Саморегулирующиеся греющие кабели
Саморегулирующиеся кабели
В отличии от резистивных греющих кабелей, тепловыделение которых происходит за счет электрического сопротивления жил, в саморегулиющихся кабелях используется другой принцип
Принцип действия нагревательного кабеля.
У саморегулирующихся нагревательных кабелей тепловыделяющим элементом является пластиковая матрица (температурно-зависимый элемент сопротивления), содержащая в себе мелкодисперсный графит. Матрица расположена между двумя параллельными медными проводниками, на которые подаётся переменное напряжение питания.
Конструкция саморегулирующегося кабеля
- Медные токоведущие жилы (шины)
- Саморегулирующаяся токопроводящая матрица
- Полиолефиновая изоляция
- Оплетка из луженой меди для дополнительной защиты
- Наружная оболочка из модифицированного полиолефина, устойчивая к УФ излучению.
Эффект саморегуляции состоит в следующем.
Материал матрицы имеет высокий коэффициент линейного расширения. В зависимости от температуры окружающей среды матрица сжимается либо расширяется, в результате чего количества связей между частичками графита увеличивается либо наоборот, уменьшается. При возникновении связей между частицами графита и увеличения их числа, происходит образование токоведущих «дорожек» между токоведущими жилами кабеля и по ним начинает течь электрический ток. В силу своих физических свойств, графит, при прохождении через него электрического тока, начинает выделять тепло. Чем больше будет таких «дорожек», тем выше будет тепловыделение матрицы. И наоборот.
На рисунке цветом обозначены три температурных зоны
Желтая – теплая окружающая среда. Матрица расширена. Связей между частичками графита нет, соответственно тепловыделения нет, кабель в этом месте холодный.
Оранжевая – окружающая среда холоднее. Матрица сжимается. Появляются редкие связи между частицами графита. Кабель в этом месте нагревается, но температура невысокая.
Красная – холодная окружающая среда. Матрица «сжата». Количество связей максимально. Кабель в этом месте имеет максимальную температуру
Каждый участок саморегулирующегося нагревательного кабеля изменяет свои свойства в зависимости только от конкретной температуры на данном участке, независимо от других участков кабеля. Таким образом саморегулирующийся нагревательный кабель не перегревается и не перегорает даже при наложении витков кабеля друг на друга. Благодаря эффекту саморегуляции значительно увеличивается надежность системы, достигается увеличение КПД и существенная экономия электроэнергии.
Особенности саморегулирующегося нагревательного кабеля:
- Высокая надежность.
- Экономия электроэнергии, так как мощность кабеля меняется в зависимости от температуры.
- Удобство и лёгкость монтажа.
- Возможнось резки в размер.
- Независимость погонной мощности от длины контура.
- Не перегревается и не перегорает.
- Долгий срок службы.
В то же время при проектировании систем на основании саморегулирующихся кабелях, нужно учитывать следующие моменты:
- Большой пусковой ток. 3-4 номинала
- Критическая длина – максимальная длина кабеля определенной модели, на которой возможна нормальная работа кабеля в данных условиях. Например, если на поверхности трубы критическая длина может составлять 100-150м, то для того же кабеля при нахождении в воде (водосток, внутри трубы), эта длина может уже составлять 50-70м
Безопасность саморегулирующегося нагревательного кабеля:
Системы, основанные на применении саморегулирующихся нагревательных кабелей являются наиболее безопасными и простыми в монтаже и эксплуатации. Тем не менее, несмотря на эффект саморегуляции, системы обогревы на этих кабелях, требуют приборов управления. Во-первых, для поддержания заданной температуры обогрева, во-вторых, применение термостатов позволяет сократить затраты на электроэнергию.
Особенности монтажа саморегулирующегося нагревательного кабеля:
Саморегулирующийся кабель при монтаже может быть разрезан на участки любой длинны без остатка, что значительно упрощает проектирование систем обогрева.
Кабель отрезается любой необходимой длины
Затем с одного конца он соединяется с силовым питающим кабелем с помощью специальной термоусаживаемой муфтой, а свободный конец саморегулирующегося кабеля заделывается термоусаживаемым колпачком.
Муфта и колпачок составляют комплект заделок, в который так же входят металлические гильзы
Процесс соединения саморегулирующегося кабеля с силовым и заделка свободного конца показаны на рисунке.
