)輸出功率(lv)主要受控于傳(chuan)熱(re)過(guo)程(cheng)以及被加熱(re)體系(xi)的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)。

2.3 電(dian)纜工作性能

2.3.1 功率自調(diao)性(xing)能(neng)

伴熱電(dian)纜的電(dian)熱功(gong)率是隨溫(wen)度(du)升高而自(zi)動減少，或隨溫(wen)度(du)降低(di)而自(zi)動增大。

2.3.2 自限溫(wen)性能

伴(ban)熱(re)電(dian)纜(lan)(lan)通電(dian)發熱(re)時(shi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)升高、電(dian)阻(zu)增大，當電(dian)阻(zu)達(da)到極大時(shi)，電(dian)熱(re)功率就趨(qu)于極小，溫(wen)(wen)(wen)度(du)便升到了高限(xian)，這就是電(dian)纜(lan)(lan)的(de)自限(xian)溫(wen)(wen)(wen)特性(xing)。限(xian)溫(wen)(wen)(wen)伴(ban)熱(re)是指(zhi)電(dian)纜(lan)(lan)能在溫(wen)(wen)(wen)度(du)高限(xian)以(yi)下(xia)某(mou)溫(wen)(wen)(wen)區進(jin)行伴(ban)熱(re)的(de)過(guo)程。

2.3.3 PTC記憶(yi)性能

伴(ban)熱電纜(lan)的電阻隨著溫度升(sheng)高而增大，在(zai)降溫時若電阻能沿著原升(sheng)溫路線返回原來的起點，便是具(ju)有PTC記憶性能。具(ju)有記憶性能的電纜(lan)才能長期反復使用(yong)。

2.3.4 溫度(du)均(jun)勻性能(neng)

溫(wen)(wen)(wen)控伴熱電纜的(de)芯帶是由大(da)量的(de)纖細導電網絡(luo)形成的(de)PTC并(bing)聯單(dan)元組成。當伴熱管(guan)道任何區(qu)段(duan)出(chu)現料溫(wen)(wen)(wen)及能耗波動(dong)(dong)時(shi)，所在部(bu)位的(de)各(ge)個PTC元都(dou)能直接感(gan)溫(wen)(wen)(wen)并(bing)獨(du)立做出(chu)響(xiang)應。即(ji)時(shi)朝著消除波動(dong)(dong)的(de)方向自動(dong)(dong)調整(zheng)(zheng)各(ge)自的(de)輸出(chu)功(gong)率，溫(wen)(wen)(wen)度低了功(gong)率調大(da)，溫(wen)(wen)(wen)度高(gao)了功(gong)率調小(xiao)，并(bing)按溫(wen)(wen)(wen)度波動(dong)(dong)的(de)幅度大(da)小(xiao)，給出(chu)功(gong)率調幅的(de)大(da)小(xiao)，以維持整(zheng)(zheng)個系統各(ge)區(qu)段(duan)的(de)運行溫(wen)(wen)(wen)度均勻穩(wen)定(ding)。這是一種(zhong)微(wei)區(qu)跟蹤，全線(xian)同步，全自動(dong)(dong)的(de)伴熱保溫(wen)(wen)(wen)過(guo)程。

3 主要參(can)數定義

3.1 標稱功率

標稱功(gong)率是(shi)指在額定(ding)工作電壓下、在一定(ding)保溫層內(nei)以(yi)電纜伴熱的管道(dao)溫度為10℃時(shi)，每米溫控(kong)伴熱電纜輸出的穩態電功(gong)率。

3.2 溫控指數

溫(wen)控指(zhi)數是指(zhi)溫(wen)度每升高1℃時(shi)，電纜輸出(chu)功(gong)率的(de)下降值(zhi)，或(huo)溫(wen)度每降低1℃時(shi)，電纜輸出(chu)功(gong)率的(de)增加值(zhi)(一般給出(chu)最低值(zhi))。

3.3 最高維持溫度

在(zai)用(yong)(yong)一定型號的電(dian)纜伴熱某一體(ti)系(xi)時，能使體(ti)系(xi)維持(chi)到的最(zui)高(gao)溫(wen)(wen)度稱為(wei)該種型號電(dian)纜的最(zui)高(gao)維持(chi)溫(wen)(wen)度。維持(chi)溫(wen)(wen)度是一個相(xiang)對參數，它與(yu)保溫(wen)(wen)體(ti)系(xi)的熱損失大小有關(guan)，與(yu)伴熱電(dian)纜的最(zui)高(gao)表面溫(wen)(wen)度有關(guan)。在(zai)使用(yong)(yong)中如設計得當(dang)，可以使體(ti)系(xi)溫(wen)(wen)度維持(chi)在(zai)從最(zui)高(gao)維持(chi)溫(wen)(wen)度到環境溫(wen)(wen)度之間(jian)的任何溫(wen)(wen)度。 

3.4 最高曝(pu)露溫度

曝露(lu)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)是指外部熱(re)(re)源施加(jia)在電纜(lan)上的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)。曝露(lu)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)高于(yu)一定溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)后，將開始(shi)損(sun)壞電纜(lan)的(de)電熱(re)(re)性能。這(zhe)個溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)是溫(wen)(wen)控(kong)伴熱(re)(re)電纜(lan)所能承受的(de)最高溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)，稱為最高曝露(lu)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)。

3.5 最高表面溫度

指在(zai)良好的隔熱(re)條(tiao)件(jian)下(xia)(xia)、在(zai)額定電壓下(xia)(xia)工(gong)作的伴熱(re)電纜表面所(suo)能達到(dao)的最高電熱(re)溫(wen)度。這一參數對(dui)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(dian)源的(de)額(e)定(ding)工作(zuo)電(dian)壓下，伴熱電(dian)纜有允許使(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)最大長度(du)限制，這(zhe)個(ge)長度(du)為(wei)最大使(shi)(shi)用(yong)(yong)長度(du)。最大使(shi)(shi)用(yong)(yong)長度(du)與額(e)定(ding)電(dian)壓、功率、規格及環境(jing)溫(wen)度(du)有關。如果使(shi)(shi)用(yong)(yong)需要超(chao)過最大使(shi)(shi)用(yong)(yong)長度(du)，應當另接電(dian)源。

4 產(chan)品(pin)型(xing)號及結構(gou)

4.1 產品型號(hao)規格(ge)表示方法

產品型(xing)號、規格(ge)表(biao)示(shi)(shi)方法如下所示(shi)(shi)：

結構型式

額定電壓

產品代(dai)號

溫(wen)度等級

標稱(cheng)功率

從左向右

1）標(biao)稱功率：例如“10”表示標(biao)稱功率為10Wm-1。

2) 溫(wen)度等級：D表示低溫(wen)；Z表示中溫(wen)。

3) 產品代(dai)號：WK表示(shi)溫控型電(dian)纜。

4）額定電壓(ya)：“1”表示(shi)110V；“2”表示(shi)220V；“3”表示(shi)380V。

5）結構(gou)型(xing)式：“J”表示基本型(xing)、“P”表示屏蔽型(xing)、“F”表示防護型(xing)。

示例：10DWK2－F

表示：防護(hu)型低(di)溫(wen)(wen)溫(wen)(wen)控伴熱(re)電(dian)纜（如圖1所示結構），標稱功率10Wm-1，額定電(dian)壓220V。

4.2 產品型(xing)號規格

產(chan)品型號規格見表1

表1 產(chan)品型號(hao)規格(ge)（220V）

項(xiang) 目 基本型 屏蔽型 防護型 標稱功率W/m

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

中溫系(xi)列 ZWK－J ZWK－P ZWK－F 30、40、50、60

4.3 產品結(jie)構

(1) 導(dao)體(ti)(鍍錫銅線1.0、1.5、2.5mm2)

(2) PTC芯帶

(3) 改(gai)性聚烯烴絕緣層

(4) 鍍錫銅絲編(bian)織屏蔽層

(5) 改性聚烯(xi)烴或(huo)氟碳樹脂護(hu)套層

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