Термочувствительный кабель Советский патент 1981 года по МПК H01B7/02 

(54) ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ КАБЕЛЬ

Изобретение относится к кабельной технике, в частности к термочувствительным кабелям, используемым в качестве датчиков температуры противопожарных систем. Известны термочувствительные кабели с наполнителями на основе стекол, солей, полупроводниковых оксидов 1. Термочувствительные кабели с таки ми наполнителями имеют сравнительно низкое электросопротивление при нормальных условиях, обладают невысокой механической прочностью и термочувст вительностью при повышенных (500бОО С) температурах. Наиболее близким по технической с ности и достигаемому эффекту является термочувствительный кабель на основе изоляции, выполненной в виде механической смеси: добавки с высоким электросопротивлением - окиси магния и твердого раствора СаО в . Однако и в этом случае его соп- . ротивление составляет , а механическая прочность ограничена тремя изгибами на угол 60 . Низкое электросопротивление при нормальных условиях ограничивает длину кабеля до 10 м, которая может быть использована при установке на защищаемом от пожара объекте, так как с увеличением длины кабеля его общее сопротивление уменьшается. Небольшое электросопротивление в этом случае обусловлено низким электросопротивлением основного компонента твердого раствора СоО в MnjO, уменьшать количество которого в смеси меньше чем 27 вес. нельзя, вследствие возникающей при этом резкой неоднородности смеси. Пониженная механическая прочность кабеля связан с окислением внутренней поверхности оболочки за счет реакции ЗМпр 2Mnj 0ц + 1/20г.

Цель изобретения - повышение механической прочности кабеля.

Указанная цель достигается тем, что изоляция кабеля выполняется из пресГсованного метатитаната кальция или механической смеси метатитаната кальция и окиси магния или окиси хрома.

Титанат кальция, имея высокое удельное объемное электрическое сопротивление при нормальных условиях 10 Ом см, сохраняет его в прессованном виде в кабеле, при одновременном резком увеличении термочувствительности.

Термочувствительность повышается, особенно резко в условиях горячего прессования, например, при температурах 800-1000 С и давлениях 1-2 т/см коэффициент термочувствительности возрастает до 15-20000 К. Поскольку температура изготовления и эксплуатации термочувствительных кабелей 1000°С, температура Кюри пьезоэлектрических материалов должна превышать эти значения, что обеспечивает непрерывность зависимости р f(r) и улучшенный электрический контакт между поикристаллическими зернами изоляций из-за отсутствия фазовых превраений при температурах до 1200#С.

Кабель с наполнителем CaTiO имеет повышенную механическую прочность, так как в процессе его изготовления и эксплуатации не происходит окисления поверхности оболочки и поверхности жилы кабеля из-за реакции диспропорционирования СаТ; Oj ввиду его высокой химической устойчивости.

Кабель с изоляцией на основе CaTjOj выдерживает более 30 изгибов при радиусе изгиба 60 мм по сравнению с 3 изгибами кабеля марки КТЧС-390.

На чертеже показаны температурные зависимости электросопротивления 1 м термочувствительного кабеля, имеющего внешний диаметр 2 мм, толщину оболочки 0,25 мм, диаметр жилы 0,5 мм с изоляцией СаТ) 0 (кривая ). Для сравнения показаны температурные зависимости электросопротивления 1 м, термочувствительного кабеля с наполнителем КПМ марки КТЧС-390 кривая 5) .

Наибольшее повышение электросопротивления, а также возможность изменения температуры срабатывания может быть получено введением в таКОЙ изоляционный материал высокоомной химически инертной добавки окиси магния или окиси хрома. Механические смеси CaTj Oj- MqO, CaTi 0 Сг-О) составляют с соотношениями компонентов вес.% CaTiOjот 30 до 70 (МдО или CiO от 30 до 70, Указанные пределы обусловлены областями однородности таких механических смесей, когда пьезоэлектрические кристаллы могут контактировать друг с другом. При концентрации меньше 30 вес., а MqO или Сг, О,

больше 70 вес. образуются островковые структуры и резко ухудшается воспроизводимость свойств изоляции.

На фиг. 1 показаны температурные зависимости электросопротивления кабелей с изоляцией в виде механических смесей СаТ|0 - СаТ; Oj- Мд при концентрации СаТ-,0 30,50,70 вес (кривые 1,2,3 и 8,7,6 соответственно

Датчики,изготовленные из предложеного кабеля, могут иметь за счет повышения электросопротивления длины в 10-20 раз больше по сравнению с существующими на основе кабеля мар, ки КТЧС с пов111иенными термочувствительностью (1 i-2000 К)и механичес- кой прочностью.

Формула изобретения

из материала на основе метатитаната кальция со структурой перовскита.

Оксид магния или хрома 30-70 Метатитанат кальция 70-30

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

м ш ш

Температура С

доо