自控温伴热电缆的应用

自控温伴热电缆的应用
贾立新
摘要：自控温伴热电缆的工作原理、安装要点应用范围
关键词：自控热线应用
一、概述
自控温伴热电缆（简称自控热线、自限温电热带）是新一代带状恒温电加热器。

其发热元件的电阻率具有很高的正温度系数“P T C”（P o s t i v e T e m p e r a t u r e C o e f f i c i e n t），且相互并联，称为高分子电阻率正温度系数材料（P T C-R），是一种复合型高分子功能材料。

自控热线的特点是：能够自动限制加热时的温度，并随被加热体系的温度自动调节输出功率而无需任何附加设备；可以任意截短或在一定的长度范围内接长使用，并允许多次交叉重叠而无高温过热及烧毁之虑。

这些特点使自控热线适合于管道、设备及容器的保温、伴热、控温、加热。

因此，近年来，自控热线广泛应用于石油、化工、电力、煤炭、冶金、食品、冷冻、轻工、建筑及其他部门。

二、自控温伴热电缆的工作原理及应用
1、P T C材料介绍
P T C材料的主要特性是在细
小的温度范围内电阻会有很大的
转变。

其电阻（功率）—温度曲
线见（图一）
2、自控热线的工作原理
将P T C材料均匀地挤塑在两根或多根平行的金属芯线之间便得
到芯带。

因P T C材料是半导体性质的，所以在芯带外面还需要包附一层绝缘材料作为护套，这样就得到了基本型热线。

热线的金属芯线接通电源后，电流由一根芯线经过二芯线之间的发热体（P T C材料）到另一根芯线形成回路。

电能使发热体升温，同时其电阻随机增加，当芯线的温度升至一定值后，电阻迅速大到几乎无穷大，足可以阻断电流。

这时，发热体的温度不再升高。

与此同时，芯带通过护套向温度较低的被加热体传热，单位时间传递的热量等于热功率。

由此可见，热线的功率主要受控于传热过程，与被加热体的温度有关；当被加热体温度接近于芯带的温度时，传热几乎停止，功率趋近于零，实际上停止了加热，反之亦然。

另一方面，传统的恒功率加热器不受被加热体温度的影响，始终提供几乎恒定的功率，一直到被加热体散热速率等于电功率时才停止升温。

因此，控温加热的方式是让热线适应被加热体，而恒功率加热的方式是被加热体适应加热器，这是二者的根本区别。

自控热线的优点：
（1）、不会被自身发出的热量烧毁。

（2）、热线相应被伴热体具有自动调节功率的功能，所以在很多应用上，其本身就是很好的恒温加热器。

（3）、特殊的结构已使热线的最大使用长度达1000米，故适应于长远距离控制及复杂条件下的应用。

3、自控热线的温度特性
（1）、功率—温度特性
由图一可见，随加热体温度的增加，功率呈线性下降。

它反映出，功率随温度自动调节的能力。

（2）、最高维持温度
用热线伴热某一体系，若单位时间内热线向体系传递的热量等于体系向环境传递的热量，体系的温度便得以维持不变。

使用功率较大的热线或体系隔热较好时，维持温度较高，能使体系得以维持的最高温度称为“最高维持温度”。

在使用中，如果设计得当，可以使体系维持从最高温度到环境温度之间的任何温度。

（3）、最高承受温度
热线能承受低于一定温度的外部热源的影响，高于此温度后，功率会缓慢的下降，而且是累积性的。

因此，使用中不要超过热线的最高承受温度，用户在选择热线时一定要注意。

（4）、最高表面温度
在隔热良好的密闭容器内放入足够长度的热线，在额定电压下送电，容器内所达到的最高温度为热线最高表面温度。

这一参数对有易燃物料或有易爆气体的场所是非常重要的。

4、自控热线的结构分类
目前，工程中应用的自控热线大致分为：基本型（J）、阻燃基本型（J z）、阻燃屏蔽防爆型（P z）、加强型（P z/J）、阻燃加强型（P/J z）。

5、自控热线的安装
（1）、安装前的准备
a、所有的自控热线均应进行绝缘性能测试，不符合出厂规定不得使用。

ｂ、按照图纸，核对被伴热的管道、容器等体系的编号、工艺条件、热线的型号规格、配件的品种数量。

ｃ、准备好热线的固定材料。

（2）、安装方法及注意事项
ａ、安装方法详见附图。

ｂ、自控热线安装时，严禁在地面长距离拖拉，以免被锋利物损坏，忌用重物硬砸，严禁与高温物接触。

ｃ、自控热线应与被伴热体贴紧固定，以提高热效率。

若被伴热体为非金属，应用铝胶带增大接触面积，严禁用金属丝绑扎，应采用尼龙扎带为宜。

ｄ、在运输、储存中应尽可能避免反复碾压、弯折、扭曲，尤其不可撞击加热带，加热的两端不得浸水。

ｅ、热线的一端接入电源，另一端的芯线不得短路或与导电物质接触，并剪切为“V”型，必须使用配套的封头严密套封。

在需要防爆的场所应使用配套的防爆接线盒和漏电保护装置。

热线护套不能损坏，更不允许裸露。

ｆ、自控热线安装完毕后，必须逐个回路进行电气绝缘测试，（测试用500V或1000V绝缘摇表，绝缘电阻应大于5MΩ），测试合格后方可通电试运行，24小时后系统可投入正常使用或进行隔热保温等工作。

（3）安装验收规范
按《电气装置安装工程施工及验收规范》及通用技术规范执行。

三、结束语
由我处施工的山西平朔安家岭露天煤矿选煤厂管桥工程，室外管道全部采用自控温伴热电缆伴热，外加聚氨酯发泡保温隔热。

该伴热电缆采用安徽芜湖科华新型电伴热有限公司的最新产品。

质量好，经试运行效果显著，受到建设单位、质监部门的一致好评。

姓名：贾立新性别：男出生年月：
毕业时间：毕业学校：
工作单位：中煤九十二处职务：助理工程师
煤建设集团公司
2002科技大会论文
自控温伴热电缆的应用
中煤建筑安装工程公司。