1.PTC效应及PTC材料

PTC效应即正温度系数效应,是特指材料电阻率随着温度升高而增大，并在一定温度区间电阻率急剧增大的特性。具有PTC效应的材料称为PTC材料，本电缆的高分子PTC材料是半晶 高聚物与炭黑的共混物。

2.PTC工作原理

温控电伴热带电缆的电热元件，是在两根平行金属母线之间均匀的挤包一层PTC材料制成的芯带。PTC材料经熔融挤出、冷却定型之后，分散其中的炭微粒形成无数纤细的导电炭网络。当它们跨接在两根平行母线上时，就构成芯带的PTC并联回路。电缆一端的两根母线与电源接通时，电流从一根母线横向流过PTC材料层到达另一根母线形成并联回路。PTC层就是连续并联在母线之间的电阻发热体，将电能转化成热能，对操作系统进行伴热保温。当芯带温度升到相应的高阻区时，电阻大到几乎阻断电流的程度，芯带的温度将达到高限不再升高(即自动限温)。与此同时，芯带通过护套向温度较低的被加热体系传热，达到稳态时单位时间传递的热量等于电缆的电功率。电缆的输出功率主要受控于传热过程以及被加热体系的温度。

自控温电热带、自限温电热带具有自动控温和自动限温的特性体现在:

它是由导电聚合物(塑料)和两根平行金属导线及绝缘护层构成。其特点是导电聚合物具有很高的正温度数"PTC"特性，可以任意截短或在一定范围内接长使用，并允许多次交叉重叠而无高温热点及烧毁之虑.因此上述带状恒温加热器是其适应被加热体系,而传统的恒功率加热器是其影响被加热体系.故此种自控温电热带实际优点是:

* 电热带相应被伴热体系具有自动调节输出功率，因此不会因自身发热而烧毁，却因实际需要热量进行补偿，故为新一代节能型恒温加热器。

* 低温状态、快速起动，温度均匀，因每一局部皆可因其被伴热处的温度变化自动调节。

* 安装简便、维护简单、全天服务，自动化水平高，运行及维护费用低。

* 安全可靠、用途广、不污染环境、寿命长。

(1)功率-温度特性低温型自控温电伴热带功率特性图该特性是模拟管道伴热保温条件下测定的。随体系温度的增加，功率大致呈线性下降，其斜率为体系温度每改变一度时电热带功率的减少量，它反映了功率随温度自动调节的能力。应当指出，电热带的功率是稳定态参数，影响的因素较多，不能简单地用电流乘以电压加以计算。

(2)高维持温度

用电热带伴热某一体系，若单位时间内电热带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。

(3)高承受温度中温型自控温电伴热带功率特性图电热带能承受低于一定温度的外部热源的影响，高于此温度后，功率会缓慢下降而且是积累性的。因此，使用中不要超过电热带的高承受温度。本参数是选择电热带的主要参数。

(4)高表面温度

在隔热良好的密闭容器内放放足够长度的电热带，在额定电压下达到的高温度为电热带的高表面温度。这一参数对有易燃物料或有易爆气体的场合是重要的。

(5)大使用长度

电热带可以任意剪短使用，但只能在一定长度范围内任意接长;换言之，不得超过大使用长度。大使用长度与额定电压、功率规格及使用时低环境温度有关。如果要求使用的长度超过电热带的大使用长度，应当另接电源或使用特殊规格的特长型伴热电缆。

电伴热与蒸汽(热水)相比，具有诸多优势如下:

(1)电伴热装置简单、发热均匀、控温准确，能进行远控，遥控，实现自动化管理。

(2)热具有防爆、全天候工作性能，可靠性高，使用寿命长。

(3)电伴热无泄漏，有利于环境保护。

(4)节省钢材:它不需要蒸气伴热所需的一来一去二趟伴热管路。

(5)节省保温材料。

(6)节约水资源，不象锅炉每天需要大量的水。

(7)电伴热还能解决蒸气和热水伴热难以解决的问题。

(8)电伴热设计工作量小，施工方便简单，维护工作量小。

(9)效率高，能大大降低能耗。

有的项目，无论是一次性投资，还是年运行费用，电伴热带比蒸汽伴热带都要节省;有的项目电伴热带的一次性投资可能会略高于蒸汽热水伴热，但以年运行费用论，通常电伴热运行1-2年节省的费用就能收回投资。

我国工艺管线和罐体容器的伴热大多采用传统的蒸气或热水伴热。电伴热是用电热的能量来补充被伴热体在工艺流程中所散失的热量，从而维持流动介质合理的工艺温度，它是一种技术产品。电伴热是沿管线长度方向或罐体容积大面积上的均匀放热，它不同于在一个点或小面积上热负荷高度集中的电伴热;电伴热温度梯度小，热稳定时间较长，适合长期使用，其所需的热量(电功率)大大低于电加热。电伴热具有热效率高，节约能源，设计简单，施工安装方便，无污染，使用寿命长，能实现遥控和自动控制等优点，是取代蒸汽或热水伴热的技术发展方向，是国家重点推广的节能项目。

在正确维护下，电伴热系统使用寿命为8年或更长。

1、电缆结构:内层导电热塑料、外层为双层阻燃聚烯烃并带有屏蔽层伴热带通用包装方式

2、温度范围:

高暴露温度85℃，高表面温度85℃

高维持温度65℃，低使用温度-60℃

3、施工温度: 低:-5℃

4、热稳定性:由10℃至99℃间来回循环300次后， 电缆发热量维持在90%以上。

5、弯曲半径:20℃室温时为25.4mm，-30℃低温时为35.0mm

电伴热产品可广泛用于石油、化工、电力、医药、机械、食品、船舶等行业的管道、泵体、阀门、槽池和罐体容积的伴热保温、防冻和防凝，是输液管道、储液介质罐体维持工艺温度 、有效的方法。电伴热不但适用于蒸汽伴热的各种场所，而且能解决蒸汽伴热难以解决的问题，如:长输管道的伴热，无规则外型的设备(如泵)伴热;无蒸汽热源或边远地区管道和设备的伴热;塑料与非金属管道的伴热，等等。

主要应用场所举例如下:

(1)、石油管线防凝、解蜡和伴热保温。

(2)、油田井口采油树的伴热防凝，提高产量。

(3)、化工管道、罐体、仪表管线的伴热保温。

(4)、海上石油平台输油管线伴热和水管防冻。

(5)、油轮和船舶管线、容器的伴热保温。

(6)、发电厂重油管道的伴热保温和水管的防冻。

(7)、间歇输送介质管道的升温和伴热保温。

(8)、需要严格控制介质温度管线的伴热保温。

温控伴热电缆由导电高分子复合材料(塑料)和两根平行金属导线及绝缘护套构成的扁形带状电缆。其特性是导电高分子复合材料具有正温度系数"PTC"特性，且相互并联，能随被加热体系的温度变化自动。

安装简便，维护简单，自动化水平高，运行及维护费用低。

伴热带主要分为低温型和中温型，配合恒功率高温电热带以及铠装MI电缆统称为电伴热。如何正确地为一个项目工程选择一款合适、省点、节能、高效并且使用寿命长的电伴热带呢?

先要从选型方面，就拿管道来举例。某个管道需要防冻，5度以上不结冰， 那么只要是在常温环境下，都可以选用低温自限温电热带，若是低温条件非常低，可以适当地调整安装比例，以达到合适的热补偿热平衡;再如某个管道需要保温，本身管道介质有温度，需要使用电伴热带来给管道提供热损失维持热量，那么就可以选用中温和高温的恒功率伴热带。以上两点都比较好理解。比较麻烦的是加热方面，众所周知，电伴热带顾名思义，以伴热为主加热为辅的一种可发热电缆。加热功能稍弱，长期出于满负荷运行会降低其使用寿命。这就需要使用MI加热电缆，一种铠装电缆，高耐温可达1000度，每米功率根据理论热量损失来进行定制，这种电伴热带甚至可以放入水中使用。

选择一个正确的型号，对日后安全使用、节能减排、高效作业都有一定的帮助，使用寿命也将控制在理论范围。

根据高分子PTC材料的组成不同，自控温伴热带分为低温型和高温型两类。

市场上常见的有以聚烯烃为基材的65℃温度等的加热电缆和以含氟材料为基材的110℃和150℃加热电缆。此处的温度等定义为加热电缆所能有效应用的高环境温度(MAXIMUMPIPE MAINTENANCE TEMPERATURE)。也可以理解为电缆能够长期稳定应用并产生有效加热功率输出的高环境温度，超过规定温度等，一方面由于电阻增高，电缆本身的输出功率很小，实际加热效率很低。另一方面，长期的超温使用，使电缆性能如:PTC特性，加热功率等劣化或衰减，会降低电缆的使用寿命和运行可靠性。但短期间断地暴露于超过温度等的温度环境，也是可以的。因此，除上述温度等外，自控温加热电线，还有另一个温度等。如对于65℃温度等的电缆，该温度等为85℃，对于110℃温度等的电缆，为130℃，而对于150℃电缆，则为230℃。然而此时的电缆有效输出功率已接近于零。

由于相关文献资料太少，许多人对于自控温加热电缆的温度等有着错误的理解，认为它是指加热电缆的高表面温度，因此，出现了45.65,85和105℃温度等聚烯烃加热的说法。而实际上，由于电缆的输出功率与环境温度有关，而电缆的表面温度与测试时的环境温度，保温状态都有密切联系。因此，用表面温度来定义自控温加热电缆的温度等是不科学，也是不准确的。我们需要记住的是，对于以聚烯烃为基材的加热电缆其高连续使用温度应不超过65℃。

自控温伴热带的输出功率是指在环境温度为摄氏10度条件下，单位长度电缆的输出功率。按加热功率输出分类，自控温伴热带有高中低三种类型。一般而言，加热功率小于35瓦/米的为低功率加热电缆;加热功率大于35瓦/米而小于65瓦/米的为中功率加热电缆;而加热大于65瓦/米的为高功率加热电缆。

通用型伴热带:是指由铜导线，高分子PTC材料和单层阻燃护套所组成的加热电缆。主要应用于一般场合下的管网的加热或伴热。防爆增强型加热电缆:是在通用型电缆的外层再复合一层金属网，这种结构电缆可有效消除静电和抵御外来机械碰境。主要应用于具有防爆要求的场所。

防腐防爆增强型:这种结构的电缆是在防爆增强型加热电缆的金属网外层，再复合上一层含氟材料。具有这种结构的加热电缆可有效地防止和抵御静电，机械碰撞和各种腐蚀性介质。主要应用于环境恶劣或有易燃易爆物品的场所。

普通型伴热带:这是一种二芯结构的加热电缆。由两根平行金属导线外敷高分子PTC材料和阻燃护套材料或金属网和氟材料护套所构成。由于受导体直径和沿长电压降的影响，这种电缆的连接使用长度一般不超过200米。

超长型伴热带:这是一种特殊结构的五芯或六芯加热电缆。除由高分子PTC材料包敷的两根平行导线外，同方向还另布3-4根带绝缘护套的金属导线，外加金属铠装。用于传送电能。这种特殊的结构，使电缆的长连续使用长度可超过1100米，因而可应用于输油输气道的伴热和油田井下伴热。

安全型伴热带:这是一种三芯加热电缆。在电缆中，在阻燃护套内沿长度方向另布一根监视电线。监视电线可随时把沿线的输出功率异常变化，过电流情况，局部损伤等信息及时传送到中央控制室，便于及时了解沿线加热情况，保证电缆的安全可靠运行。

低电压型:是指适用电压范围在12-36V之间的伴热带。这类电缆一般加热功率较低，连续使用长度不超过10米。使用时需严格遵守电压要求，否则，可导致电缆着火等意外事故。应用范围主要为民用保健品及车船用加热坐椅等。

中电压型:是指适用电压在100-660V之间的加热电缆。我们一般所说的自控温伴热带均指这一类电缆。在实际应用中，120和250V电缆可互换，但120V加热电缆的大连续使用长度通常为240V的一半。这类电缆的连续应用长度通常不超过200米。高压型伴热带:是指适用电压在380-650V之间的加热电缆。它们主要为面所提及的5-6芯加热电缆。连续应用长度通常大于500米。

式中qG－－－－工作均布荷载，kN/m;

qE－－－－额定均布荷载，kN/m;

LG－－－－实际跨距，m。

1、电缆桥架作为布线工程的一个配套项目,尚无门的规范指导,各生产厂家的规格形式缺乏通用性,因此,设计选型过程应根据电气各个系统的电缆类型、数量,合理选定适用的桥架。

(1)确定方向:根据建筑平面布置图,结合空调管线和电气管线等设置情况、方便维修,以及电缆路由的疏密来确定电缆桥架的佳路线。在室内,尽可能沿建筑物的墙、柱、梁及楼板架设,如需利用综合管廊架设时,则应在管道一侧或上方平行架设,并考虑引下线和分支线尽量避免交叉,如无其它管架借用,则需自设立(支)柱。

(2)荷载计算:计算电缆桥架主干线纵断面上单位长度的电缆重量。

(3)确定桥架的宽度:根据布放电缆条数、电缆直径及电缆的间距来确定电缆桥架的型号、规格,托臂的长度,支柱的长度、间距,桥架的宽度和层数。

(4)确定安装方式:根据场所的设置条件确定桥架的固定方式,选择悬吊式、直立式、侧壁式或是混合式,连接件和紧固件一般是配套供应的,此外,根据桥架结构选择相应的盖板。

(5)绘出电缆桥架平、剖面图,局部部位还应绘出空间图,开列材料表。

2、如与电力电缆桥架合用时,应将电力电缆和弱电电缆各直一侧,中间采用隔板分隔。

3、弱电电缆与其它低电压电缆合用桥架时,应严格执行选择具有外屏蔽层的弱电系统的弱电电缆,避免相互间的干扰。

4、其它安装

(1)电缆桥架由室外进入建筑物内时,桥架向外的坡度不得小于1/100。

(2)电缆桥架与用电设备交越时,其间的净距不小于0.5m。

(3)两组电缆桥架在同一高度平行敷设时,其间净距不小于0.6m。

(4)在平行图上绘出桥架的路由,要注明桥架起点、终点、拐弯点、分支点及升降点的坐标或定位尺寸、标高,如能绘 制桥架敷设轴侧图,则对材料统计将更精确。

直线段:注明全长、桥架层数、标高、型号及规格。

拐弯点和分支点:注明所用转弯接板的型号及规格。

升降段:注明标高变化,也可用局部大样图或剖面图表示。

(5)桥架支撑点,如立柱、托臂或非标准支、构架的间距、安装方式、型号规格、标高,可同意在平面上列表说明,也可分段标出用不同的剖面图、单线图或大样图表示。

(6)电缆引下点位置及引下方式,一般而言,大批电缆引下可用垂直弯接板和垂直引上架,少量电缆引下可用导板或引管注明引下方式即可。

(7)电缆桥架宜高出地面2.2米以上,桥架顶部距顶棚或其它障碍物不应小于0.3米,桥架宽度不宜小于0.1米,桥架内横断面的填充率不应超过50%。

(8)电缆桥架内缆线垂直敷设时,在缆线的上端和每间隔1.5米处应固定在桥架的支架上,水平敷设时,在缆线的、尾、转弯及每间隔3~5米处进行固定。

(9)在吊顶内设置时,槽盖开启面应保持80毫米的垂直净空,线槽截面利用率不应超过 50%。

(10)布放在线槽的缆线可以不绑扎,槽内缆线应顺直,尽量不交叉,缆线不应溢出线槽,在缆线进出线槽部位、转弯处应绑扎固定。垂直线槽布放缆线应每间隔1.5米固定在缆线支架上。

(11)在水平、垂直桥架和垂直线槽中敷设电缆时,应对缆线进行绑扎。4对线电缆以24根为束,25对或以上主干线电缆、光缆及其它信号电缆应根据缆线的类型、缆径、缆线芯数分束绑扎。绑扎间距不宜大于1.5米,扣间距应均匀,松紧适度。

(12)桥架水平敷设时,支撑间距一般为1.5-3m,垂直敷设时固定在建筑物构体上的间距宜小于2m。

(13)金属线槽敷设时,在下列情况下设直至架或吊架:线槽接头处;间距3m;离开线槽两端口0.5m处;转弯处。

5、材料统计

(1)桥架:分别统计出各种型号规格桥架的全长,除以该桥架的标准长度,得出桥架的数量外,再增加1%-2%的余量。

(2)立柱:如采用统一规格的立柱,可用桥架全长除以平均立柱间距,得出立柱数,再增加2%~4%余量。如立柱规格不一,则需分别统计。

(3)托臂:桥架全长除以托臂平均间距,再增加1%~2%余量,为总需量。

(4)其它部件:按其主体数乘以一定比例(视总厂而定)求得其总数。

托盘式电缆桥架:

托盘式电缆桥架是石油、化工、电力、轻工、电视、电讯等方面应用广泛的一种。它具有重量轻，载荷大，造型美观、结构简单，安装方便等优点，它既适用于动力电缆的安装，也适用于控制电缆的敷设。

托盘式电缆桥架其表面处理可根据用户需要分为镀锌、静电喷塑和热镀锌三种，在重腐蚀环境中可作特殊防腐处理。

托盘式电缆桥架可备护罩，需要配护罩时可在订货时注明，其所有配件与梯式，槽式桥架通用。

梯式电缆桥架:

XQJ-T型梯式电缆桥架是根据国内外有关资料及我厂同类产品改进而成。它具有重量轻，成本低，造型别具，安装方便、散热、透气性好等优点。它适用于一般直径较大电缆的敷设，特别适用于高、低压动力电缆的敷设。

梯式电缆桥架备有护罩，需要配护罩时可在订货时注明，其所有配件与托盘式、槽式桥架通用。

梯式电缆桥架其表面处理分为静电喷塑、镀锌、喷漆三种，在重腐蚀环境中作特殊防腐处理。

槽式电缆桥架:

槽式电缆桥架是一种全封闭型电缆桥架，它适用于敷设计算机电缆、通信电缆、热电偶电缆及其它高灵敏系统的控制电缆等，它对控制电缆的屏蔽干扰和重腐蚀环境中电缆的防护都有较好效果。

槽式电缆桥架的护罩随槽体配套供货，其它配件与梯式、托盘式桥架通用。用户如需槽式电缆桥架的其他品种规格可来图来函或面洽订货。

组合式电缆桥架:

组合式电缆桥架是一种新型桥架，是电缆桥架系列中的第二代产品，它适用各项工程各个单位、各种电缆的敷设，它具有结构简单、配置灵活、安装方便，型式新颖等优点。

组合式电缆桥架只要采用宽100、150、200mm的三种基型就可以组装成您所需要尺寸的电缆桥架，它不需生产弯通、三通等配件就可以根据现场安装需要任意转向、变宽、分支、引上、引下。在任意部位，不需要打孔，焊接后就可用管引出，它既可方便工程设计，又方便生产运输，更方便安装施工，是电缆桥架中理想的产品。

大跨距电缆桥架:

大跨距电缆桥架是一种较一般电缆桥架的支撑跨度大，且由于结构上设计精巧，因而又比一般电缆桥架具有承载能力大等特点的桥架，所以它不仅适用于炼油、化工、纺织、机械、冶金、电力、电视、广播等工矿企事业的室内外电缆架空的敷设，也可作为地下的工事，例如:地铁、人防工程的电缆沟和电缆隧道内支架。

大跨距电缆桥架共包括大跨距的梯、托盘、槽式、重载荷梯架、直角三通、多节三通、直角四通，以及相应型号的连接件，盖板和支柱。

大跨距电缆桥架备有盖板，需要配盖板时在订货时说明，或按盖板型号订货。

大跨距电缆桥架表面处理分塑料喷塑、镀锌，或烤漆等处理。在腐蚀性环境中，可选用经过塑料喷涂处理的桥架，在一般大气防腐环境中可选用镀锌处理的桥架。

电缆桥架的主要部件:

电缆桥架安装时的支托，是通过立柱和托臂来完成的。立柱是支撑电缆桥架的主要部件;而桥架的荷重是通过托臂传递给立柱的。因此立柱和托臂是电缆桥架安装的两个主要部件。

铝合金电缆桥架:

铝合金制电缆桥架装置的简称，由铝合金材料制作托盘或梯架的直通弯通附件以及支吊架等构成用以支承电缆具有连续刚性结构的总体装。