自限溫電伴熱帶

1.范圍
    本標(biāo)準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)方法、檢測規(guī)范、標(biāo)志包裝、運(yùn)輸和儲存。
    本標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)
    下列標(biāo)準(zhǔn)中的條款通過標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效，凡是注明日期的引用標(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)準(zhǔn)；然而，所有的標(biāo)準(zhǔn)都會被修改，鼓勵(lì)適用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用以下標(biāo)準(zhǔn)較新版本的可能性。凡是不注明日期的引用標(biāo)準(zhǔn)。其較新版本亦適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
GB 2900.10     電工名詞術(shù)語                     電線電纜
GB/T 2951.1    電纜絕緣和護(hù)套材料通用試驗(yàn)方法   厚度和外形尺寸測量一機(jī)械性能實(shí)驗(yàn)
GB/T 2951.2    電纜絕緣和護(hù)套材料通用試驗(yàn)方法   熱老化試驗(yàn)方法
GB/T 2951.4    電纜絕緣和護(hù)套材料通用試驗(yàn)方法   低溫試驗(yàn)
GB/T 2951.5    電纜絕緣和護(hù)套材料通用試驗(yàn)方法   熱延伸試驗(yàn)
GB/T 3048.2    電線電纜電性能試驗(yàn)方法           金屬導(dǎo)體材料電阻率實(shí)驗(yàn)
GB/T 3048.4    電線電纜電性能試驗(yàn)方法           導(dǎo)體直流電阻實(shí)驗(yàn)
GB/T 3048.6    電線電纜電性能試驗(yàn)方法           絕緣電阻實(shí)驗(yàn)
GB/T 3048.8    電線電纜電性能試驗(yàn)方法           交流電壓實(shí)驗(yàn)
GB/T 3048.9    電線電纜電性能試驗(yàn)方法           絕緣線芯工頻火花實(shí)驗(yàn)
GB/T 18380.1   電纜燃燒試驗(yàn)
GB/T 2406      塑料燃燒性能試驗(yàn)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(yàn)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(jì)。安裝和維護(hù)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(biāo)準(zhǔn)：
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?cái)D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(hù)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(shí)，每米自限溫電伴熱帶的消耗功率，用W/m表示，也稱“標(biāo)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(shí)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(shí)，電伴熱帶通斷電1000次后其標(biāo)稱功率與溫度占試驗(yàn)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(shí)，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(yùn)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(shí)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(shí)所達(dá)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(shí)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(jì)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(shí)表面所能達(dá)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(gè)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(shí)驗(yàn)的分類
3.9..1型式試驗(yàn)（符號T）
型式試驗(yàn)是指按一般商業(yè)原則，對本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一種型號電伴熱帶在供貨前進(jìn)行的試驗(yàn)，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(yàn)的本質(zhì)是一旦進(jìn)行這些實(shí)驗(yàn)后，不必重復(fù)進(jìn)行。如果改變電伴熱帶材料或設(shè)計(jì)會影響電伴熱帶的性能時(shí)，則必須重復(fù)進(jìn)行。
3.9.2 抽樣試驗(yàn)（符號S）
抽樣試驗(yàn)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(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，以證明成品電伴熱帶產(chǎn)品符合規(guī)范。
3.9.3 例行試驗(yàn)（符號R）
例行試驗(yàn)是制造廠對全部電伴熱帶進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。
 

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(qiáng)型（P/J）
具體外形結(jié)構(gòu)如下圖表示：

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(hù)套層

4.2.2 由于絕緣層與外護(hù)層的材料是阻燃的或?yàn)楹牧?，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(qiáng)阻燃屏蔽型 氟材料加強(qiáng)型屏蔽型
P/Jz：屏蔽加強(qiáng)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

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

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(gè)焊點(diǎn)。
c.焊點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)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(gè)單個(gè)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：

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(shí)阻值變化，功率也變化；芯帶在穩(wěn)態(tài)時(shí)必須有一個(gè)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：

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

屏蔽作為產(chǎn)品過程中的一個(gè)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

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(hù)套
5.5.1 材料及外觀
5.5.1.1護(hù)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(hù)套厚度的任何一點(diǎn)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(hù)套的機(jī)械物理性能符合表6的規(guī)定。
表6  絕緣、護(hù)套的機(jī)械物理性能試驗(yàn)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(yàn)，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(biāo)稱功率 在額定工作電壓及伴熱保溫系統(tǒng)為10℃時(shí)，電伴熱帶的標(biāo)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(shí)，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(shí)，電伴熱帶通斷電1000次（通和斷各30分鐘算一次）后其標(biāo)稱功率與溫度不低于試驗(yàn)前的90%。
6.9 阻燃性能 絕緣層或外護(hù)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(shí)，彎曲三次，正常視力檢查無裂紋。
6.11標(biāo)志耐擦性  油墨印制標(biāo)志應(yīng)清晰耐擦。

7. 試驗(yàn)方法
除非另行規(guī)定，試驗(yàn)均在室溫下進(jìn)行，交流電頻率為40-60HZ，電壓波形基本是正弦波形，試驗(yàn)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(yàn)
試驗(yàn)設(shè)備：工頻火花耐壓儀  火花試驗(yàn)電壓為4-6KV，試驗(yàn)電壓應(yīng)施加在連接在一起的導(dǎo)體與火花機(jī)表面電極之間通過時(shí)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(qiáng)線用耐壓測試儀，選定試驗(yàn)電壓為交流2.5KV，時(shí)間為5分鐘，試驗(yàn)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(yàn)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(yàn) 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(yàn)。
7.6起動電流
7.6.1 試驗(yàn)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(yàn)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(shí)電流。
7.7 護(hù)層機(jī)械性能試驗(yàn) 按表6執(zhí)行。
7.8 熱老化試驗(yàn)
按GB2951.2執(zhí)行，具體老化箱溫度及老化時(shí)間見表6.
7.9 熱延伸試驗(yàn)
參考GB2951.5具體指標(biāo)見表6.
7.10 燃燒性能試驗(yàn)
按GB/T  18380.1 執(zhí)行，對絕緣層及外護(hù)層進(jìn)行試驗(yàn)。
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(shí)不大于2℃時(shí)，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(biāo)稱功率
試驗(yàn)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(jì)算出的功率為標(biāo)稱功率。
7.13 功率--溫度特性
試驗(yàn)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(shí)不大于讀數(shù)值的5%，分別讀取電流、電壓值，按W=UI 計(jì)算出功率，調(diào)整管溫，每隔10℃用上述方法測定一次，直至達(dá)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(yàn)
7.14.1 試驗(yàn)設(shè)備及試樣制備 可編程時(shí)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(biāo)稱功率、溫度，比較其與試驗(yàn)前的百分比。
7.15標(biāo)志耐擦性試驗(yàn) 用浸過水的一團(tuán)脫脂棉或一塊棉布輕輕擦拭標(biāo)志10次，標(biāo)志仍清晰

8 檢驗(yàn)規(guī)則
8.1 電伴熱帶由制造廠檢驗(yàn)部門檢驗(yàn)合格后才能出廠。
8.2 電伴熱帶的出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目如小表7.
表7 自限溫電伴熱帶試驗(yàn)項(xiàng)目

9. 標(biāo)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(biāo)志、防爆合格證號，環(huán)境溫度、執(zhí)行標(biāo)稱號，兩個(gè)標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)號；工作電壓；較大使用長度（m）；檢驗(yàn)員簽章
有防爆要求的還應(yīng)有防爆標(biāo)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(shí)，盒體和箱體的外側(cè)均應(yīng)標(biāo)明產(chǎn)品名稱，制造廠名，箱體外側(cè)還應(yīng)標(biāo)明箱體外形尺寸、防潮防擲標(biāo)志。
9.6貯存時(shí)應(yīng)防塵防潮防腐蝕。