[發(fā)明專利]一種帶測溫管的一體化礦物絕緣電纜及其加工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011109583.3
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112466517A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張建華;姚坤方;方純兵;費波
• 申請（專利權(quán)）人: 久盛電氣股份有限公司
• 主分類號: H01B7/02
• 分類號: H01B7/02;H01B7/17;H01B7/32;H01B13/00;H01B13/008;H01B13/06;H01B13/22
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 張曉博

本發(fā)明公開了一種帶測溫管的一體化礦物絕緣電纜，包括密實一體構(gòu)成的若干導(dǎo)體、異形瓷柱、測溫管和金屬護套，本發(fā)明的有益效果在于：本申請加工的電纜，單支電纜連續(xù)長度可達1000米及以上，直接將測溫通道預(yù)留在電纜內(nèi)部，在電纜的導(dǎo)體上施加電壓后，可以在實現(xiàn)供電及對介質(zhì)(包括固體、液體和氣體)的加熱的同時，測溫管中可以根據(jù)測溫點要求位置裝入鎧裝熱電偶、測溫光纖等溫度傳感器，方便地實現(xiàn)對某個點、某個區(qū)段實時測溫，有效地防止因使用溫度過高造成的介質(zhì)爆炸及燃燒和因使用溫度過低造成的介質(zhì)凝固，同時測溫電纜的安裝無需二次安裝。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及礦物絕緣電纜領(lǐng)域，具體是一種帶測溫管的一體化礦物絕緣電纜及其加工方法。

背景技術(shù)：

礦物絕緣電纜已被廣泛使用于高溫、高壓、高防爆、高腐蝕、高濕度等特殊場合，如核電站核島電力輸送、鋼廠熔煉爐溫控制以及石油天然氣開采領(lǐng)域的稠油升溫降黏、油層加熱、火燒油層電熱點火、蒸汽驅(qū)或蒸汽吞吐電伴熱等。目前的礦物絕緣電纜主要用作電力輸送、電信號輸送或者電阻式伴熱/加熱的單一功能，其導(dǎo)電線芯的數(shù)量通常為1-4根，芯線置于金屬護套內(nèi)，在金屬護套和導(dǎo)電線芯之間密實填充無機礦物絕緣材料。這種結(jié)構(gòu)的礦物絕緣電纜只能滿足一種功能需求，需對電纜或使用環(huán)境的某個點、某個區(qū)段的進行溫度監(jiān)測或控制時，需另外進行信號線的布線。由于光纖或熱電偶的外徑較小，通常需額外安裝測溫管，尤其是油井加熱應(yīng)用，安裝工作量大且固定、密封等要求較高，因而施工成本較高，用于監(jiān)測電纜溫度時存在較為嚴重的溫度滯后，不利于異常情況的及時發(fā)現(xiàn)和處置。此外，電纜長度由于受到原材料管坯長度的限制，成品長度最多200米左右，而油井加熱應(yīng)用通常在1000m以上，無法滿足實際應(yīng)用需求。

目前也有加熱和測溫一體化礦物絕緣電纜專利介紹，該種電纜是在將一對或多對熱電偶偶絲與發(fā)熱導(dǎo)體一同置于金屬護套內(nèi)，在金屬護套和發(fā)熱導(dǎo)體及熱電偶線芯之間填充礦物粉末絕緣材料，但其溫度探測點單一，且在大電流使用情況下加熱導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)電流會對熱電偶偶絲的溫度電動勢產(chǎn)生影響，從而最終對熱電偶測溫精度產(chǎn)生影響，當工作電壓較高時，產(chǎn)生的感應(yīng)電壓還可能會損壞儀器儀表，難以滿足實際應(yīng)用需求。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有問題，而提供一種帶測溫管的一體化礦物絕緣電纜及其加工方法。

本發(fā)明的技術(shù)解決措施如下：一種帶測溫管的一體化礦物絕緣電纜，包括密實一體構(gòu)成的若干導(dǎo)體、異形瓷柱、測溫管和金屬護套，所述異形瓷柱具有若干線孔和U形槽，所述U形槽具有向外的開口，所述異形瓷柱插套于金屬護套中，所述導(dǎo)體插套于線孔中，所述測溫管嵌設(shè)于U形槽內(nèi)。

作為優(yōu)選，所述導(dǎo)體為單根實心導(dǎo)線，所述導(dǎo)線的材質(zhì)為純銅、無氧銅、銅鎳合金、康銅及鎳鉻合金。

作為優(yōu)選，所述異形瓷柱由絕緣材料壓制燒結(jié)而成，所述絕緣材料為氧化鎂、二氧化硅或氧化鋁粉末，其含量不低于99％。

作為優(yōu)選，所述測溫管中預(yù)置有至少一組溫度傳感器。

作為優(yōu)選，所述測溫管在電纜末端為焊接有封帽的密閉端，在電纜的電源端具有敞口，用于置入鎧裝熱電偶或測溫光纖，以實現(xiàn)電纜內(nèi)部的溫度檢測，所述測溫管的材質(zhì)為TP2銅盤管或不銹鋼無縫盤管。

一種帶測溫管的一體化礦物絕緣電纜的加工方法，所述加工方法包括以下步驟：

S1、異形瓷柱制備：將篩選、造粒好的氧化鎂粉送入干粉壓機裝料筒，壓制前瓷柱形狀選取模具，將壓制合格的異形瓷柱裝爐在1250℃高溫下燒結(jié)4小時，燒結(jié)好后冷卻至120℃取出備用；

S2、纜坯裝配：取金屬護套，進行清洗并吹干，取3支導(dǎo)線芯棒對表面清洗并吹干，將清洗好的金屬護套和導(dǎo)線芯棒送入穿纜房備用，從烘箱中取出單支金屬護套長度所需的異形瓷柱進入穿纜房，同時將瓷柱穿在3根導(dǎo)線芯棒上，在穿纜的同時對金屬護套進行預(yù)熱且溫度達到100℃以上，異形瓷柱穿完后把預(yù)熱好的金屬護套套接于導(dǎo)線芯棒和異形瓷柱的結(jié)合體上面，再將測溫管嵌入異形瓷柱上預(yù)留的U形槽內(nèi)，并用工裝封住尾端，裝配成纜坯；