[發明專利]一種針對嚴寒地區的內熱式抗凍電纜及其抗凍方法

有效

• 申請號: 202010775487.6
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN112071487B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 王偉
• 申請（專利權）人: 深圳深華新電纜實業有限公司
• 主分類號: H01B7/28
• 分類號: H01B7/28;H01B7/17
• 代理公司: 上海洞鑒知識產權代理事務所(普通合伙) 31346
• 代理人: 黃小棟

1.一種針對嚴寒地區的內熱式抗凍電纜，包括內熱式抗凍層（1）和鑲嵌于內熱式抗凍層（1）空腔內的電纜芯體（2），其特征在于：所述內熱式抗凍層（1）本體內開設有補位孔道（5），所述內熱式抗凍層（1）上連接有多個均勻分布充氣頭（3），且充氣頭（3）與補位孔道（5）相連通，所述充氣頭（3）之間設有多個均勻分布的感冷外覆鱗片（4），所述感冷外覆鱗片（4）包括斜插保溫片（41）和鑲嵌于斜插保溫片（41）內的拉變冷縮芯棒（42），且拉變冷縮芯棒（42）與斜插保溫片（41）相匹配，所述斜插保溫片（41）一端延伸至補位孔道（5）內另一端覆蓋于內熱式抗凍層（1）外表面，所述斜插保溫片（41）與內熱式抗凍層（1）之間開設有連外縫隙（6），且連外縫隙（6）與補位孔道（5）相連通，所述連外縫隙（6）靠近斜插保溫片（41）的一側內壁上連接有與斜插保溫片（41）平行的自補位網，所述自補位網上活動鑲嵌有多個磁性生熱微球（12），所述斜插保溫片（41）靠近自補位網一端連接有磁吸條（10），所述磁吸條（10）靠近自補位網一端連接有同縮內熱條（11），所述同縮內熱條（11）側壁靠近磁性生熱微球（12）一端連接有多個均勻分布的縮動刮粉棒（9），所述同縮內熱條（11）靠近連外縫隙（6）的一端端部連接有即時熱封球（13），且即時熱封球（13）鑲嵌于連外縫隙（6）內；

所述縮動刮粉棒（9）包括復熱球和陶瓷刮粉針（93），所述同縮內熱條（11）上開設有與復熱球相匹配的半球嵌槽，且復熱球鑲嵌于半球嵌槽內，所述陶瓷刮粉針（93）連接于復熱球靠近磁性生熱微球（12）的一端，所述復熱球包括一體連接的后連導熱半球（91）和先吸導熱半球（92），所述后連導熱半球（91）與半球嵌槽連接，所述后連導熱半球（91）采用光滑致密的導熱材料制成，所述先吸導熱半球（92）采用多孔導熱材料制成。

2.根據權利要求1所述的一種針對嚴寒地區的內熱式抗凍電纜，其特征在于：所述自補位網包括多個定位球套（8）和連接于定位球套（8）之間的連接絲（7），所述定位球套（8）靠近同縮內熱條（11）一端開設有刮粉孔，且定位球套（8）與磁性生熱微球（12）相匹配。

3.根據權利要求2所述的一種針對嚴寒地區的內熱式抗凍電纜，其特征在于：所述磁性生熱微球（12）采用粉末狀的自發熱材料和磁性材料混合制成，且混合質量比為1:0.2-0.5。

4.根據權利要求1所述的一種針對嚴寒地區的內熱式抗凍電纜，其特征在于：所述磁吸條（10）采用柔性磁性材料制成，所述同縮內熱條（11）采用柔性導熱材料制成。

5.根據權利要求1所述的一種針對嚴寒地區的內熱式抗凍電纜，其特征在于：所述拉變冷縮芯棒（42）上連接有多根均勻分布的導冷絲（43），且導冷絲（43）貫穿斜插保溫片（41）并延伸至外側。

6.根據權利要求1所述的一種針對嚴寒地區的內熱式抗凍電纜，其特征在于：所述拉變冷縮芯棒（42）采用遇冷收縮的硬性材料制成，所述斜插保溫片（41）采用隔熱柔性材料制成，所述即時熱封球（13）采用遇熱膨脹的彈性材料制成。

7.根據權利要求1所述的一種針對嚴寒地區的內熱式抗凍電纜，其特征在于：所述補位孔道（5）在內熱式抗凍層（1）本體內呈纏繞于電纜芯體（2）外側的螺旋狀分布。

8.根據權利要求1-7任一所述的一種針對嚴寒地區的內熱式抗凍電纜的抗凍方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、打開充氣頭（3）后，預先向補位孔道（5）充入氮氣以擠出內部空氣；

S2、然后投入合適數量的磁性生熱微球（12），再次充入氮氣推動磁性生熱微球（12）在補位孔道（5）內移動，在磁性生熱微球（12）移動到感冷外覆鱗片（4）的區域，在磁吸條（10）的磁吸作用下鑲嵌至自補位網上；

S3、感冷外覆鱗片（4）在感知到外界冷量時觸發收縮動作，并間接帶動同縮內熱條（11）收縮迫使縮動刮粉棒（9）對磁性生熱微球（12）進行刮粉和吸附；

S4、感冷外覆鱗片（4）收縮至連外縫隙（6）與外界連通時，部分空氣進入到補位孔道（5）內與縮動刮粉棒（9）上粉末狀磁性生熱微球（12）率先發生放熱反應，產生一定的熱量；

S5、產生熱量后先迅速傳導至即時熱封球（13）進行加熱，迫使其膨脹堵住連外縫隙（6）減少外界冷空氣的侵入，隨后與進來的空氣繼續反應進行加熱保暖至感冷外覆鱗片（4）復位。