[发明专利]电流集肤效应加热元件

说明书

技术领域：

本发明专利是一种在碳钢管内穿有耐高温绝缘电线的加热元件，尤其同时采用集肤效应和邻近效应原理。

背景技术：

专利ZL03220373X于2004年4月21日公告了“集肤效应伴热元件”文献，其提出了绝缘电线绝缘层采用氟塑料，提高绝缘耐温和导线表面镀锡或镀镍方案，但是其存在以下重要问题需解决：

1、绝缘电线与发热管如何电气连接？发热原理不清楚，发热材料不明确，是导线发热还是发热管发热？

2、发热管内壁多少厚度能通过电流？与那些因素有关？发热管表面是否带电？有无危险？

发明内容：

本发明专利的目的有：

1、分析电气回路及发热原理，用什么发热材料作绝缘电线和发热管；

2、找到发热管内壁电流集肤规律，设计和确定发热管内壁电流通道的安全厚度；保证表面产生的漏电流、漏电压不会出现危险；

本发明专利是这样实现的：为了使电流集肤效应加热元件的发热管外表面安全不带电，电流仅在发热内表面流过，可在发热管中穿一根绝缘电线，其尾端与发热管尾端通过连接点可靠相连接，绝缘电线的首端和发热管首端分别接交流电源的相线和零线，施以交流电压交流，电流通过绝缘电线的线芯和发热管形成串联电回路。

由于绝缘电线线芯材质是铜，属非磁性材料，导磁率u＝1；发热管材质是碳钢，属强磁性材料，导磁率u》1，在绝缘导线穿在发热管中形成串联电回路，于是：

绝缘电线阻抗Z₁＝r-j·X_L；

发热管阻抗Z₂＝R+j·X_C；

串联回路的阻抗Z=Z1+Z2=(r+R)+j(XL+XC)=(r+R)+j(ωL-1ωC)···(1)]]>

则该串联带回路的交流电流I为

I·=U·Z=U·(r+R)+j(LL+LCC)···(2)]]>