[发明专利]一种带测温管的一体化矿物绝缘电缆及其加工方法

说明书

本发明公开了一种带测温管的一体化矿物绝缘电缆，包括密实一体构成的若干导体、异形瓷柱、测温管和金属护套，本发明的有益效果在于：本申请加工的电缆，单支电缆连续长度可达1000米及以上，直接将测温通道预留在电缆内部，在电缆的导体上施加电压后，可以在实现供电及对介质(包括固体、液体和气体)的加热的同时，测温管中可以根据测温点要求位置装入铠装热电偶、测温光纤等温度传感器，方便地实现对某个点、某个区段实时测温，有效地防止因使用温度过高造成的介质爆炸及燃烧和因使用温度过低造成的介质凝固，同时测温电缆的安装无需二次安装。

技术领域：

本发明涉及矿物绝缘电缆领域，具体是一种带测温管的一体化矿物绝缘电缆及其加工方法。

背景技术：

矿物绝缘电缆已被广泛使用于高温、高压、高防爆、高腐蚀、高湿度等特殊场合，如核电站核岛电力输送、钢厂熔炼炉温控制以及石油天然气开采领域的稠油升温降黏、油层加热、火烧油层电热点火、蒸汽驱或蒸汽吞吐电伴热等。目前的矿物绝缘电缆主要用作电力输送、电信号输送或者电阻式伴热/加热的单一功能，其导电线芯的数量通常为1-4根，芯线置于金属护套内，在金属护套和导电线芯之间密实填充无机矿物绝缘材料。这种结构的矿物绝缘电缆只能满足一种功能需求，需对电缆或使用环境的某个点、某个区段的进行温度监测或控制时，需另外进行信号线的布线。由于光纤或热电偶的外径较小，通常需额外安装测温管，尤其是油井加热应用，安装工作量大且固定、密封等要求较高，因而施工成本较高，用于监测电缆温度时存在较为严重的温度滞后，不利于异常情况的及时发现和处置。此外，电缆长度由于受到原材料管坯长度的限制，成品长度最多200米左右，而油井加热应用通常在1000m以上，无法满足实际应用需求。

目前也有加热和测温一体化矿物绝缘电缆专利介绍，该种电缆是在将一对或多对热电偶偶丝与发热导体一同置于金属护套内，在金属护套和发热导体及热电偶线芯之间填充矿物粉末绝缘材料，但其温度探测点单一，且在大电流使用情况下加热导体产生的感应电流会对热电偶偶丝的温度电动势产生影响，从而最终对热电偶测温精度产生影响，当工作电压较高时，产生的感应电压还可能会损坏仪器仪表，难以满足实际应用需求。

发明内容：

本发明的目的就是为了解决现有问题，而提供一种带测温管的一体化矿物绝缘电缆及其加工方法。

本发明的技术解决措施如下：一种带测温管的一体化矿物绝缘电缆，包括密实一体构成的若干导体、异形瓷柱、测温管和金属护套，所述异形瓷柱具有若干线孔和U形槽，所述U形槽具有向外的开口，所述异形瓷柱插套于金属护套中，所述导体插套于线孔中，所述测温管嵌设于U形槽内。

作为优选，所述导体为单根实心导线，所述导线的材质为纯铜、无氧铜、铜镍合金、康铜及镍铬合金。

作为优选，所述异形瓷柱由绝缘材料压制烧结而成，所述绝缘材料为氧化镁、二氧化硅或氧化铝粉末，其含量不低于99％。

作为优选，所述测温管中预置有至少一组温度传感器。

作为优选，所述测温管在电缆末端为焊接有封帽的密闭端，在电缆的电源端具有敞口，用于置入铠装热电偶或测温光纤，以实现电缆内部的温度检测，所述测温管的材质为TP2铜盘管或不锈钢无缝盘管。

一种带测温管的一体化矿物绝缘电缆的加工方法，所述加工方法包括以下步骤：

S1、异形瓷柱制备：将筛选、造粒好的氧化镁粉送入干粉压机装料筒，压制前瓷柱形状选取模具，将压制合格的异形瓷柱装炉在1250℃高温下烧结4小时，烧结好后冷却至120℃取出备用；

S2、缆坯装配：取金属护套，进行清洗并吹干，取3支导线芯棒对表面清洗并吹干，将清洗好的金属护套和导线芯棒送入穿缆房备用，从烘箱中取出单支金属护套长度所需的异形瓷柱进入穿缆房，同时将瓷柱穿在3根导线芯棒上，在穿缆的同时对金属护套进行预热且温度达到100℃以上，异形瓷柱穿完后把预热好的金属护套套接于导线芯棒和异形瓷柱的结合体上面，再将测温管嵌入异形瓷柱上预留的U形槽内，并用工装封住尾端，装配成缆坯；