伴熱電纜是依托伴熱的技術(shù)而隨之誕生的。伴熱作為一種有效的管道(儲罐)保溫及防凍方案一直被廣泛應(yīng)用。其工作原理是通過伴熱媒體散發(fā)一定的熱量,通過直接或間接的熱交換補(bǔ)充被伴熱管道的損失,以達(dá)到升溫、保溫或防凍的正常工作要求。
20世紀(jì)70年代，美國能源行業(yè)就提出用電伴熱方案來替代蒸汽伴熱的設(shè)想。70年代末80年代初，包括能源行業(yè)在內(nèi)的很多工業(yè)部門已廣泛推廣了電伴熱技術(shù)，以電伴熱全面代替蒸汽伴熱。電伴熱技術(shù)發(fā)展至今，已由傳統(tǒng)的恒功率伴熱發(fā)展到以導(dǎo)電塑料為核心的自控溫電伴熱。 伴熱電纜也就是在電伴熱技術(shù)的基礎(chǔ)上而發(fā)展起來的新型電纜技術(shù)。
一、 伴熱帶原理
電熱帶接通電源后（注意尾端線芯不得連接），電流由一根線芯經(jīng)過導(dǎo)電的PTC材料到另一線芯而形成回路。電能使導(dǎo)電材料升溫，其電阻隨即增加，當(dāng)芯帶溫度升至某值之后，電阻大到幾乎阻斷電流的程度，其溫度不再升高，與此同時(shí)電熱帶向溫度較低的被加熱體系傳熱。電熱帶的功率主要受控于 傳熱過程，隨被加熱體系的溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出功率，而傳統(tǒng)的恒功率加熱器卻無此功能。
二、 電伴熱電纜的伴熱方式
1、自控溫電伴熱的核心材料PTC半導(dǎo)電塑料，其電阻值隨溫度的升高而相應(yīng)的增加，但是當(dāng)溫度上升到一定的數(shù)值時(shí)（這個(gè)溫度值即為門檻溫度，事實(shí)上它是可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)大小的），電阻突然劇增，從而阻斷電流停止加熱；當(dāng)溫度低于門檻溫度時(shí)，PTC材料的電阻自動(dòng)下降導(dǎo)通電流，繼續(xù)加熱。從而使系統(tǒng)維持在一個(gè)穩(wěn)定的溫度值。 基本型自調(diào)控電伴熱線（伴熱電纜）由PTC芯帶和絕緣層組成。將PTC材料厚度均勻、連續(xù)地?cái)D包（或纏繞）在平行的金屬線芯（亦稱母線）上，制成的扁型帶即為PTC芯帶。在他的外面包裹一層聚乙烯高分子或聚氯乙烯絕緣層。而當(dāng)環(huán)境有強(qiáng)化或耐腐蝕要求時(shí)，可以加一層編織層或氟聚合物外被。芯帶一端的兩根導(dǎo)電母線與電源接通時(shí)，電流便從一根母線橫向流過并聯(lián)的PTC材料層到達(dá)另一根母線，構(gòu)成并聯(lián)回路。一定長度的芯帶在一定的溫度下有一定的電阻，并具有PTC特性。電流流經(jīng)并聯(lián)的PTC材料層時(shí)產(chǎn)生焦耳熱，使芯帶發(fā)熱升溫。同時(shí)芯帶的熱量通過電纜絕緣層向溫度低的被加熱體系傳遞，以補(bǔ)償體系向環(huán)境散失的熱量。
2、恒功率型電伴熱帶在通電后功率輸出是一直恒定的，不會(huì)隨外界環(huán)境、保溫材料、伴熱的材質(zhì)變化而變化，而其功率的輸出或停止通常由溫度傳感器來控制。 A:并聯(lián)式恒功率電伴熱帶其電阻絲是并聯(lián)連接方式，其工作時(shí)是靠電阻絲發(fā)熱對管道進(jìn)行加熱。 原理：兩根相互平行的度鎳銅絞線包覆在氟化物絕熱層中，作為電源母線，并且在內(nèi)絕熱層外纏繞鎳鉻合金電熱絲，每隔一個(gè)固定距離即將電熱絲進(jìn)行焊接，形成一個(gè)連續(xù)的并聯(lián)電阻，當(dāng)電源銅母線通電以后，各并聯(lián)電阻隨之發(fā)熱，即形成一個(gè)連續(xù)發(fā)熱的電熱帶，可任意剪切。 B:并聯(lián)式恒功率電伴熱帶其電阻絲是串聯(lián)連接方式，其工作時(shí)是靠電阻絲發(fā)熱對管道進(jìn)行加熱。 原理：串聯(lián)式電伴熱帶是由絕緣銅絞線為電源母線,即為發(fā)熱芯線。具有一定內(nèi)阻的芯線通過電流芯線就會(huì)產(chǎn)生焦耳熱量(焦耳--楞次定律Q=0.24IS2^;Rt),其大小與電流平方、芯線阻值和通過時(shí)間成正比。因此串聯(lián)式電伴熱帶隨著通電時(shí)間的延續(xù),源源不斷的發(fā)出熱量，形成一條連續(xù)的、均勻發(fā)熱的電伴熱帶。串聯(lián)式電伴熱帶芯線電流相同、電阻相等，所以整根電伴熱帶首尾發(fā)熱均勻，其輸出功率恒定不受環(huán)境溫度和管道溫度影響。 3、礦物絕緣加熱電纜是一種以金屬作為外護(hù)套，電熱材料作為發(fā)熱元件，氧化鎂粉作為絕緣的特殊加熱電纜。礦物絕緣加熱電纜的熱發(fā)熱量與工作電壓、發(fā)熱芯的截面及電纜的長度有關(guān)。
伴熱電纜是用電熱的能量來補(bǔ)充被伴熱體在工藝流程中所散失的熱量，從而維持流動(dòng)介質(zhì)***合理的工藝溫度，它是一種高新技術(shù)產(chǎn)品。電伴熱是沿管線長度方向或罐體容積大面積上的均勻放熱，它不同于在一個(gè)點(diǎn)或小面積上熱負(fù)荷高度集中的電伴熱；電伴熱溫度梯度小，熱穩(wěn)定時(shí)間較長，適合長期使用，其所需的熱量(電功率)大大低于電加熱。伴熱電纜具有熱效率高，節(jié)約能源，設(shè)計(jì)簡單，施工安裝方便，無污染，使用壽命長，能實(shí)現(xiàn)遙控和自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，是取代蒸汽，熱水伴熱的 技術(shù)發(fā)展方向，是******要點(diǎn)推廣的節(jié)能項(xiàng)目。
