一、 輻照交聯(lián)自控溫電伴熱帶簡介

輻照交聯(lián)自控溫電伴熱帶電纜的基本結(jié)構(gòu)，是由兩根平行的鍍錫或鍍銀的銅導線，外敷一層具有正溫度系數(shù)特性的高分子半導體材料，zui外層則為阻燃絕緣護套。其zui大特 點是加熱功率隨外界環(huán)境或被加熱物體的溫度而自動調(diào)節(jié)。當溫度升高時，高分子PTC發(fā)熱或被加熱物體的溫度而自動調(diào)節(jié)。當溫度升高時，高分子PTFC發(fā)熱 體電阻增大，輸出功率降低，反之，輸出功率則增加。電纜的這種*設(shè)計結(jié)構(gòu)，使其電路結(jié)構(gòu)相當于兩根平行金屬導線之間充滿無數(shù)個發(fā)熱電阻，因而，使用時可 根據(jù)需要裁剪成任意長度使用。自控溫加熱電纜的zui突出優(yōu)點是即使在外界環(huán)境溫度異?；蛑丿B使用情況下，其發(fā)熱體表面溫度也在溫度范圍內(nèi)，不會出現(xiàn)其它加熱 材料所常用的過熱燃燒現(xiàn)象。

因而可應(yīng)用于法蘭，伐門和形狀不規(guī)則物體的保溫和伴熱。這一產(chǎn)品的問世，解決了石油、化工，城建等行業(yè)和領(lǐng)域的管網(wǎng)保溫，伴 熱，防凍和除雪問題。

 二、輻照交聯(lián)自控溫電伴熱帶 原理介紹

輻照交聯(lián)自控溫加熱電纜是采用高分子與導電炭黑復合材料所制成的高分子正溫度系數(shù)材料，即PTC材料，結(jié)合輻射技術(shù)所制成的高技術(shù)產(chǎn)品。高分子與導電炭黑復合材料的PTC特性，源于其*的微觀結(jié)構(gòu)。

圖1所示分別為炭黑和高分子的微觀結(jié)構(gòu)。由圖可見，導電炭黑的微觀結(jié)構(gòu)為珍珠項鏈式的鏈狀，而絕緣的高分子材料的微觀結(jié)構(gòu)是球狀。二者在高溫下混合均勻所 形成的復合材料經(jīng)實驗證明仍保持各自的微觀結(jié)構(gòu)。因此在復合體系中，當炭黑和高分子材料的配合比例達到某一特定值，即鏈狀的炭黑沿高分子球晶的間隙形成導 電通路時，復合材料呈半導電特性。隨著溫度的升高，由于炭黑的熱膨脹系數(shù)遠小于高分子材料，如下圖高分子 PTC材料的電阻隨溫度變化曲線所示，復合材料的電阻逐漸增大，呈現(xiàn)明顯的PTC特性。

   圖中狀態(tài)A表明，低溫條件下，為低電阻區(qū)，材料的微觀結(jié)構(gòu)如圖所示，導電的炭黑鏈沿高分子球晶的間隙相互連接，形成導電通路，呈半導狀態(tài)。狀態(tài)B為中電阻區(qū)，此區(qū)內(nèi)，隨著環(huán)境溫度的升高，高分子膨脹程度明顯大于炭黑，使得部分由炭黑鏈構(gòu)成的導電通路被膨脹的高分子球晶所切斷，導致復合材 料的電阻增大，輸出功率減小。狀態(tài)C為高電阻區(qū)，在此區(qū)間，當環(huán)境溫度進一步升高，達到接近高分子材料的熔點附近時，急劇膨脹的高分子球晶幾乎將所有的炭 黑鏈切斷，導致材料變成電的絕緣體。輸出功率急劇降低。在此區(qū)域內(nèi)，材料電阻的急劇轉(zhuǎn)變溫度也稱為該材料的開關(guān)溫度。

三、 輻照交聯(lián)自控溫電伴熱帶基本結(jié)構(gòu)和分類
1、 溫度分類
根據(jù)高分子PTC材料的組成不同，自控溫加熱電纜分為低溫型和高溫型兩類。市場上常見的有以聚烯烴為基材的65℃溫度等級的加熱電纜和以含氟材料為基 材的110℃和150℃加熱電纜。此處的溫度等級定義為加熱電纜所能有效應(yīng)用的zui高環(huán)境溫度（MAXIMUMPIPE MAINTENANCE TEMPERATURE）。也可以理解為電纜能夠長期穩(wěn)定應(yīng)用并產(chǎn)生有效加熱功率輸出的zui高環(huán)境溫度，超過規(guī)定溫度等級，一方面由于電阻增高，電纜本身的 輸出功率很小，實際加熱效率很低。另一方面，長期的超溫使用，使電纜性能如：PTC特性，加熱功率等劣化或衰減，會降低電纜的使用壽命和運行可靠性。但短 期間斷地暴露于超過溫度等極的溫度環(huán)境，也是可以的。因此，除上述溫度等級外，自控溫加熱電線，還有另一個溫度等級。如對于65℃溫度等級的電纜，該溫度 等級為85℃，對于110℃溫度等級的電纜，為130℃，而對于150℃電纜，則為230℃。然而此時的電纜有效輸出功率已接近于零。

由于相關(guān)文獻資料太少，許多人對于自控溫加熱電纜的溫度等級有著錯誤的理解，認為它是指加熱電纜的zui高表面溫度，因此，出現(xiàn)了65,85和105℃溫 度等級聚烯烴加熱的說法。而實際上，由于電纜的輸出功率與環(huán)境溫度有關(guān)，而電纜的表面溫度與測試時的環(huán)境溫度，保溫狀態(tài)都有密切。因此，用表面溫度來 定義自控溫加熱電纜的溫度等級是不科學，也是不準確的。我們需要記住的是，對于以聚烯烴為基材的加熱電纜其zui高連續(xù)使用溫度應(yīng)不超過65℃。

2、 按加熱輸出功率分類
自控溫加熱電纜的輸出功率是指在環(huán)境溫度為攝氏10度條件下，單位長度電纜的輸出功率。按加熱功率輸出分類，自控溫加熱電纜有高中低三種 類型。一般而言，加熱功率小于35瓦/米的為低功率加熱電纜；加熱功率大于35瓦/米而小于70瓦/米的為中功率加熱電纜；而加熱大于65瓦/米的為高功 率加熱電纜。

3、 按應(yīng)用場所分類
通用型加熱電纜：是指由銅導線，高分子PTC材料和單層阻燃護套所組成的加熱電纜。主要應(yīng)用于一般場合下的管網(wǎng)的加熱或伴熱。防爆增強型加熱電纜：是在通用型電纜的外層再復合一層金屬網(wǎng)，這種結(jié)構(gòu)電纜可有效消除靜電和抵御外來機械碰境。主要應(yīng)用于具有防爆要求的場所。

防腐防爆增強型：這種結(jié)構(gòu)的電纜是在防爆增強型加熱電纜的金屬網(wǎng)外層，再復合上一層含氟材料。具有這種結(jié)構(gòu)的加熱電纜可有效地防止和抵御靜電，機械碰撞和各種腐蝕性介質(zhì)。主要應(yīng)用于環(huán)境惡劣或有易燃易爆物品的場所。

4、 按電纜用途分類
普通型加熱電纜：這是一種二芯結(jié)構(gòu)的加熱電纜。由兩根平行金屬導線外敷高分子PTC材料和阻燃護套材料或金屬網(wǎng)和氟材料護套所構(gòu)成。由于受導體直徑和沿長電壓降的影響，這種電纜的連接使用長度一般不超過200米。

超長型加熱電纜這是一種特殊結(jié)構(gòu)的五芯或六芯加熱電纜。除由高分子PTC材料包敷的兩根平行導線外，同方向還另布3-4根帶絕緣護套的金屬導線，外加 金屬鎧裝。用于傳送電能。這種特殊的結(jié)構(gòu)，使電纜的zui長連續(xù)使用長度可超過1000米，因而可應(yīng)用于輸油輸氣道的伴熱和油田井下伴熱。

安全型加熱電纜這則一種三芯加熱電纜。在電纜中，在阻燃護套內(nèi)沿長度方向另布一根監(jiān)視電線。監(jiān)視電線可隨時把沿線的輸出功率異常變化，過電流情況，局部損傷等信息及時傳送到*控制室，便于及時了解沿線加熱情況，保證電纜的安全可靠運行。

5、 按施用電壓分類
低電壓型：是指適用電壓范圍在12-36V之間的加熱電纜。這類電纜一般加熱功率較低，連續(xù)使用長度不超過10米。使用時需嚴格遵守電壓要求，否則，可導致電纜著火等意外事故。應(yīng)用范圍主要為民用保健品及車船用加熱坐椅等。

中電壓型：是指適用電壓在100-650V之間的加熱電纜。我們一般所說的自控溫加熱電纜均指這一類電纜。在實際應(yīng)用中，120和240V電纜可互換， 但120V加熱電纜的zui大連續(xù)使用長度通常為240V的一半。這類電纜的連續(xù)應(yīng)用長度通常不超過200米。

高壓型電纜：是指適用電壓在380-650V 之間的加熱電纜。它們主要為前面所提及的5-6芯加熱電纜。連續(xù)應(yīng)用長度通常大于500米。

四、 輻照交聯(lián)自控溫電伴熱帶的應(yīng)用領(lǐng)域
▲ 工業(yè)民用水管的冬季防凍裂
▲ 工礦企業(yè)液體輸送管線的保溫和伴熱
▲ 企業(yè)蒸汽輸送管線的保溫伴熱
▲ 工礦企業(yè)壓縮空氣，煤氣天然氣輸送管線的保溫
▲ 城市消防系統(tǒng)的冬季防凍
▲ 工礦企業(yè)氣液儲存罐的保溫和加熱
▲ 工業(yè)民用管線閥門的冬季防凍
▲ 特殊儀器儀表的冬季保溫
▲ 重要道路和場所的冬季除冰除雪
▲ 工業(yè)民用建筑的冬季取暖

五、 輻照交聯(lián)自控溫電伴熱帶的優(yōu)點
安全-提供您zui大的安全保障PTC特性及*的結(jié)構(gòu)確保電纜的輸出功率對環(huán)境溫度的變化作出迅速響應(yīng)，*局部過熱著火之憂。

方便-根據(jù)需要剪成任意長度使用連續(xù)長平行導體結(jié)構(gòu)和均勻的加熱介質(zhì)分布，單位長度的電伴熱具有恒定的功率輸出，因而可以根據(jù)所需長度，現(xiàn)場裁剪。

節(jié)能-自動控溫易于安裝自控溫特性，使輸出功率隨環(huán)境溫度改變而自動調(diào)整，無須設(shè)置另外控溫系統(tǒng)。

省事-經(jīng)安裝無需維護高度柔性結(jié)構(gòu)可使您在任何管線及連接部位使用，阻燃防潮絕緣的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使您一經(jīng)安裝幾乎無需日后的維護。