[发明专利]一种针对严寒地区的内热式抗冻电缆及其抗冻方法

权利要求书

1.一种针对严寒地区的内热式抗冻电缆，包括内热式抗冻层（1）和镶嵌于内热式抗冻层（1）空腔内的电缆芯体（2），其特征在于：所述内热式抗冻层（1）本体内开设有补位孔道（5），所述内热式抗冻层（1）上连接有多个均匀分布充气头（3），且充气头（3）与补位孔道（5）相连通，所述充气头（3）之间设有多个均匀分布的感冷外覆鳞片（4），所述感冷外覆鳞片（4）包括斜插保温片（41）和镶嵌于斜插保温片（41）内的拉变冷缩芯棒（42），且拉变冷缩芯棒（42）与斜插保温片（41）相匹配，所述斜插保温片（41）一端延伸至补位孔道（5）内另一端覆盖于内热式抗冻层（1）外表面，所述斜插保温片（41）与内热式抗冻层（1）之间开设有连外缝隙（6），且连外缝隙（6）与补位孔道（5）相连通，所述连外缝隙（6）靠近斜插保温片（41）的一侧内壁上连接有与斜插保温片（41）平行的自补位网，所述自补位网上活动镶嵌有多个磁性生热微球（12），所述斜插保温片（41）靠近自补位网一端连接有磁吸条（10），所述磁吸条（10）靠近自补位网一端连接有同缩内热条（11），所述同缩内热条（11）侧壁靠近磁性生热微球（12）一端连接有多个均匀分布的缩动刮粉棒（9），所述同缩内热条（11）靠近连外缝隙（6）的一端端部连接有即时热封球（13），且即时热封球（13）镶嵌于连外缝隙（6）内；

所述缩动刮粉棒（9）包括复热球和陶瓷刮粉针（93），所述同缩内热条（11）上开设有与复热球相匹配的半球嵌槽，且复热球镶嵌于半球嵌槽内，所述陶瓷刮粉针（93）连接于复热球靠近磁性生热微球（12）的一端，所述复热球包括一体连接的后连导热半球（91）和先吸导热半球（92），所述后连导热半球（91）与半球嵌槽连接，所述后连导热半球（91）采用光滑致密的导热材料制成，所述先吸导热半球（92）采用多孔导热材料制成。

2.根据权利要求1所述的一种针对严寒地区的内热式抗冻电缆，其特征在于：所述自补位网包括多个定位球套（8）和连接于定位球套（8）之间的连接丝（7），所述定位球套（8）靠近同缩内热条（11）一端开设有刮粉孔，且定位球套（8）与磁性生热微球（12）相匹配。

3.根据权利要求2所述的一种针对严寒地区的内热式抗冻电缆，其特征在于：所述磁性生热微球（12）采用粉末状的自发热材料和磁性材料混合制成，且混合质量比为1:0.2-0.5。

4.根据权利要求1所述的一种针对严寒地区的内热式抗冻电缆，其特征在于：所述磁吸条（10）采用柔性磁性材料制成，所述同缩内热条（11）采用柔性导热材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种针对严寒地区的内热式抗冻电缆，其特征在于：所述拉变冷缩芯棒（42）上连接有多根均匀分布的导冷丝（43），且导冷丝（43）贯穿斜插保温片（41）并延伸至外侧。

6.根据权利要求1所述的一种针对严寒地区的内热式抗冻电缆，其特征在于：所述拉变冷缩芯棒（42）采用遇冷收缩的硬性材料制成，所述斜插保温片（41）采用隔热柔性材料制成，所述即时热封球（13）采用遇热膨胀的弹性材料制成。

7.根据权利要求1所述的一种针对严寒地区的内热式抗冻电缆，其特征在于：所述补位孔道（5）在内热式抗冻层（1）本体内呈缠绕于电缆芯体（2）外侧的螺旋状分布。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种针对严寒地区的内热式抗冻电缆的抗冻方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、打开充气头（3）后，预先向补位孔道（5）充入氮气以挤出内部空气；

S2、然后投入合适数量的磁性生热微球（12），再次充入氮气推动磁性生热微球（12）在补位孔道（5）内移动，在磁性生热微球（12）移动到感冷外覆鳞片（4）的区域，在磁吸条（10）的磁吸作用下镶嵌至自补位网上；

S3、感冷外覆鳞片（4）在感知到外界冷量时触发收缩动作，并间接带动同缩内热条（11）收缩迫使缩动刮粉棒（9）对磁性生热微球（12）进行刮粉和吸附；

S4、感冷外覆鳞片（4）收缩至连外缝隙（6）与外界连通时，部分空气进入到补位孔道（5）内与缩动刮粉棒（9）上粉末状磁性生热微球（12）率先发生放热反应，产生一定的热量；

S5、产生热量后先迅速传导至即时热封球（13）进行加热，迫使其膨胀堵住连外缝隙（6）减少外界冷空气的侵入，随后与进来的空气继续反应进行加热保暖至感冷外覆鳞片（4）复位。