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自限溫電伴熱帶企業(yè)標準

  • 發(fā)表時間:2020-03-26 23:44:45
  • 來源:http://neyrkwy.cn/
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   自限溫電伴熱帶又稱溫控伴熱電纜或自控溫電熱帶,是一種能隨被伴熱體系的溫度變化自動調(diào)節(jié)輸出功率,自動限制加熱時溫度的一種帶狀自控溫?zé)釒?。其主要發(fā)熱原件是又導(dǎo)電高分子材料構(gòu)成,具有電阻率正溫度系數(shù)的特征。該類自控溫電纜廣泛應(yīng)用于各類工藝管線、管器儲罐的防凍、保溫控溫化霜雪等,特別是在容器內(nèi)的材料易凍結(jié)、析晶、凝聚、粘堵的伴熱保溫、降粘防堵等。
    根據(jù)自限溫電伴熱帶國家標準特制定本標準。(GBT19835-2005 自限溫伴熱帶國家標準)
    本標準是本公司歷年來研究實驗的經(jīng)驗總結(jié),在通過對市場的調(diào)研、產(chǎn)品的安全運用及樣板工程的歷年安全有效運行的基礎(chǔ)上制定的。
 

自限溫電伴熱帶


1.范圍
    本標準規(guī)定了自限溫電伴熱帶(以下簡稱伴熱電纜)的結(jié)構(gòu)分類、型號規(guī)格、及伴熱電纜結(jié)構(gòu)的一般技術(shù)要求、實驗方法、檢測規(guī)范、標志包裝、運輸和儲存。
    本標準適用于由導(dǎo)電高分子材料(PTC)制成的其輸出功率能隨伴熱體系溫度自動調(diào)節(jié)的伴熱電纜。


2.引用的標準
    下列標準中的條款通過標準的引用而成為本標準的條款。本標準出版時,所示版本均為有效,凡是注明日期的引用標準,其隨后所有的該修單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標準;然而,所有的標準都會被修改,鼓勵適用本標準的各方應(yīng)探討使用以下標準較新版本的可能性。凡是不注明日期的引用標準。其較新版本亦適用于本標準。
GB 2900.10     電工名詞術(shù)語                     電線電纜
GB/T 2951.1    電纜絕緣和護套材料通用試驗方法   厚度和外形尺寸測量一機械性能實驗
GB/T 2951.2    電纜絕緣和護套材料通用試驗方法   熱老化試驗方法
GB/T 2951.4    電纜絕緣和護套材料通用試驗方法   低溫試驗
GB/T 2951.5    電纜絕緣和護套材料通用試驗方法   熱延伸試驗
GB/T 3048.2    電線電纜電性能試驗方法           金屬導(dǎo)體材料電阻率實驗
GB/T 3048.4    電線電纜電性能試驗方法           導(dǎo)體直流電阻實驗
GB/T 3048.6    電線電纜電性能試驗方法           絕緣電阻實驗
GB/T 3048.8    電線電纜電性能試驗方法           交流電壓實驗
GB/T 3048.9    電線電纜電性能試驗方法           絕緣線芯工頻火花實驗
GB/T 18380.1   電纜燃燒試驗
GB/T 2406      塑料燃燒性能試驗方法 氧指數(shù)法
GB/T 3956      電纜的導(dǎo)體
GB 4910        鍍錫圓銅線
IEC1423/1995   工業(yè)用加熱電纜
GB19518.1      爆炸性的氣體環(huán)境用電氣設(shè)備      電阻式伴熱器 試驗和通用要求
GB19518.2      爆炸性的氣體環(huán)境用電氣設(shè)備      電阻式伴熱 設(shè)計。安裝和維護指南
GB3836.1-2000  爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備        第1部分:通用要求


3.定義和術(shù)語
下列定義和術(shù)語適用于本標準:
3.1 導(dǎo)電高分子材料(簡稱PTC材料:Postive Temperature Coefficiem):
是具有電阻正溫度系數(shù)性能的導(dǎo)電高分子復(fù)合材料。
3.2 發(fā)熱芯帶:將導(dǎo)電高分子材料PTC均勻地擠包在兩根平行導(dǎo)電金屬線芯之間形成的電伴熱器件,簡稱“芯帶”。
3.3 自限溫電伴熱帶:由發(fā)熱芯帶及恰當(dāng)?shù)慕^緣和護套制成的用于伴熱保溫的電伴熱帶稱為自限溫電伴熱帶。
3.4 額定輸出功率:在額定工作電壓下,系統(tǒng)溫度為10℃時,每米自限溫電伴熱帶的消耗功率,用W/m表示,也稱“標稱功率”。
3.5 啟動電流:在額定工作下電壓下自限溫電伴熱帶通電的瞬時較大電流,用IS表示。
3.6較大使用長度:電伴熱帶在單一電源的額定工作電壓下,允許使用的較大發(fā)熱長度。
3.7 熱穩(wěn)定性:在額定電壓及室溫時,電伴熱帶通斷電1000次后其標稱功率與溫度占試驗前的百分比。
3.8 有關(guān)溫度的術(shù)語
3.8.1 環(huán)境溫度:當(dāng)電伴熱帶被保溫材料包裹時,保溫材料外部的溫度。
3.8.2 較低安裝溫度:電伴熱帶能正常工作且能根據(jù)規(guī)定的要求正常運行的較低環(huán)境溫度,可稱為較低安裝溫度。
3.8.3工作溫度:電伴熱帶在額定電壓下伴熱某一體系,單位時間內(nèi)向體系傳遞的熱量與體系向環(huán)境傳遞的熱量相等,體系的溫度維持不變時所達到的溫度,稱之工作溫度。
3.8.4 較高維持溫度:電伴熱帶在體系工作時能使體系維持到較高溫度,稱為較高維持溫度。
工作溫度的高低與體系的熱損失、電伴熱帶的功率、選型設(shè)計有關(guān)。
3.8.5 較高表面溫度:電伴熱帶在額定工作電壓下工作時表面所能達到較高溫度,稱之為較高表面溫度。
3.8.6 較高承受溫度
在一定的體系環(huán)境下,能使電伴熱帶在整個系統(tǒng)內(nèi)正常工作而不破壞其功能的較高容許溫度。
3.9 實驗的分類
3.9..1型式試驗(符號T)
型式試驗是指按一般商業(yè)原則,對本標準規(guī)定的一種型號電伴熱帶在供貨前進行的試驗,以證明電伴熱帶具有良好的性能,能滿足規(guī)定的使用要求。型式試驗的本質(zhì)是一旦進行這些實驗后,不必重復(fù)進行。如果改變電伴熱帶材料或設(shè)計會影響電伴熱帶的性能時,則必須重復(fù)進行。
3.9.2 抽樣試驗(符號S)
抽樣試驗是指制造廠按制造批量抽取完整的電伴熱帶并取樣,在成品電伴熱帶試樣上進行的實驗,以證明成品電伴熱帶產(chǎn)品符合規(guī)范。
3.9.3 例行試驗(符號R)
例行試驗是制造廠對全部電伴熱帶進行的實驗。
 

4. 產(chǎn)品的分類
4.1 按自限溫電伴熱帶的溫度等級分為低溫、中溫、和高溫,用D、Z、G表示。
4.2 按產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分類
4.2.1 通用普通型:
a:基本型(J) b:屏蔽型(P)c:加強型(P/J)
具體外形結(jié)構(gòu)如下圖表示:

自限溫電伴熱帶結(jié)構(gòu)圖


① 平行導(dǎo)電金屬線芯;② 發(fā)熱芯帶;③絕緣層;④ 屏蔽層;⑤ 護套層


4.2.2 由于絕緣層與外護層的材料是阻燃的或為含氟材料,又衍生下列結(jié)構(gòu):
Jz、Jf:阻燃基本型、氟材料絕緣基本型;
Pz、Pf:阻燃屏蔽防爆型 氟材料絕緣屏蔽防爆型
Pz/J、P/Jf:加強阻燃屏蔽型 氟材料加強型屏蔽型
P/Jz:屏蔽加強型阻燃
4.3產(chǎn)品的型號規(guī)格表示方法
4.3.1 產(chǎn)品的代號表示法

產(chǎn)品的代號表示法

例:DBR-JF-25-220
表示為:低溫含氟絕緣基本型自限溫電伴熱帶,功率25W/m.10℃,額定電壓200V。
4.3.2 具體型號規(guī)格,見下表1

自限溫電伴熱帶型號規(guī)格


5.自限溫電伴熱帶的一般要求
5.1 導(dǎo)電線芯
5.1.1 材料
導(dǎo)體中的單線應(yīng)為鍍錫退火銅線,鍍錫銅線應(yīng)符合GB 4910 規(guī)定。
5.12 結(jié)構(gòu) II
5.1.2.1 線芯要求
a.導(dǎo)電線芯為同芯絞合,相鄰層可以同向絞合,外層必須為左向。
b.線芯中只允許單線焊接,在同一層任一絞合節(jié)距長度內(nèi)只允許有一個焊點。
c.焊點及修復(fù)處外徑不能超過較大外徑尺寸。
d.線芯結(jié)構(gòu)應(yīng)符合GB 3956標準中的第二絞合導(dǎo)體。
e.線芯表面應(yīng)圓整光潔、無油污、無毛刺現(xiàn)象。
5.2.1 材料、斷面結(jié)構(gòu)、等效電路
發(fā)熱芯帶是由PTC材料和兩根平行導(dǎo)電線芯構(gòu)成;其斷面可以使啞鈴形或扁圓形;其內(nèi)部電路可以等效為N個單個電阻并聯(lián),構(gòu)成并聯(lián)電路。
5.2.2 芯帶的外形尺寸
外形尺寸可參考表2:

自限溫伴熱帶外形尺寸可參考


5.2.3 阻值
芯帶發(fā)熱可看作是并聯(lián)電路,由于芯帶發(fā)熱時阻值變化,功率也變化;芯帶在穩(wěn)態(tài)時必須有一個定型阻值狀態(tài)作為電壓選擇的依據(jù)。阻值的大小事確定成品電壓的依據(jù),可參考下表3:

電阻數(shù)值及電壓等級


5.3.絕緣
5.3.1 材料及外觀
5.3.1.1 自限溫電伴熱帶的絕緣應(yīng)為符合電伴熱帶的較高溫度等級的改性絕緣聚烯烴及其他絕緣材料。
5.3.1.2  絕緣表面應(yīng)光滑平整、色澤均勻;應(yīng)緊密擠包在芯帶上,且不得與芯帶粘連。見下表4

材料及厚度


屏蔽作為產(chǎn)品過程中的一個中間工序,編織覆蓋率為70%以上;屏蔽作為產(chǎn)品的較后工序,編織覆蓋率應(yīng)為85%以上。
5.4.2 應(yīng)用公式

應(yīng)用公式

Kf=(2Kf-Kf2)*100%
m:錠數(shù)
a:屏蔽線寬度
Kf:單向覆蓋度
n:單線根數(shù)
b:屏蔽線厚度
K:編織覆蓋率
d:單線直徑
L:編織節(jié)距
5.5 護套
5.5.1 材料及外觀
5.5.1.1護套應(yīng)單層擠包,表面平整、色澤均勻,且應(yīng)容易剝離不損傷絕緣和編織層。
5.5.2 厚度;見下表5

護套厚度


護套厚度的任何一點可小于規(guī)定值,但是要不小于規(guī)定值的85%-0.1mm。
5.5.3 護套的機械物理性能符合表6的規(guī)定。
表6  絕緣、護套的機械物理性能試驗要求

絕緣、護套的機械物理性能試驗要求


6.成品電伴熱帶的性能要求
6.1 耐高壓性能
成品電伴熱帶能承受4-6KV工頻火花耐壓試驗,無擊穿。
6.2 絕緣性能
用高阻儀,測試每米電伴熱帶的絕緣電壓不低于2000MΩ (dc2.5KV).
6.3標稱功率 在額定工作電壓及伴熱保溫系統(tǒng)為10℃時,電伴熱帶的標稱功率見表1。
6.4 較高表面溫度見表1。
6.5 較高維持溫度見表1。
6.6上限溫度見表1.
6.7 啟動電流  在額定工作電壓及伴熱保溫系統(tǒng)為10℃時,低溫伴熱帶的啟動電流為IS≤1.0A/m,中溫電伴熱帶的啟動電流IS≤1.2A/m,高溫電伴熱帶的啟動電流IS≤1.8A/m。
6.8 熱穩(wěn)定性    在額定工作電壓及室溫時,電伴熱帶通斷電1000次(通和斷各30分鐘算一次)后其標稱功率與溫度不低于試驗前的90%。
6.9 阻燃性能 絕緣層或外護層材料的氧指數(shù)不低于28,不延燃。
6.10 低溫彎曲性能  在-20℃±1℃時,彎曲三次,正常視力檢查無裂紋。
6.11標志耐擦性  油墨印制標志應(yīng)清晰耐擦。


7. 試驗方法
除非另行規(guī)定,試驗均在室溫下進行,交流電頻率為40-60HZ,電壓波形基本是正弦波形,試驗用水為生活自來水,試樣為未使用過的新試樣。
7.1 自限溫電伴熱帶的外形尺寸,按GB 2951.1 執(zhí)行。
7.2 工頻火花試驗
試驗設(shè)備:工頻火花耐壓儀  火花試驗電壓為4-6KV,試驗電壓應(yīng)施加在連接在一起的導(dǎo)體與火花機表面電極之間通過時間不少于0.1S,無擊穿現(xiàn)象。
7.3 耐壓測試
對屏蔽線或加強線用耐壓測試儀,選定試驗電壓為交流2.5KV,時間為5分鐘,試驗電壓應(yīng)加在導(dǎo)體與編織層之間,沒有屏蔽層的加在導(dǎo)體與水之間,通過為合格。
7.4 絕緣電阻測量
7.4.1 試驗設(shè)備:絕緣電阻測試儀、高阻儀、兆歐表 測量線芯與屏蔽間的電阻值,參考執(zhí)行GB3048.6.
7.4.2 屏蔽型電伴熱帶用絕緣電阻測試儀或兆歐表測量線芯和屏蔽網(wǎng)之間的電阻。
7.4.3 將電伴熱帶浸入水中,用高阻儀或兆歐表測量線芯與水之間的絕緣電阻,每米伴熱帶的絕緣電不低于2000 MΩ。
7.5 低溫彎曲試驗 按GB/T 2951.4執(zhí)行。
將試樣在-20℃±1℃冷藏箱中放置至少4h,并彎曲三次,彎曲半徑為試樣厚度的4-5倍,取出試樣,通過7.4.3試驗。
7.6起動電流
7.6.1 試驗設(shè)備
自制的循環(huán)水浴保溫系統(tǒng)。
7.6.2 試樣
選取試樣長度為1020mm,一端用套管密封,另一端剝出20mm線芯,將試樣緊縛在循環(huán)水浴的系統(tǒng)管壁上,接好電源線。
7.6.3試驗步驟
調(diào)節(jié)循環(huán)水浴的水溫至10℃±2℃,按額定工作電壓通電,記錄通電起始階段的較大瞬時電流。
7.7 護層機械性能試驗 按表6執(zhí)行。
7.8 熱老化試驗
按GB2951.2執(zhí)行,具體老化箱溫度及老化時間見表6.
7.9 熱延伸試驗
參考GB2951.5具體指標見表6.
7.10 燃燒性能試驗
按GB/T  18380.1 執(zhí)行,對絕緣層及外護層進行試驗。
7.11 較高表面溫度
在隔熱良好的保溫箱中,將約4米電伴熱帶卷繞成盤狀,用三只熱電偶探頭測電伴熱帶不通部位,試樣通以額定電壓后,溫度上升;當(dāng)溫度上升速率每小時不大于2℃時,記錄熱電偶所測得的溫度,取較高者為較高表面溫度。
7.12 標稱功率
試驗設(shè)備、方法同7.6.
步驟:自樣帶測試起始電流后繼續(xù)通電至3min,記錄電流、電壓值、溫度,按W=UI計算出的功率為標稱功率。
7.13 功率--溫度特性
試驗設(shè)備、方法通7.6.
步驟:測試完起始電流后繼續(xù)通電至電流變化每小時不大于讀數(shù)值的5%,分別讀取電流、電壓值,按W=UI 計算出功率,調(diào)整管溫,每隔10℃用上述方法測定一次,直至達較高維持溫度為止。用所測對應(yīng)的數(shù)據(jù)制作曲線圖,直觀明了。
7.14對熱穩(wěn)定性試驗
7.14.1 試驗設(shè)備及試樣制備 可編程時間控制器和交流接觸器,每次取一組樣,樣長1020mm,剝出每支樣一端的線芯20mm,另一端保持絕緣。
7.14.2 將試樣按接至已連接好的設(shè)備上,通以額定電壓,每30min通斷一次,通斷次數(shù)1000次后,按7.12測出試樣的標稱功率、溫度,比較其與試驗前的百分比。
7.15標志耐擦性試驗 用浸過水的一團脫脂棉或一塊棉布輕輕擦拭標志10次,標志仍清晰


8 檢驗規(guī)則
8.1 電伴熱帶由制造廠檢驗部門檢驗合格后才能出廠。
8.2 電伴熱帶的出廠檢驗項目如小表7.
表7 自限溫電伴熱帶試驗項目

自限溫電伴熱帶試驗項目


9. 標志、包裝、貯存
9.1成品電伴熱帶的表面應(yīng)印有清晰的生產(chǎn)廠名、產(chǎn)品名稱型號、額定功率、防爆標志、防爆合格證號,環(huán)境溫度、執(zhí)行標稱號,兩個標志始末端的間距為1000mm。
9.2成品電伴熱帶可以成卷或成盤包裝,兩端應(yīng)注意防潮。
9.3每卷或每盤上應(yīng)附合格證:
型號規(guī)格;維持溫度;廠名、廠址;額定功率;長度(m);執(zhí)行標準號;工作電壓;較大使用長度(m);檢驗員簽章
有防爆要求的還應(yīng)有防爆標志。
9.4交貨長度 原則上每卷或每盤線長度不超過該型號的較大使用長度,也可以根據(jù)客戶的協(xié)議要求。
9.5裝盒或裝箱時,盒體和箱體的外側(cè)均應(yīng)標明產(chǎn)品名稱,制造廠名,箱體外側(cè)還應(yīng)標明箱體外形尺寸、防潮防擲標志。
9.6貯存時應(yīng)防塵防潮防腐蝕。

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