Что значит саморегулирующийся нагревательный кабель: как работает саморегулирующийся кабель, греющий саморегулирующийся кабель

Содержание

Работа греющего кабеля — принцип работы саморегулирующегося нагревательного кабеля

Саморегулирующийся нагревательный кабель – это простой и в тоже время удобный инструмент для создания разнообразных систем нагрева. Такой кабель можно использовать для обогрева:

Систем трубопровода
Емкостей и резервуаров
Оборудования
Водосточных труб
Террариумов и аквариумов (в сочетании с терморегулятором)

Главная особенность саморегулирующегося нагревательного кабеля – возможность самостоятельно менять уровень тепловыделения в зависимости от температуры окружающей среды.

Принцип работы саморегулирующегося кабеля

Устройство такого кабеля отличается простотой. Теплорегуляция достигается за счет свойств полимерной нагревательной матрицы. При уменьшении температуры в любой части матрицы увеличивается её показатель проводимости тока, следовательно, элемент нагревается сильнее.

Это позволяет регулировать температуру без дополнительных терморегуляторов и существенно упрощает конструкцию. Такой принцип работы греющего кабеля позволяет обеспечить:

Долговечность и надежность
Возможность использовать его в любых условиях
Простота подключения (можно просто включить в розетку и заземлить)

Очень часто самонагревающийся кабель можно использовать без термостатов и датчиков тепла, если вам не нужен строгий контроль и возможность быстро менять температуру (например, в террариумах).

Устройство саморегулирующегося нагревательного кабеля

Греющий саморегулирующийся кабель состоит из несколько частей:

Два параллельных провода, обеспечивающих напряжение по всей длине
Греющая полимерная матрица
Несколько слоев изоляции
Заземление
Оплетка из металла для экранирования и механической защиты от повреждений

Такая простая конструкция делает кабель устойчивым к повреждениям различного рода и позволяет обеспечить высокий срок службы.

Преимущества саморегулирующегося нагревательного шнура

Помимо простоты и надежности такой кабель имеет целый ряд преимуществ по сравнению с греющими шнурами других принципов действия:

Однородное нагревание по всей длине греющего элемента
Устойчивость к скачкам напряжения
Возможность выполнить перехлест кабеля
Отсутствие ограничений по длине

Среди недостатков можно выделить сравнительно высокую стоимость погонного метра кабеля. Также такие кабели выпускаются большими мотками и часто без заводских соединительных муфт, сальников, трубок для изоляции и других элементов. Вам нужно будет докупить все эти детали отдельно.

Маркировка кабелей с саморегулирующимся нагревательным элементом

Главный показатель, отображающий мощность работы кабеля, – это количество тепловой энергии в ваттах, которая выделяется с одного погонного метра при температуре в +10 градусов Цельсия. Часто это число отображается в названии кабеля.

Буквы СТ, CF или СR означают, что кабель экранирован, и его можно использовать в бытовых помещениях. Кабель без медного экрана можно устанавливать только на промышленных объектах, где к нему ограничен доступ.

Сфера применения нагревателя с саморегулирующей греющей матрицей

Условно можно выделить три основных сферы применения таких шнуров:

Для частных хозяйств (обогрев водопровода, канализации, водостока)
Для коммерческого сектора (обогревание систем пожаротушения, труб, систем водоотводов)
В промышленных помещениях (для работы в условиях агрессивной среды и повышенной опасности)

Их может отличать заявленный срок службы, материал матрицы и степень защиты изолирующего материала. Дороже всего обходятся кабели, предназначенные для работы на производстве.

Как выбрать саморегулирующийся кабель

На Российском рынке кабельной продукции постоянно растёт количество марок саморегулирующегося греющего кабеля на основе полупроводниковой матрицы.

Наиболее известные бренды «Heat Systems», «Bartec», «CСТ» и др. При высокой внешней схожести данного вида продукции, характеристики кабеля различных марок могут значительно отличаться друг от друга, что хорошо прослеживается ценообразованием.

Особенности конструкции греющего кабеля на основе саморегулирующейся матрицы

Медные жилы

По медным жилам подается напряжение к саморегулирующейся матрице. От сечения жил зависит максимальная длина греющего кабеля.

Например, для кабеля мощностью 11 Вт/м площадь сечения жил – 0,5 мм², а для 17 Вт/м — 0,7 мм² при этом максимальная длина одного куска кабеля составляет не более 100 м. При мощности саморегулирующегося кабеля 25 Вт и сечении медных жил по 1,1 мм
2 максимальная длина саморегулирующегося кабеля может быть 80 метров.
Саморегулирующаяся полупроводниковая матрица

Полупроводниковая матрица — это «сердце» кабеля, его греющая часть. Свойства материала, составляющего матрицу таковы, что при изменении температуры окружающей среды изменяется электрическое сопротивление самого материала и соответственно его тепловыделение.

Например, саморегулирующийся кабель HS-FSR2-CT 31W при температуре воздуха 0 °С выделяет 36 Вт/м, при нагреве до +20 °С тепловыделение снижается до +25 Вт/м, а при нагревании до +60 °С выделение тепла практически прекращается.

Кроме температурных свойств матрицы есть еще одна важная характеристика, называемая «старение матрицы» — это когда по истечении определенного времени количество выделяемого тепла снижается. У различных марок кабеля данный эффект проявляется по-разному. У качественных кабелей снижение выделяемого тепла изменяется незначительно и за 8-10 лет работы греющего кабеля не превышает 10%. У кабелей низкого качества количество выделяемого тепла может снизится до нуля уже через год использования. Поэтому добросовестные производители, такие как «Heat Systems», «Bartec» постоянно следят за качеством выпускаемой продукции, регулярно проводят испытания греющих кабелей, в том числе и на «старение матрицы».
Внутренняя изоляция

Изоляция греющей матрицы также играет важную роль. Она должна иметь достаточную прочность, однородную структуру и хорошую теплопроводность, а сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм (п. №4.5.3 «Методические указания по проведению приёмо-сдаточных испытаний специальных электроустановок с применением нагревательного кабеля», ГУ «ПЕТЕРБУРГГОСЭНЕРГОНАДЗОР» военный инженерно-технический университет, 2001 г.).
Экранирующая оплетка

Экран саморегулирующегося кабеля выполняется из луженой меди, он предотвращает возможность поражения людей электрическим током. На данном типе кабеля она должна иметься обязательно! Саморегулирующийся кабель должен быть подключен к питающей цепи через УЗО (п. №3 «Временные технические требования к специальным электроустановкам. Электроустановки распределенного обогрева. Кабельные системы обогрева», ФГУ «БАЛТГОСЭНЕРГОНАДЗОР» военный инженерно-технический университет, 2003 г.).
Внешняя защитная оболочка

Защищает всю конструкцию от механических воздействий и от воздействия окружающей среды.

Самая распространенная оболочка – полиолефиновая, она подходит для большинства сфер применения саморегулирующегося греющего кабеля, применяющегося для подогрева труб и трубопроводов.

В случаях когда саморегулирующийся кабель применяется для систем антиобледенения (обогрев крови и водостоков) внешняя оболочка должна быть из термопластика стойкого к ультрафиолетовому излучению. Иначе через некоторое время под воздействием солнечных лучей она потрескается и кабель выйдет из строя.

В местах, где могут присутствовать коррозионные химические растворы и агрессивные пары применяется оболочка из фторполимера, которая обеспечивает защиту и является стойкой к агрессивным средам.

Некоторые «хитрости», применяемые при продажах саморегулирующихся кабелей

В данный момент на рынке присутствует саморегулирующийся кабель без экрана (медной оплетки) и внешнего защитного слоя. Это противоречит общепринятой безопасности конструкцию кабеля и приводит к снижению надежности и безопасности. Буквы СТ, CF или СR в маркировке кабеля указывают на наличие медного экрана и наружной изоляции (термопластик или фторполимер), а их отсутствие указывает на то, что перед Вами полуфабрикат кабеля.

Примеры полноценных саморегулирующихся кабелей

HS-FSR2-CT 31W – саморегулирующейся кабель «Heat Systems» марки FSR на напряжение 220-240 В (2) c луженым медным экраном (С) и оболочкой из термопластика (T) мощностью 31 Вт/м.

10BTV2-CR – саморегулирующийся кабель «Raychem» марки BTV на напряжение 220-240 В c луженым медным экраном и оболочкой из модифицированного полиолефина мощностью 10 Вт/м.

SRL 30-2-CR – саморегулирующийся кабель «WUHU» марки SRL на напряжение 220-240 В (2) c луженым медным экраном (С) и оболочкой из термопластика (R) мощностью 30 Вт/м.

Пример наименования полуфабриката (заготовки для изготовления кабеля)

SRL 30-2 – саморегулирующийся кабель марки SRL на напряжение 220 В (2) мощностью 30 Вт/м, без защитного экрана и без оболочки (отсутствуют буквы CR).

Такой кабельный полуфабрикат имеет класс защиты «0» от поражения человека электрическим током (ГОСТ 12.2.007.0-75 С. Электроприборы класса защиты «0» допускается применять только в огороженных зонах или помещениях, а также в помещения без повышенной электрической опасности (отсутствует сырость или токопроводящая пыль; токопроводящие полы; высокая температура; возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий, имеющим соединение с землей, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования с другой) (п.1.1.13 ПУЭ).

Кроме того, международная электротехническая комиссия рекомендует исключить электрооборудование класса защиты «0» из международной стандартизации (ГОСТ Р МЭК 61140-2000).

Будьте внимательны при заказе саморегулирующихся греющих кабелей, разберитесь в маркировке кабеля, удостоверьтесь, что конструкция кабеля подходит для решение вашей задачи.

Убедитесь, что производитель имеет сертификаты соответствия на греющий кабель (при применении греющего кабеля во взрывоопасных зонах производитель обязан иметь сертификат взрывобезопасности на этот кабель), так же поинтересуйтесь, проходил ли кабель испытания на старение, так как отсутствие этих данных может привести к напрасной трате ваших денег.

Саморегулирующиеся нагревательные кабели без экрана, например, HS-FSM2, SRL 30-2 и подобные должны применяться только в закрытых технологических процессах где ограничен доступ человека.

Применение саморегулирующегося кабеля без экрана для монтажа систем обогрева в быту категорически запрещено!!!

Смотрите также

Преимущества саморегулирующегося нагревательного кабеля для обогрева водопровода

Для кабельного обогрева используют два вида кабелей – резистивный и саморегулирующийся. Как мы уже подметили в предыдущих статьях, второй стоит немного дороже, однако в итоге с лихвой окупится уже в течение первого года эксплуатации.

В данной статье мы подробнее рассмотрим все его преимущества, а также направления деятельности, в которых он чаще всего применяется.

Саморегулирующийся нагревательный кабель для водопровода и его особенности

Сразу же хотим отметить, что данная область применения – одна из самых востребованных. Причем прокладываться кабель может как внутри трубопровода, так и снаружи. Если предполагается его использование на небольшом участке, то он не требует сложной установки. Только если условия эксплуатации обещают быть жесткими – существует необходимость в монтаже системы управления.

Для того, чтобы понять принцип его работы, необходимо представлять конструкцию этого провода. А состоит он из полимерной матрицы (полупроводниковой), которая окружает две токопроводящие жилы. Эта матрица очень чувствительна к окружающим условиям, и в зависимости от них регулирует деятельность кабеля.

Если температура понижается до минимума, то кабель вырабатывает больше мощности. Это позволяет обеспечить эффективную работу всей системы. Обратите внимание, что кабель способен повышать или понижать температуру локально, лишь на тех участках, где это требуется.

Это позволит не только обезопасить использование шнура, но и значительно сэкономить на электроэнергии.

Области применения

Саморегулирующийся нагревательный кабель для водопровода может использоваться в любых сферах, где необходим прогрев трубопроводов. Далее мы рассмотрим основные такие отрасли:

Химическая и нефте-газовая промышленность, где он обеспечивает обогрев труб в холодное время, а также увеличивает текучесть веществ
В пищевой промышленности, где очень важно поддерживать постоянную температуру окружения, он позволяет подогревать дренажные трубки холодильников и компрессоры перед их запуском.
При строительстве он обогревает водостоки и карнизы крыши, что предотвращает образование наледи и сосулек.

Основные преимущества

Теперь, рассмотрев подробно, что представляет собой этот провод, мы можем назвать его основные преимущества.

Во-первых, стоит отметить надежность. Ведь благодаря своему устройству, он не способен перегреться либо перегореть, даже при самопересечении.
Свою температуру он способен регулировать самостоятельно
Срок эксплуатации достигает 50 лет
Способен надежно предохранять конструкции то негативного воздействия окружения.
Каждый участок прогревается либо нагревается отдельно от остальных
Это в свою очередь позволит значительно сэкономить электроэнергию
Наконец, монтаж этого провода достаточно прост.

Таким образом, можно утверждать, что саморегулирующийся нагревательный кабель для водопровода – это оптимальное и надежное решение для обогрева любой степени сложности.

Саморегулирующийся греющий кабель | Самрег

Греющий кабель является ключевым компонентом систем кабельного обогрева. В нашей линейке нагревательных кабелей мы предлагаем кабели постоянной мощности и саморегулирующиеся греющие кабели или самреги. Самрег – это тип греющего кабеля, который самостоятельно регулирует выделяемую температуру, а поэтому отличается повышенной безопасностью и эффективностью в климатических условиях России.

Греющий кабель НТМ

Описание: Саморегулирующаяся электрическая нагревательная лента для защиты от замерзания или поддержания заданной температуры трубопроводов и емкостей, в том числе во взрывоопасных …
Подробнее

Греющий кабель НТА

Греющий кабель НТР

Греющий кабель ВТС

Греющий кабель ВТХ

Греющий кабель НТВ

Греющий кабель VL

Описание: Саморегулирующаяся электрическая нагревательная лента для защиты от замерзания или поддержания требуемой температуры трубопроводов и емкостей, в том числе во …
Подробнее

Греющий кабель VR

Греющий кабель VC

Описание: Саморегулирующаяся электрическая нагревательная лента для технологического подогрева или поддержания требуемой температуры промышленных трубопроводов, резервуаров и технологического оборудования, в том …
Подробнее

Нагревательный кабель VM

нагревательный кабель VM ОписаниеСаморегулирующаяся электрическая нагревательная лента (нагревательный кабель VM) для защиты от замерзания или поддержания требуемой температуры трубопроводов и …
Подробнее

Нагревательный кабель CНФ

Описание: Электрический нагревательный кабель постоянной мощности для обогрева трубопроводов, резервуаров и другого технологического оборудования, в том числе во взрывоопасных зонах …
Подробнее

Нагревательный кабель Freezstop

Описание: Кабель нагревательный саморегулирующийся универсального назначения для использования в системах обогрева бытовых трубопроводов, а также в антиобледенительных системах Особенности и …
Подробнее

Саморегулирующийся греющий кабель или Самрег

Саморегулирующийся кабель, самрег, автоматически регулирует тепловыделение в ответ на изменение температуры обогреваемой поверхности и температуры окружающей среды. Самреги позволяют строить простые и эффективные системы обогрева, имеют широкий диапазон мощностей (от 11 до 60 Вт/м), не перегреваются и не перегорают даже при самопересечении. Для промышленных объектов мы рекомендуем к использованию саморегулирующиеся греющие кабели линейки VL, VM, VR, VC со степенью взрывозащиты. Для систем обогрева кровель и бытовых трубопроводов – саморегулирующиеся нагревательные кабели линейки Freezstop.

Нагревательный кабель постоянной мощности

Кабели постоянной мощности – это экономичное решение для высокотемпературного применения. Это решения для протяженных трубопроводов. Компания ССТ предлагает широкий ассортимент кабелей постоянной мощности, в том числе уникальные кабели НТ с плоской нагревательной жилой и бронированный кабель ТСОЭ.

Греющий саморегулирующийся кабель и его характеристики

Отличительная особенность саморегулирующихся кабелей — значительное изменение погонной мощности в зависимости от температуры окружающей среды.

Саморегулирующиеся кабели с монолитным ядром.
Тепловыделяющий элемент кабеля – матрица из полимера смешанного с углеродом. Смесь с помощью экструдера напрессовывается на два луженых проводника. Эффект саморегуляции обеспечивается из-за изменения количества связей между частичками углерода при изменении температуры. При уменьшении температуры матрицы полимер сжимается и количество связей увеличивается. При этом сопротивление снижается, а мощность ( тепловыделение) увеличивается. Увеличение температуры матрицы приводит к обратному процессу.

Далее на матрицу напрессовывается несколько слоев изоляции и металлический экран (медный или стальной). Изоляция обеспечивает защиту матрицы от воздействия влаги, агрессивных веществ, внешнего механического воздействия, а также обеспечивает электростатическую защиту.

“+”

Высокая надежность;
Экономия электроэнергии, так как мощность кабеля меняется в зависимости от температуры;
Удобство монтажа;
Независимость погонной мощности от длины контура;
Безусловный температурный рейтинг

“—”

высокая стоимость;
наличие стартовых токов;
“старение” кабеля, надежность, срок службы некоторых типов кабеля;

Старение саморегулирующегося кабеля

Одно из наиболее важных свойств саморегулирующегося кабеля – стабильность характеристик греющей матрицы. С течением времени происходит старение полимера, и матрица начинает терять свои свойства, мощность кабеля снижается.

Дешёвые кабели имеют небольшой срок службы — не более 3-х, 4-х лет. Часты случаи, когда мощность снижалась в два раза за год, два или же кабель полностью терял свои свойства в течении первого сезона эксплуатации. Кабели таких производителей как Penair, Fujikura отличаются высокой стабильностью характеристик и большим сроком службы благодаря высокому качеству исходных компонентов и технологическим процессам изготовления.

На стабильность характеристик кабеля влияет много параметров и особенностей технологических процессов — характеристики углеродных добавок (Fujikura использует специальные углеродные трубки собственного изготовления обеспечивающих равномерность тепловыделения по объему матрицы, что значительно увеличивает срок службы), гомогенность смеси (неоднородность смеси приводит к нестабильности характеристик и сокращает срок службы), состав полимера, являющегося основой матрицы, сшивка полимера, нанесение матрицы на токопроводящие жилы (микропузырьки на жилах приводят к ускоренному выхода кабеля из строя), нанесение изоляции ( возникновение полостей воздуха под изоляцией приводит к ухудшению теплосъема), и т. д.

При производстве саморегулирующихся нагревательных кабелей компания Fujikura использует дополнительные технологические методы для увеличения срока службы кабелей. Например после нанесения изоляции на матрицу для устранения внутренних напряжений в матрице осуществляется стабилизация конструкции по специально разработанной программе.

Необходимо также учитывать, что некоторые производители саморегулирующихся кабелей, с высокой скоростью старения, закладывают более высокие начальные мощности, что бы обеспечить приемлемые сроки работы кабеля. Это приводит к возникновению больших стартовых и номинальных токов.

Проводники запрессовываются в слой первичной изоляции, поверх этого слоя наматывается греющий элемент – как правило, нить из нихрома. Греющий элемент через равные расстояния замыкается на проводники, создавая отдельные зоны нагрева.

Стартовые токи.

В момент включения саморегулирующегося нагревательного кабеля матрица имеет температуру окружающей среды, а значит, небольшое сопротивление. Для прогрева матрицы до рабочей температуры и увеличения сопротивления требуется некоторое время. В начальный момент погонная мощность превышает номинальную. Очень короткое время ( до 0,2 секунды) мощность превышает номинальную в 3-10 раз.

Окно мощности.

Технология изготовления саморегулирующегося кабеля не гарантирует точного соответствия мощности номинальным значениям. В реальности мощность саморегулирующегося кабеля может несколько отличаться от номинальной.

Для пользователя важна реальная мощность, поскольку этот параметр влияет на энергопотребление и нагрузку силовой части системы, частоту срабатывания автоматов защиты. Технологии компании Fujikura обеспечивают высокое качество и по этому параметру — 95% продукции укладывается по погонной мощности в диапазон «номинал+10%».

Саморегулирующиеся кабели с греющей нитью.

Высокотемпературные саморегулирующиеся кабели с классическим монолитным ядром характеризуются очень неравномерным температурным полем. Это приводит к образованию зон внутренних напряжений и преждевременной деградации полимера, что снижает срок жизни кабеля.

Для продления срока службы высокотемпературных кабелей компания Fujikura предлагает саморегулирующийся кабель с греющим полимерным волокном PGH ( аналогичный продукт Pentair XTV).

Отметим, что Fujikura использует специальный технологический процесс , полностью исключающий смещение греющего волокна и соприкосновение его частей.

Технологии и компоненты, используемые мировыми лидерами, такими как Pentair и Fujikura гарантируют большой срок работы кабеля практически без потери мощности в течении срока эксплуатации.

Подтвержденный срок эксплуатации кабеля Fujikura 30 лет.

Саморегулирующийся греющий кабель для обогрева

На протяженных участках труб или кровли можно использовать резистивный нагревающийся кабель. Во-первых, он дешевле, во-вторых, дает хорошее количество тепла при невысоком стартовом токе.

Однако все это актуально только на длинных отрезках схемы обогрева объекта. Если в плане перехлест проводников, если конфигурация поверхности сложная, целесообразно купить саморегулирующиеся кабели для обогрева труб, заказав их оптом в нашем интернет-магазине.

Саморегулируемый кабель для обогрева труб — недорого в магазине в Москве.

Такой вид проводника дольше прослужит, его длину можно менять. Кроме того, его можно перехлестывать по любой схеме. Саморегулирующиеся кабели для эффективного обогрева кровли и труб – выгодная покупка. А в нашей компании предлагаются и сезонные скидки от прайс-листа.

Резистивный кабель можно положить в систему обогрева только в том виде, в каком вы его приобрели, не меняя длину. Особенности саморегулирующихся кабелей для обогрева крыши и труб позволяют комбинировать его как это будет необходимо. Закажите доставку кабелей по самой низкой цене через наш каталог.

Технические характеристики саморегулирующегося кабеля обогрева

Свойство	Значение
Мощность	10-33 Вт/м при 10C
Материал	Полиолефин/Тефлон
Питание	230 В (50Гц)
Максимальная температура кабеля	65C-80C
Максимальная температура окружающей среды (для выключенного кабеля)	85C-100C
Минимальный диаметр изгиба	2,5 см (внутренний)
Токоведущие провода	1,1 мм2, 16 скрученных жил
Экран	20 AWG, медный, 24×0,3 мм, сечение 1,7 мм2
Сопротивление оплетки	18,2 Ом/м

Промышленный саморегулирующийся греющий кабель характеристики и особенности применения

Саморегулирующиеся греющие кабели в системах электрообогрева

ТЕХНИЧЕСКИЙ ОБЗОР: Основные проблемы и особенности применения и эксплуатации саморегулирующихся греющих кабелей в системах промышленного электрообогрева нефтегазовой отрасли.

Введение

В настоящее время для обогрева технологических объектов нефтегазовой отрасли широкое распространение получили системы промышленного электрообогрева. В реализации и последующей эксплуатации данных систем участвуют множество специалистов различных специальностей, но в технической литературе данный вопрос освещен, мягко сказать, недостаточно.

В данной статье мы не будем пытаться охватить все типы нагревательных элементов, применяемых для построения систем электрообогрева, а остановимся на особенностях применения саморегулирующихся греющих кабелей (лент), как наиболее быстроразвивающихся и популярных в настоящее время источников тепловой энергии. Вся имеющаяся в наличии информация о саморегулируемых греющих кабелях зачастую получается специалистами проектных и эксплуатирующих организаций только от производителей данного рода кабелей, которые в один голос говорят: «Наша продукция отличного качества и практически лишена недостатков, за исключением, возможно, немного высокой стоимости по отношению к другим типам нагревательных элементов!». Попытаемся разобраться, так ли это на самом деле, и какие недостатки присущи саморегулирующимся греющим кабелям.

Учитывая важность работы систем электрообогрева промышленных объектов в общей инфраструктуре предприятия, вопрос понимания основных технических особенностей применения и эксплуатации саморегулирующихся греющих кабелей позволит ответственным специалистам эксплуатации и проектных организаций:

Получить в результате проектирования и строительства технически обоснованную, безопасную и бесперебойно работающую систему электрообогрева.
Снизить затраты на покупку кабельной и вспомогательной продукции.
Снизить затраты на последующую эксплуатацию системы.
Снизить затраты на электроэнергию в рамках программы энергосбережения объекта.

Особенности конструкции и принцип действия саморегулирующихся греющих кабелей

Важнейшим шагом в развитии систем электрообогрева стало изобретение и начало производства нагревательных кабелей на основе эффекта саморегуляции. Это изобретение было сделано в ходе изучения свойств проводящих угленаполненных пластмасс. Выделяемые мощности таких кабелей существенно ниже, чем у резистивных лент, но благодаря появлению эффективных теплоизоляционных материалов, данной мощности достаточно для решения широкого спектра вопросов обогрева технологических объектов.

На данной диаграмме схематически показаны области применения различных типов кабелей в зависимости от температуры объекта нагрева и длины кабельной линии.

В связи с тем, что основные преимущества и недостатки саморегулируемых греющих кабелей вытекают из их конструктивных особенностей, рассмотрим данный вопрос более подробно.

По схеме тепловыделения данные кабели относятся к следующему типу – саморегулирующиеся кабели (ленты) с тепловыделением в проводящей полимерной матрице или проводящих пластмассовых элементах.

Саморегулирующиеся кабели имеют, как правило, овальную форму и следующую типовую конструкцию: две параллельные токопроводящие жилы, покрытые слоем полупроводящего, наполненного углеродом полимера, так называемой матрицей. Поверх матрицы укладываются слои электрической изоляции, экранирующая оплетка и защитная оболочка.

Полупроводящую матрицу можно условно представить в виде очень большого числа сопротивлений, подключенных параллельно токопроводящим жилам. При подаче напряжения на токопроводящие жилы в полупроводящей матрице возникает ток, вызывающий выделение тепла. За счет выделения тепла материал матрицы расширяется и контактные связи между отдельными частицами углерода нарушаются. Сопротивление матрицы растет, ток уменьшается. Через некоторое время ток и температура стабилизируются. Сопротивление матрицы, приведенное к одному метру кабеля, обычно составляет несколько сот Ом.

Благодаря данным свойствам саморегулирующиеся нагревательные кабели обладают следующими уникальными свойствами:

Могут использоваться при подключении на полное напряжение любыми длинами от минимальных (десятки сантиметров), до предельно допустимых. Данное свойство особенно ценно, когда заранее не известна длина обогреваемого трубопровода.
Способны изменять свое тепловыделение локально. Если на обогреваемом объекте в какой-либо зоне температура повышается, то тепловыделение кабеля в этой зоне падает. Данное свойство значительно повышает безопасность системы обогрева и упрощает процесс монтажа, поскольку допускается сближение и пересечение кабелей друг с другом.

Данные положительные характеристики рекламируют практически все производители и поставщики. Попытаемся, однако, разобраться в определенных недостатках и особенностях данной продукции. Для этого рассмотрим основные технические характеристики саморегулирующихся лент, их связь между собой, влияние на надежность и на другие немаловажные характеристики проекта системы электрообогрева.

Характеристики саморегулирующегося нагревательного кабеля

Напряжение питания, Вольт

Некоторые производители просто указывают диапазон напряжения питания, к примеру: 220 – 275 Вольт, без дополнительных комментариев и таблицы коэффициентов перерасчета выделяемой мощности в зависимости от напряжения питания. Дело в том, что номинальная мощность, указанная в документации и рекламных проспектах производителей, нормируется при напряжении питания не 220, а 230 или 240 Вольт. Данное напряжение нужно уточнять у производителя.

Момент первый. Отклонения питающего напряжения должны учитываться для оценки мощности, выделяемой саморегулирующимся кабелем. Производители предлагают специальные таблицы с коэффициентами для пересчета выделяемой мощности в зависимости от отклонения напряжения питания от величины 230/240 Вольт. К примеру, для некоторых моделей кабелей данный коэффициент равен 0,9. Соответственно, при напряжении питания 220 Вольт погонная мощность данного кабеля снизится на 10%. Этот факт нужно обязательно учитывать в момент проектирования.

Момент второй. Для каждой марки саморегулирующего кабеля установлены ограничения по величине питающего напряжения. К примеру, для кабелей, рассчитанных на напряжение 230 Вольт, недопустимо питающее напряжение, превышающее 275 Вольт. Повышение питающего напряжения (например из-за ошибок монтажа иногда на нагревательную секцию подается напряжение 380 Вольт) вызывает усиленное выделение тепла в матрице и ее скорую деградацию и полное прекращение нагрева, т. е. выход кабеля из строя.

Номинальная мощность погонного метра кабеля, Вт/м при указанной температуре в градусах Цельсия

В связи с тем, что это основная техническая характеристика данного изделия, остановимся на ней наиболее подробно.

Существенная зависимость мощности тепловыделения от температуры диктует определенные правила нормирования и измерения тепловой мощности. Мощность саморегулирующейся ленты нормируется при следующих стандартных условиях – отрезок измеряемого кабеля устанавливается на металлической трубе диаметром не менее 50 мм. так, чтобы обеспечить хороший тепловой контакт. По трубе прокачивается охлаждающая жидкость с температурой 10 ± 0,5 °С. (в отдельных случаях измерения проводят при 5 °С). Труба с кабелем закрывается тепловой изоляцией толщиной не менее 20 мм. Номинальная мощность, указанная в каталогах производителей – это мощность, измеренная в стандартных условиях. Для снятия зависимости мощности от температуры необходимо задавать и поддерживать соответствующую температуру трубопровода.

Зависимость мощности от температуры снимается на подобной установке не менее, чем при трех значениях температуры трубопровода. Кривые зависимости мощности конкретных марок кабелей от температуры, приводимые в каталогах фирм-поставщиков, показывают зависимости мощности тепловыделения от температуры трубы, а не от температуры кабеля. Это весьма существенный момент, который следует учитывать при применении саморегулирующихся лент. На следующем рисунке показана подобная зависимость для кабеля марки BTV2-CT фирмы Tyco — Raychem.

При других условиях, например при плохом контакте с обогреваемым объектом, выделяемая саморегулирующимся кабелем мощность не будет соответствовать справочной кривой. Если саморегулирующийся кабель, свободно подвесить в воздухе, то за счет ухудшения условий теплоотдачи измеренная мощность будет примерно на 30% меньше нормируемой.

Вывод: Важно обеспечить должный контроль над проведением монтажных работ на объекте для обеспечения необходимого качества работ. В противном случае система электрообогрева на основе саморегулирующихся кабелях будет функционировать с падением мощности по отношению к проектной и данный факт приведет к существенному перерасходу электроэнергии.

Пусковой ток греющего кабеля, Ампер

Саморегулирующиеся кабели помимо номинальной мощности и зависимости мощности от температуры трубы характеризуются величиной удельного пускового тока в зависимости от температуры в момент включения. Это такое значение тока, приведенное к одному метру кабеля, которое имеет место в момент включения питания. Пусковой ток в основном спадает в течение первой минуты, но полная стабилизация занимает примерно 5 минут. Максимальная абсолютная величина пускового тока определяется длиной нагревательного кабеля, температурой объекта и конструкцией конкретного нагревательного кабеля.

Преимущественная область применения саморегулирующихся кабелей – обогрев трубопроводов и резервуаров, эксплуатируемых при отрицательных температурах окружающего воздуха. Как правило, запуск систем выполняется, когда и трубы и тепловая изоляция холодные. Для целей проектирования и расчета характеристик системы обогрева в момент пуска и эксплуатации требуется знать свойства саморегулируемых лент при низких температурах. Исходя из их конструкции, можно сделать вывод, что чем ниже температура, тем ниже сопротивление нагревательной матрицы кабеля и тем выше пусковой/стартовый ток.

В связи с тем, что технические характеристики автоматов защиты от короткого замыкания, перегрузок по току, защиты от утечек на землю, сечение питающих кабелей, а следовательно и их цена напрямую зависят от величины пускового тока, проектным организациям и конечным заказчикам следует обращать на данный момент пристальное внимание.

Ниже по тексту представлены результаты исследований трех марок кабелей в диапазоне от +10 до – 40 °С. Кабель 23ФСЛе2-СТ преимущественно устанавливается на трубопроводах диаметром до 100 мм. Кабель 31ФСР2-СТ находит применение при обогреве более крупных трубопроводов. Оба кабеля устойчиво работают под напряжением при температуре не более 65 °С. В отключенном состоянии способны выдерживать до 85°С. Среднетемпературный кабель 55ФСС2-СФ имеет теплостойкую матрицу, а изоляция и оболочка выполнены из фторполимеров.

Краткие характеристики исследованных кабелей приведена в следующей таблице.

Исследования зависимости характеристик от температуры были выполнены в климатической камере. При этом была обеспечена такая циркуляция воздуха в камере и остальные условия эксперимента, при которых значения мощности, измеренные в камере, были близки к результатам, полученным на стандартизованной установке. Измерения проводились при температурах: +10; +3; 0; -10; -20; -30; -40°С. Каждая марка кабеля была представлена тремя образцами. По достижении заданной температуры образец выдерживался в камере в течение 1 часа. Затем на образец подавалось номинальное напряжение. Фиксировался стартовый ток и его снижение по мере разогрева кабеля. Типовой вид таблицы измеренных значений показан ниже.

На следующем рисунке показаны графики снижения пускового тока кабеля 23ФСЛе2-СТ построенные по данным данной таблицы. С понижением температуры растет как пусковой, так и установившийся ток. Наблюдается также незначительный рост коэффициента пускового тока.

Помимо установившихся значений мощности для всех кабелей определены коэффициенты пусковых токов, знание которых поможет при проектировании систем обогрева, использующих саморегулирующиеся кабели. Средние значения пусковых и установившихся токов и значения Кпт (коэффициента пускового тока) приведены в следующей таблице.

Основные выводы по результатам данных исследований:

Чем ниже температура, тем выше пусковой ток.
Для некоторых типов кабеля пусковой ток может быть в шесть с лишним раз выше установившегося тока.
С понижением температуры растет значение установившегося тока.

Из прилагаемой таблицы можно сделать вывод, что пусковой ток при -20 ° Цельсия намного превосходит рабочий ток при поддерживаемой температуре. Дело в том, что саморегулирующиеся кабели характеризуются большими коэффициентами пусковых токов. Для нормальной работы подсистемы питания должны использоваться автоматы серии С, а длина секции не должна быть больше допустимой для заданной температуры холодного пуска. Соответствующие рекомендации приводятся в технических описаниях.

Для снижения значений пусковых токов и одновременного уменьшения номиналов автоматических выключателей и сечений питающих силовых кабелей рекомендуется использовать специализированные устройства управления системой электрообогрева.

Сечение токоведущей жилы, миллиметров квадратных

От величины сечения токоведущей жилы напрямую зависит длина нагревательной секции. Применение кабеля с большим сечением токоведущей жилы позволит увеличить длину нагревательной секции, сократить количество нагревательных секций для обогрева трубопроводов значительной длины и, соответственно, сократить количество вспомогательных электроустановочных изделий (соединительных коробок, питающих кабелей и. т.), т. о. сэкономить на материалах и монтажных работах.

Максимальная рабочая температура, градусов Цельсия

Не нужно путать данную температуру с температурой нагрева кабеля в процессе соморегуляции. Дело в том, что саморегулирующий кабель:

Во-первых, нагревается неравномерно по всей длине в зависимости от неравномерности передачи тепловой энергии обогреваемой поверхности;
Во-вторых, распределение температуры в самой полупроводящей матрице происходит весьма неравномерно. Диаграмма данного процесса представлена на следующем рисунке.

Соответственно, максимальная рабочая температура саморегулирующего кабеля – это максимально возможная температура именно технологического процесса, а иначе обогреваемой поверхности, превышение которой потребитель не должен допускать в процессе эксплуатации. Если, к примеру, максимальная рабочая температура кабеля составляет 200 °C, то конструкция подсистемы управления обогревом должна исключить превышение указанной температуры обогреваемой поверхности, когда кабель находится во включенном состоянии. В выключенном состоянии кабель может подвергаться кратковременному воздействию температуры 250 °C. Однако это воздействие в сумме не должно превышать 1 000 часов.

Превышение указанных значений приведет к быстрой деградации полупроводящей матрицы и частичному (иногда и полному) снижению тепловыделяющей способности кабеля, соответственно неэффективной работе всей системы электрообогрева и перерасходу электроэнергии.

Минимальная температура окружающей среды, градусов Цельсия

Минимальная температура окружающей среды – это минимальная температура, при которой еще допускается эксплуатация изделия. Рассматривая данную техническую характеристику саморегулирующего кабеля можно заметить весьма любопытный момент. В технической документации, а порою и в сертификатах соответствия, данная температура производителями не указывается. Либо указывается -40 °C, что для проектов, расположенных в Сибири и районах крайнего севера совершенно не достаточно. У небольшого числа производителей минимальная температура окружающей среды составляет требуемую -55/-60 °C, но таблицы расчета максимальной длины обогреваемого контура составлены на минимальную температуру -40 °C. На этот момент следует обратить особое внимание при выборе производителя, модели саморегулирующегося греющего кабеля и подсистемы управления.

Окно мощности – отклонение выделяемой мощности от номинального значения, выраженное в %

Саморегулирующиеся кабели производятся с некоторым отклонением по мощности от номинального значения. Данный разброс может составлять до +/-30% от номинального значения. По понятным причинам многие производители не указывают данную техническую характеристику в своей документации. Для потребителя применение кабеля с широким окном мощности будет означать либо перерасход греющего кабеля на стадии проектирования, либо перерасход электроэнергии на стадии эксплуатации системы электрообогрева.

Влияние условий эксплуатации на стабильность саморегулирующихся кабелей

Герметизация кабеля в процессе монтажа

Как показали испытания, саморегулирующая матрица чувствительна к наличию влаги и к циклам «нагрев-охлаждение». При этих испытаниях образец кабеля 23ФСЛе2-СТ длиной 3 метра с одним не заделанным концом погружался в воду, а затем замораживался в камере холода до температуры -5 °C. Потеря мощности после каждого цикла замораживания составила 10%. Данный эксперимент показал насколько важно обеспечить надежную герметизацию концов саморегулирующей секции.

Влияние теплопроводности обогреваемых объектов на срок эксплуатации

Результаты исследований показывают, что низкая теплопроводность пластикового трубопровода при обогреве саморегулирующимися кабелями весьма значительно влияет на тепловой режим нагревательного кабеля и самого трубопровода. При постоянной прокачке воды с температурой 8 °С, температура матрицы нагревательного кабеля, установленного на пластиковом трубопроводе, на 12,6 °С. превышает температуру матрицы такого же кабеля, обогревающего стальной трубопровод.

В случае остановки потока воды кабель, установленный на стальном трубопроводе, надежно обеспечивает поддержание требуемой температуры. Температура матрицы несколько повышается за счет ухудшившейся теплоотдачи, при этом наличие жидкости в трубопроводе или ее отсутствие практически не ощущается. Проведенные исследования показывают, что при построении систем обогрева пластиковых трубопроводов особое внимание следует уделить технологическому циклу функционирования трубопроводов. Если ожидаются длительные остановки прокачки жидкости, то необходимо провести расчет возможной потери мощности саморегулирующегося кабеля и принять меры, обеспечивающие улучшение теплопередачи от кабеля к трубе, например, за счет использования обмотки металлической фольгой и применения теплопроводящих паст, а возможно, предусмотреть установку более мощного кабеля. В период остановки прокачки жидкости по пластиковому трубопроводу должен быть усилен контроль за температурным режимом. Данные мероприятия следует проводить для снижения температуры рабочей матрицы кабеля и ее преждевременной деградации.

Что означает деградация греющей матрицы кабеля? Деградация означает снижение тепловыделяющей способности (падение мощности) греющего кабеля. Кабель с дефектами греющей матрицы может частично (или полностью) терять тепловыделяющие свойства на некоторых участках кабеля, т.е некоторые участки кабеля будут выделять тепло (нагреваться), а некоторые нет. В таком случае система обогрева будет работать с падением проектной мощности, что может привести, в худшем случае, либо к перемерзанию обогреваемого оборудования, либо к существенному перерасходу электроэнергии.

Надежность греющих кабелей

В основном, на вопрос о надежности продавцы и производители заявляют следующее:

Наша продукция производится на самом современном оборудовании, при строгом контроле качества.
Некоторые из наших кабелей эксплуатируются без замечаний десятки лет на тех-то и тех-то объектах.

Достаточно ли для потребителя данной информации?

Рассмотрим более подробно вопросы обеспечения надежности кабельных нагревательных элементов. Надежность кабелей определяется их способностью выполнять свои функции в заданных условиях в течение заданного времени. Основная задача конкретного кабельного изделия определяется его назначением и конструкцией. Нагревательные кабели предназначены для выделения теплового потока заданной удельной мощности. Потеря работоспособности у лент наступает при каких-либо отказах. Типичными видами отказов нагревательных кабелей являются: обрыв токопроводящих элементов, нарушение целостности изоляции и защитных покровов, возрастание сопротивления проводников выше предельно допустимых норм, деградация греющий полупроводящей матрицы и соответствующее снижение тепловыделяющей способности.

Принимая во внимание, что снижение тепловыделяющей способности — это основополагающий дефект нагревательного кабеля, влияющий на работу системы электрообогрева, рассмотрим следующий показатель надежности нагревательных лент — минимальная наработка.

Минимальная наработка

В приложении к кабелям это понятие подразумевает период времени, в течение которого в кабельном изделии не должно быть отказов. При этом вероятность случайных отказов крайне мала и они вызваны конструкторско-технологическими недоработками или нарушениями условий эксплуатации. Показатель минимальной наработки рекомендуется устанавливать в виде одного из значений стандартизованного ряда: минимально 500 часов и максимально более 150 000 часов. Допускается устанавливать наработку в виде числа циклов — например, циклов включения – выключения.

Для саморегулирующегося кабеля число циклов включения – выключения весьма важный фактор, определяющий старение полупроводящей греющий матрицы.

При разработке новых кабельных изделий для оценки их надежности принято проводить прямые испытания на надежность с целью подтверждения минимальной наработки длительностью 1000 часов. Отобранные для испытаний образцы подвергают воздействию повторяющихся испытательных циклов. Последовательность воздействий в каждом испытательном цикле и количество циклов должны быть определены в программе испытаний. Количество испытываемых образцов, необходимое для подтверждения вероятности безотказной работы изделия на уровне 0,9 при достоверности 0,9 составляет 22 образца. При такой постановке испытаний предполагаемое число отказов (так называемое приемочное число) должно быть равно нулю. При допущении одного отказа требуется выборку увеличить до 37 образцов. Испытания для получения большей вероятности безотказной работы требуют значительного увеличения числа образцов, а следовательно больших затрат. Подтверждение наработки большей, чем 1000 часов, существенно увеличивает трудоемкость испытаний.

Для подтверждения наработки 1000 часов рекомендуется запрашивать у производителя нагревательных кабелей результаты проведения испытаний для подтверждения указанного выше показателя надежности.

Обманчивая иллюзия абсолютной надежности кабельных изделий снижает внимание потребителей к таким вопросам как облегчение режимов работы и постоянный мониторинг основных параметров в процессе ведения технологического процесса. Основная доля отказов кабельных изделий возникает при эксплуатации изделий в недопустимых режимах, из-за недопустимых воздействий, имевших место при монтаже, либо при наличии производственных дефектов. Технологическая надежность, определяемая однородностью характеристик изделия и стабильностью технологических процессов, не учитывает динамики изменения характеристик нагревательных элементов и других составляющих систем обогрева с течением времени. При достаточно интенсивном нагреве лент и одновременном воздействии внешней среды (температура, влага, вибрации и удары и др.) происходит старение полимерных покрытий, окисляются проводники. Периодически следующие циклы нагрева и охлаждения в процессе эксплуатации могут вызывать нежелательные механические напряжения и деградацию нагревательной матрицы.

Системы управления греющим кабелем

Практически все системы электрообогрева, кроме самых примитивных, оснащаются набором датчиков температуры, тока, напряжения, управляющими приборами и системами сбора информации. Назначение подсистем управления (далее по тексту системы управления) – не только поддерживать заданный алгоритм работы системы, но и предоставлять обслуживающему персоналу информацию о ее функционировании.

Рассматривая имеющиеся в настоящее время системы управления электрообогревом, можно прийти к парадоксальному выводу: предприятия-заказчики используют в качестве систем управления технологическим процессом самые современные системы от ведущих производителей, а в качестве систем управления электрообогревом используются самые примитивные системы на основе простейших капиллярных термостатов. Однако, в случае взрывозащищенного исполнения, капиллярные термостаты предлагаются производителями за весьма существенные деньги.

Системы управления электрообогревом с применением капиллярных термостатов

Рассмотрим типичную схему управления цепью нагрева на основе саморегулирующегося греющего кабеля с применением капиллярного термостата.

Элементы структурной схемы:

Линия электропитания.
Автоматический выключатель (защита от перегрузок по току и тока короткого замыкания).
Устройство защитного отключения/устройство дифференциального тока (УЗО).
Термостат.
Чувствительный элемент термостата/датчик температуры.
Кабель питания нагревательной секции.
Соединительная коробка.
Нагревательный кабель.
Обогреваемый трубопровод.

Недостатки системы управления с применением капиллярных термостатов:

Необходимость установки дополнительных дорогостоящих устройств УЗО.
Отсутствие мониторинга и выявления тенденций роста величины тока утечки на землю в процессе эксплуатации. Факт выхода из строя нагревательного кабеля в зимний период существенно усложнит проведение ремонтных работ и вызовет сбои в работе технологического оборудования.
Отсутствие контроля перегрева обогреваемой технологической поверхности в процессе ведения технологического процесса при котором температура может превысить максимальное значение для данного типа саморегулирующегося нагревательного кабеля, что приведет к преждевременному выходу кабеля из строя.
Отсутствие контроля недогрева обогреваемой поверхности в процессе ведения технологического процесса при котором температура может снизиться ниже допустимого значения для данного технологического процесса. Не нужно путать данную температуру с температурой включения нагревательного элемента.
Отсутствие контроля минимального значения тока потребления нагревательной секции.
Отсутствие контроля максимального значения тока потребления нагревательной секции.
Отсутствие функции ограничения пускового тока, т.е. ступенчатой подачи питающего напряжения на обогревательный кабель, находящийся при низкой температуре для ограничения величины пускового тока.
Отсутствие функции мониторинга основных параметров работы нагревательного кабеля в период летнего отключения системы электрообогрева.
Отсутствие функции мониторинга затрат электроэнергии на работу системы электрообогрева для определения эффективности ее работы в рамках программы энергосбережения предприятия.

Вывод:

Системы управления электрообогревом на основе саморегулирующегося греющего кабеля с применением капиллярных термостатов могут применяться на неответственных участках с небольшим количеством нагревательных секций и малопригодны для контроля и мониторинга электрообогрева основных технологических объектов нефтегазовой отрасли.

Учитывая вышеизложенную информацию об особенностях конструкции и эксплуатации саморегулируемых греющих кабелей, можно сделать ввод о необходимости применения в качестве систем управления электрообогревом специализированных систем. Поскольку затраты на устранение неполадок, ремонт и замену нагревательных секций, издержки от простоя увеличиваются с размером промышленного объекта, вышеуказанные системы могут быть рекомендованы к применению в процессе нового строительства или могут быть добавлены в течении последующей эксплуатации.

Системы управления электрообогревом с применением специализированных контроллеров

Элементы структурной схемы:

Линия электропитания.
Автоматический выключатель (защита от перегрузок по току и тока короткого замыкания).
Контроллер, рассчитанный для управления 10-ю цепями нагрева.
Датчики температуры.
Кабель питания нагревательной секции.
Соединительная коробка.
Нагревательная лента.
Обогреваемый трубопровод.
Интерфейсный модуль.
Распределенная система управления технологическим процессом (РСУ).
Автоматизированное рабочее место (АРМ).

Читать продолжение статьи

Саморегулирующиеся нагревательные кабели

и нагревательные кабели постоянной мощности

Давайте начнем с важных вопросов о саморегулирующихся кабелях и кабелях постоянной мощности — в чем разница между двумя типами нагревательных кабелей и один из них более эффективен, чем другой?

Электрические нагревательные кабели — это проволочный кабель, который выделяет тепло, также называемый кабелем с обогревом. Нагревательные кабели можно использовать в самых разных областях применения в доме, таких как напольное отопление, замена теплопотерь, защита труб от замерзания, защита от обледенения крыш и водосточных желобов, а также таяние снега.Существует два разных типа кабелей: саморегулирующиеся кабели и кабели постоянной мощности, и оба могут служить одной и той же цели, хотя приложение обычно определяет лучшее решение для работы.

И, прежде чем мы углубимся в различия между саморегулирующимся кабелем и кабелем постоянной мощности, необходимо сделать важное уточнение в отношении нагревательного кабеля — будь то саморегулирующийся кабель или кабель постоянной мощности. Нагревательный кабель, особенно при применении для трассировки труб и защиты от обледенения крыш и водосточных желобов, обычно называют тепловой лентой, исходя из предположения, что это два разных типа систем.Однако «тепловая лента» — это просто жаргонный термин, получивший широкое распространение в промышленности, но на самом деле это просто еще один термин для обозначения теплового кабеля.

Саморегулирующийся тепловой кабель имеет специальный проводящий сердечник между двумя проводами шины. Эта жила становится более проводящей в холодных условиях окружающей среды; поэтому нагревательный кабель будет увеличивать свою мощность на линейный фут в ответ на холод. Эта особенность делает его идеальным для защиты от замерзания открытых труб зимой. Этот тип кабеля также снижает его выходную мощность (ватт на линейный фут.), в более теплых условиях, когда более высокая температура сделает специальный сердечник менее проводящим. Несмотря на то, что это называется «саморегулирующимся», этот кабельный нагреватель НЕ включается и не выключается полностью. Поэтому мы рекомендуем использовать какой-либо контроллер или термостат с этим типом нагревательного провода.

Нагревательный кабель постоянной мощности — это нагревательный кабель с одинаковой мощностью на линейный фут (выходная мощность) по всей длине. Поскольку на этот кабель мощности обычно не влияют изменения температуры окружающей среды или содержимого трубы, он обеспечивает постоянную тепловую мощность.Таким образом, этот тип нагревательного кабеля предпочтителен для домовладельцев, которые хотят убедиться, что условия окружающей среды не повлияют на их тепловую мощность.

Трубопровод с постоянной мощностью имеет более высокую выходную температуру и допуски. Он потребляет больше энергии, поэтому для него требуется контроллер или термостат, а некоторые типы можно обрезать до нужной длины. Саморегулирующиеся кабели имеют более низкую выходную температуру и допуски. Они потребляют меньше энергии, но требуют более крупных прерывателей. Кабель этого типа может быть отрезан установщиком до нужной длины.

Paul’s Electric Service устанавливает как саморегулирующиеся кабели, так и кабели постоянной мощности как для внутреннего, так и для наружного применения. Для наружной продукции наша система защиты от обледенения крыш и водосточных желобов Ice Shield специально изготавливается в виде саморегулирующихся кабелей.

Хорошая система снеготаяния спроектирована как кабель постоянной мощности и доступна в версиях на 120 и 240 В с мощностью 12 ватт на линейный фут. Длина кабеля варьируется от 43 футов до 428 футов, и его можно использовать на асфальте, бетоне, или в растворе под брусчаткой.

Независимо от того, с саморегулирующейся или постоянной мощностью, оба типа тепловых кабелей служат одной и той же цели — таянию и удалению льда с наружного снега и льда или обогрева полов внутри помещений. Саморегулирующиеся нагревательные кабели более эффективны для трассировки труб, а также для защиты от обледенения крыш и водосточных желобов, поскольку они способны нагреваться при понижении температуры на улице. Для проектов по таянию снега предпочтительным методом являются нагревательные кабели постоянной мощности, поскольку они способны непрерывно растапливать снег и лед под асфальтом, бетоном, брусчаткой и строительным раствором — даже во время самых суровых штормов и климатических изменений.

Если вам нужны саморегулирующиеся кабели или кабели постоянной мощности, у Paul’s Electric Service есть решение для обогрева.

Специальное примечание относительно защиты от замыканий на землю

В соответствии с Национальным электротехническим кодексом (N.E.C.) электронагревательное оборудование для трубопроводов и сосудов должно иметь защиту от замыканий на землю для всех проектов, связанных с электрообогревом. Это требование может не применяться на промышленных предприятиях, где есть индикация замыкания на землю.Кроме того, вы должны убедиться, что установленную систему обслуживают только квалифицированные специалисты. Важно отметить, что защита оборудования от замыканий на землю должна быть предусмотрена для стационарных наружных электрических систем защиты от обледенения крыш и водосточных желобов и снеготаяния, за исключением оборудования, в котором используется кабель с минеральной изоляцией и металлической оболочкой, залитый в негорючую среду ( тип кабеля постоянной мощности).

HazardEx — Кабели электрообогрева

05 июня 2020 г.

Электрообогрев — это применение контролируемого количества электрического поверхностного нагрева к трубопроводам, резервуарам, клапанам или технологическому оборудованию для поддержания его температуры (путем замены тепла, теряемого через изоляцию, также упоминается в качестве защиты от замерзания) или повлиять на повышение его температуры — это делается с помощью нагревательных кабелей, обычно называемых тепловым трактом или нагревателем. внутри водопроводных труб и впоследствии лопнув.

В связи с падением температуры в зимние месяцы, замораживание труб всегда является серьезной проблемой для домовладельцев, предприятий и промышленности. За счет поддержания температуры окружающей среды внутри трубы не может накапливаться иней и трубы не замерзают.

Это означает, что трубы не лопнут из-за расширения льда — в этой статье мы обсудим плюсы и минусы двух типов нагревательных кабелей; саморегулирующаяся и постоянная мощность.

Знаете ли вы… .. Галлон воды при замораживании расширится до объема на 9% больше, чем исходный галлон.

Помимо защиты от замерзания, кабели обогрева обеспечивают поддержание тепла и рекуперацию тепла в производственных и опасных зонах.

Как работают кабели обогрева?

Этого можно достичь, просто подключив напряжение к отрезку провода, который затем будет рассеивать фиксированный уровень мощности в соответствии с законом сопротивления. В применении такое упрощенное решение представляет определенные сложности в применении.

Во-первых, это приводит к необходимости соединить оба конца провода для подключения к электросети, что не всегда практично при прокладке нагревательных кабелей.

Кроме того, это требует наличия большого количества различных сопротивлений, чтобы облегчить проектирование различных выходов при разной длине нагревательного кабеля. Во многих случаях такой подход по-прежнему остается лучшим решением.

Однако есть и альтернатива в виде параллельных кабелей обогрева.

Параллельные нагревательные кабели

Постоянная мощность и саморегулирующиеся

Параллельные нагревательные кабели обычно доступны в двух различных вариантах; постоянная мощность и саморегулирование (также известное как самоограничение).

Параллельные кабели обогрева

Параллельные кабели обогрева используют два «обычных» медных проводника, которые проходят параллельно по длине провода и образуют основу для токоведущей и нейтрали. Затем тепловая нагрузка создается двумя разными способами. В случае кабелей постоянной мощности, нить накала с фиксированным сопротивлением затем наматывается по спирали по длине кабеля и припаивается поочередно к токоведущему и нейтральному проводу на фиксированных расстояниях, создавая так называемые зоны нагрева.

По сути, каждая зона представляет собой цепь с фиксированным сопротивлением, питаемую фиксированным напряжением, обеспечивающую постоянную мощность по всей ее длине. Поскольку каждая зона нагрева по существу параллельна зоне перед ней, напряжение питания будет оставаться постоянным по всей длине нагревательного кабеля, за исключением небольшого падения напряжения, вызванного суммированием крошечных сопротивлений токоведущего и нейтрального проводов. по мере того, как кабель становится все длиннее и длиннее.

Первым и наиболее широко необходимым преимуществом систем электрообогрева является предотвращение замерзания труб, а при ежедневном понижении температуры замерзание труб в настоящее время является серьезной проблемой для домовладельцев, предприятий и промышленности.За счет поддержания температуры окружающей среды внутри трубы не может накапливаться иней и трубы не замерзают. Это означает, что трубы не лопнут из-за расширения льда.

Саморегулирующиеся кабели обогрева

Саморегулирующиеся или саморегулирующиеся кабели обогрева в действительности также обеспечивают контролируемую мощность на метр кабеля, но с явной разницей как с точки зрения конструкции, так и с точки зрения производительности.

Токоведущий и нейтральный провода совместно экструдируются в материал на основе полимера, содержащий частицы углерода, обеспечивая путь сопротивления и, следовательно, цепь по длине нагревательного кабеля.

Однако это сопротивление и, следовательно, мощность нагревательного кабеля варьируются в зависимости от температуры из-за микроскопического расширения и сжатия полимера.

Этот тип кабеля имеет функцию уменьшения выходной мощности при повышении температуры и, наоборот, при более низких температурах мощность увеличивается.

Нагревательные кабели Eltherm — Саморегулирующиеся кабели обогрева

Саморегулирующиеся обогревательные кабели имеют улучшенный уровень собственной эффективности, а также повышенную безопасность, если их применение правильно продумано.Начиная с первого варианта, при более высоких температурах нагревательный кабель отключает свою мощность, экономя электроэнергию, даже если он не подключен через контроллер или термостат.

Это не значит, что он будет поддерживать фиксированную заданную температуру без внешнего управления, но снижение производительности при повышении температуры детали является желательной характеристикой с точки зрения энергосбережения.

Это также дает начало еще одной очень желательной характеристике саморегулирующихся кабелей, а именно способности назначать класс T (температурный рейтинг) для целей ATEX и безопасную установку в опасных зонах.При уменьшении выходной мощности по мере увеличения температуры кабеля, кабель не может повлиять на повышение температуры выше определенного уровня, независимо от уровня используемой теплоизоляции.

Кабели обогрева постоянной мощности

Кабели обогрева постоянной мощности не изменяют свою мощность в зависимости от температуры, и бывают случаи, когда это является преимуществом. В принципе, если требуется более высокая поддерживаемая температура, иногда предпочтительнее использовать кабель постоянной мощности, поскольку может использоваться вариант с более низкой в / м (в отличие от саморегулирующегося кабеля, где необходимо учитывать снижение выходной мощности из-за повышенного температуры).

Так как у кабеля постоянной мощности есть небольшой пусковой ток, его также можно использовать в цепях большей длины, особенно для вариантов с большей выходной мощностью, в отличие от аналогичных саморегулирующихся версий.

Одним из ключевых преимуществ параллельных нагревательных кабелей (саморегулирующихся или постоянной мощности) является возможность отрезать кабель нужной длины от барабана на месте без необходимости учитывать сопротивление самого провода.

Кабели электрообогрева постоянной мощности — преимущества:

— Потребляемая мощность на одном конце

— Можно отрезать рулон

— Постоянная выходная мощность на метр

— Длительный срок службы

— Возможна прокладка без точного измерения

— Высокая химическая стойкость

Теплоизоляция рекомендуется для всех применений в системе электрообогрева

— Устойчивость к ультрафиолетовому излучению

— Подходит для обогрева труб во взрывоопасных зонах

Опыт экспертов в области электрообогрева

Компания Thorne & Derrick имеет почти 35-летний опыт работы в области электрообогрева.

Защита от замерзания всегда была основой роста нашего бизнеса: только в Великобритании было проложено более 1 миллиона метров кабеля.

Школы, больницы, спортивные стадионы, тюрьмы, гостиницы и другие коммерческие здания оснащены нагревательными кабелями T&D, предотвращающими замерзание их труб. Некоторые из наших наиболее престижных проектов включают Liverpool Echo Arena, Wembley Stadium и The Shard, и мы очень гордимся тем, что получили такие контракты.

Обогрев кровли и водостока

Помимо защиты труб от замерзания, кабели обогрева могут также использоваться для предотвращения образования наледи, снега и льда в желобах, пандусах и подъездных путях.

Кабели обогрева крыш и водосточных желобов могут быть проложены в водосточных желобах и на крышах, чтобы обеспечить мягкое нагревание, которое растапливает любой снег / лед при его падении.

Это поддерживает путь потока воды и предотвращает переполнение желобов и просачивание воды обратно в здание. Талая вода, которая не может стекать свободно, образует бассейны, которые, в свою очередь, могут проникать в швы и стыки водосточных желобов и плоских крыш, вызывая серьезные повреждения внутренней ткани здания и его содержимого.

Протекающий желоб или крыша могут вызвать серьезные структурные повреждения внутри зданий.Кабели электрообогрева создают путь для воды, позволяющий ей правильно стекать.

В некоторых случаях несущая нагрузка любого снежного скопления является основной проблемой, поскольку дополнительный вес может отрицательно повлиять на структурную целостность здания.

Подогрев рампы

Кабели электрообогрева также можно прокладывать в бетоне для нагрева поверхности и предотвращения накопления снега и льда. Это особенно полезно для пандусов на автостоянках, которые подвергаются воздействию элементов.

Компания T&D недавно участвовала в проектировании и поставке системы обогрева рампы для Sainsbury’s в Бистере. В то время это была самая большая установка обогрева рампы в Великобритании, в которой было проложено более 3 километров нагревательных кабелей. Для этого можно использовать как саморегулирующиеся, так и контактные кабели обогрева.

Как правило, конструкция пандуса определяет, какой тип кабеля будет выбран, и дает наибольшие преимущества. Например, саморегулирующиеся нагревательные кабели не подходят для непосредственного закапывания в асфальт, поскольку они не могут подвергаться воздействию высоких повышенных температур, тогда как основным преимуществом кабелей постоянной мощности является их способность подвергаться воздействию таких температур.

И наоборот, кабель постоянной мощности обеспечивает постоянную выходную мощность и не обеспечивает энергоэффективности по сравнению с саморегулирующимся кабелем.

Eltherm — мировой лидер в производстве саморегулирующихся нагревательных кабелей постоянной мощности, выпускающий полный спектр вариантов с опциями для фторполимерных внешних рубашек с высокой коррозионной стойкостью. Исследования и разработки — это постоянно продолжающийся процесс, основанный на вкладе их крупных проектов и команды разработчиков, гарантирующий, что продукты спроектированы и построены в соответствии с высочайшими стандартами и для приложений современного мира.

Системы электрообогрева и кабели электрообогрева

Ассортимент кабелей для электрообогрева, имеющихся на складе и поставляемых Thorne & Derrick International, включает электрические нагревательные кабели для поддержания технологической температуры, защиты трубопроводов и резервуаров от замерзания, а также для защиты от обледенения крыш и водосточных желобов при наличии снега и льда. требуется удаление — кабели и системы доступны для коммерческих, промышленных безопасных зон (неопасные зоны) и для обогрева опасных зон с сертификатом ATEX.

Электрообогрев — это кабельная система, используемая для поддержания, повышения температуры и защиты технологических трубопроводов и сосудов от отрицательных температур и связанного с ними повреждения от мороза — кабели обогрева смягчают и противодействуют воздействию холодной погоды в рамках стратегии подготовки к зиме для промышленных и технологических приложений от низких (минусовых) температур окружающей среды как на суше, так и на море.

Системы электрообогрева, использующие саморегулирующиеся нагревательные кабели постоянной мощности и с минеральной изоляцией (MI), доступны для обеспечения оптимальной системы электрического обогрева для вашего применения — мы предоставляем услуги по проектированию систем электрообогрева.

Контактная информация и архив …

Зачем использовать контроллер с саморегулирующимся кабелем? Все Температура!

Одним из преимуществ использования саморегулирующегося кабеля для обогрева является то, что он предназначен для обогрева, когда наружная температура становится низкой, и прекращения обогрева при достижении максимальной температуры. Чтобы ответить на этот вопрос, важно понимать, как работает саморегулирующийся кабель и как он будет использоваться в приложении. Саморегулирующийся кабель состоит из двух шинопроводов, заключенных в сердечник из полупроводящего графита.Обычно между сердечником и проволочной сеткой имеется внутренняя оболочка, служащая заземлением. Внешняя куртка закрывает сетку. Когда графитовый сердечник холодный, он более проводящий, а это означает, что между двумя проводами шины больше электрических путей. Это позволяет увеличить поток электричества, в результате чего будет выделяться больше тепла. По мере того, как кабель нагревается, эти пути начинают разделяться, и жила становится менее проводящей. Наконец, ядро достигает максимальной температуры, и электричество проходит только через ядро, чтобы поддерживать максимальную температуру.

Если саморегулирующийся кабель саморегулируется, как описано, зачем использовать контроллер? Рассмотрим приложение; или что нужно будет делать с кабелем.

Саморегулирующийся кабель доступен с различными максимальными температурами непрерывного обслуживания в диапазоне от 150 ° F до 250 ° F. Если кабель нагревает трубу жидкостью для снижения ее вязкости, и жидкость не чувствительна к температуре, более высокие температуры могут не быть проблемой. Если применяется защита от замерзания, тепло, выделяемое кабелем выше точки замерзания, является пустой тратой энергии.Представьте себе оплату счетов за электричество за защиту от замерзания в жаркие летние месяцы. Контроллер температуры остановит подачу электричества, когда кабель достигнет запрограммированной уставки. Это не только сэкономит деньги, но и продлит срок службы кабеля.

The Temperature Superstore продает терморегуляторы ETI и переключатели снега, разработанные для использования с саморегулирующимся нагревательным кабелем BriskHeat SLCBL. Термостаты Tracon Heat Trace Control могут быть запрограммированы с заданными значениями для регулирования температуры в желаемом диапазоне.Одно- и двухзонные агрегаты предназначены для использования вне помещений. Snow Switch Управление снегом и льдом включает замыкание на землю и подает питание на кабель SL, когда датчики Snow Switch обнаруживают снег или лед. BriskHeat SLCBL устойчив к влаге и химическим веществам и доступен в вариантах мощности 3, 5, 8, 10 и 12 Вт на фут. Все товары есть в наличии и могут быть отправлены в течение пары дней.

No Саморегулирующийся нагревательный кабель не выполняется без изоляции для удержания тепла. Изоляторы серии BriskHeat Silver представляют собой прочные тканевые изоляторы, предназначенные для установки на прямые трубы или трубки, а также на такие фитинги, как колена и тройники.Изготовленные из стеклоткани с полимерным покрытием, они имеют степень защиты IP54 и степень термозащиты R3.3. Температурный супермаркет также предлагает полную линейку изоляторов для труб Owens-Corning и Johns Manville, изготовленных из стекловолокна, перлита или силиката кальция различной толщины.

Все, что вам нужно знать о тепловом следе

Что такое тепловой след?

У вас проблемы с повреждением труб или замерзшими поверхностями? Не особенно знакомы с системами обогрева? Ты не одинок.Но не о чем беспокоиться. Мы подробно расскажем вам обо всем, что нужно знать о системах обогрева и нагревательных кабелях.

На протяжении почти столетия люди повсюду полагались на различные варианты электрообогрева для защиты от перегрева. Тепловой тракт использует электричество и изоляцию для поддержания или повышения температуры труб или других сосудов, заменяя любое тепло, теряемое из-за наружных температур. Система обогрева защищает трубы и резервуары от повреждений при замерзании, поддерживая при этом идеальные температуры, чтобы вам никогда не приходилось жертвовать эффективностью ради потерь тепла.

Первоначально существовавшие как кабели MI, вырабатывающие тепло за счет электрического тока, создающего сопротивление, этой оригинальной технологии не хватало контроля и регулировки. Почти 50 лет назад мы стали свидетелями появления первых серийных трассовых кабелей, отрезанных по длине. С тех пор и сейчас технологические успехи привели к развитию систем электрообогрева от кабелей с металлической оболочкой (MI) с минеральной изоляцией до саморегулирующихся кабелей с обогревом, доступных сегодня. Саморегулирующийся кабель для обогрева — это решение с самоограничением и обрезкой по длине, которое составляет большую часть сегодняшнего рынка.Эти системы обогрева предлагают решения для чего угодно — от защиты труб до утепления почвы.

Неэффективные процессы нагрева могут замедлить производство, отнимая у вас время и деньги. Повреждение продуктов из-за отрицательных температур или неправильного нагрева — болезненная ошибка. Системы обогрева созданы таким образом, чтобы исключить возможность ошибки.

Цель этой статьи — предоставить вам достаточную информацию для понимания основ теплового следа и его компонентов, а также ознакомиться с передовыми методами проектирования системы защиты от замерзания.

Выезд:

Общее использование
Как работает тепловой след?
Что такое саморегулирующийся тепловой след?
Насколько сильно нагревается тепловой след?
Может ли тепловой след коснуться самого себя?
Как долго служат кабели?

Общее использование:

В холодные зимние месяцы трубы, по которым транспортируются жидкие вещества, могут стать уязвимыми к отрицательным температурам и повышенной вязкости. Тепловой след чаще всего используется для защиты труб от замораживания в зимних условиях.Эти системы чаще всего используются для предотвращения замерзания воды, поскольку вода в любом процессе или на предприятии имеет решающее значение.

Кроме того, тепловой след позволяет оптимально контролировать поток и вязкость транспортируемых жидкостей, позволяя пользователю регулировать температуру внутри труб, что, в свою очередь, улучшает и оптимизирует вашу работу.

Однако защита труб от замерзания — не единственное применение. Вот некоторые другие распространенные варианты использования:

Системы таяния снега на тротуарах, проездах и патио
Защита от замерзания содержимого резервуара
Помогает инструментам работать в более благоприятных условиях окружающей среды.

Какими бы ни были ваши потребности, глубокое понимание систем обогрева поможет вам выбрать вариант защиты от атмосферных воздействий, который подходит именно вам.

Как работает тепловой след?

Это простое объяснение типичной проблемы. Если вы имеете дело с трубами, подверженными риску замерзания, система обогрева — ваше решение. Электрический элемент или кабель обогрева (см. Рисунки ниже) устанавливается по длине трубы. Этот кабель с обогревом генерирует тепло для поддержания или повышения температуры поверхности трубы, и при установке с хорошей системой изоляции у вас есть отличное решение.

Как выглядит типичная система обогрева? Завершенная система начинается с источника питания. Тепловые кабели размещаются по всей длине поверхности трубы, иногда обычно удерживаясь на месте с помощью высокотемпературной ленты. После присоединения и трубы, и тепловые кабели закрываются изоляционной рубашкой для минимизации потерь тепла. Системами обогрева можно управлять с помощью простого термостата или датчика температуры, такого как rtd, который обеспечивает обратную связь с более распространенным контроллером типа PID или PLC.Эти системы будут контролировать и регулировать температуру теплового следа. Кроме того, большинство из них оснащено различными типами мониторов, чтобы помочь пользователю наблюдать за выходной мощностью. Большинство тепловых кабелей, приобретаемых отдельно, можно обрезать до нужной длины, а затем объединить с наборами концевых заделок и сращиваний / тройников2 для завершения системы.

Примечание. Выходная мощность теплового тракта измеряется в ваттах на погонный фут. Напряжение теплового следа составляет от 120 до 277 В переменного тока и от 3 до 20 Вт на погонный фут.

Что такое саморегулирующийся тепловой след?

Важное различие, которое следует понимать, — это разница между тепловым проводом постоянной мощности и саморегулирующимся тепловым проводом. В системе обогрева с постоянной мощностью равномерное и неизменное тепло передается по всей системе. Независимо от температуры окружающей среды, будет выделяться одинаковое количество тепла.

В саморегулирующейся системе обогрева тепловая мощность определяется температурой поверхности, на которой установлен обогреватель.Более горячая поверхность снизит выходную мощность, более холодная поверхность позволит производить больше мощности. Хотя разница проста, понимание каждого из них важно для определения того, какая система обогрева подходит именно вам.

Еще одно преимущество саморегулирующегося кабеля состоит в том, что его можно накладывать на себя. Когда другие типы тепловых проводов, такие как кабель постоянной мощности или кабель MI, накладываются друг на друга или касаются самого себя, на нем образуется горячая точка и происходит выгорание. Кабель саморегистрации этого не сделает.

Так как это работает? Саморегулирующаяся технология обогрева автоматически регулирует выходную мощность в соответствии с изменениями температуры, к которой он прикреплен. Эта технология начинается на микроскопическом уровне. Самая внутренняя часть кабеля, называемая проводящим сердечником, состоит из углеродного полимера, который реагирует на изменения температуры.

Когда температура поверхности снижается, сердечник сжимается, увеличивая, таким образом, общее количество электрических путей, а затем и температуру.И наоборот, при повышении наружной температуры сердечник расширяется, уменьшая количество электрических путей и общую выходную мощность кабеля.

Насколько сильно нагревается тепловой след?

Насколько сильно нагревается тепловой след? Кабель MI может выдерживать температуру около 1000 F, в то время как кабели постоянной мощности обычно могут выдерживать температуру выше 400 F. Саморегулирующийся кабель обычно имеет 2 различных предложения, в диапазоне от 150 F до более 400 F для поддержания температуры.

Если вы живете или работаете в районе, в котором часто наблюдаются отрицательные температуры, многие из ваших основных вариантов кабелей с обогревателем общей мощности не нагреваются до температуры, достаточной для защиты от замерзания труб. В очень холодных погодных условиях, около 20 ° F или ниже, тепловые кабели изо всех сил препятствуют образованию льда.

Системы обогрева постоянной мощности различаются по мощности и выходной мощности. Обычный саморегулирующийся нагревательный кабель может принимать напряжения 120, 208, 240 и 277 В переменного тока., и будет иметь выходную мощность 3-20 Вт на фут. Кабель постоянной мощности обычно работает при одном и том же напряжении, но максимальная мощность составляет около 12 Вт на фут. Нагревательный кабель MI может работать на однофазном напряжении до 480 В, а на самом деле может выдерживать напряжение чуть более 1000 F.1

Может ли тепловой след касаться самого себя?

Тепловой провод постоянной мощности и кабель MI не могут пересекаться или касаться себя. Когда тепловой след постоянной мощности пересекает сам себя, тепло только увеличивается. При установке тепловых кабелей постоянной мощности на трубы или другие поверхности убедитесь, что они не пересекаются и расположены на достаточном расстоянии.Однако саморегулирующиеся кабели обогрева приспособятся к этому повышению температуры, что сделает их безопасными для пересечения или перекрытия.

Однако, как и в случае с любой другой электрической системой, всегда существует потенциальная опасность при использовании теплового кабеля или тепловых кабелей. Для получения самых безопасных результатов лучше всего, чтобы ваши системы электрообогрева были установлены профессионально, независимо от того, используете ли вы нагревательные кабели или тепловую ленту.

Каков срок службы нагревательных кабелей?

В то время как ожидаемый срок службы кабелей обогрева зависит в основном от интенсивности использования, 3-5 лет — довольно распространенный срок службы.Тепловой след может продолжать выделять тепло, но со временем его тепловая мощность может уменьшаться, что может привести к поломке.

Вот несколько советов по увеличению срока службы систем обогрева.

Убедитесь, что ваша утепленная куртка эффективна и хорошо сидит. Свободная изоляционная оболочка увеличит необходимую выходную мощность и нагрузку на нагревательный кабель. Никаких дыр и зазоров.
Правильно установите обогреватель на клапаны, фланцевые пары, опоры и любые другие элементы вдоль трубы.См. Инструкции производителя … и следуйте им.
Инвестируйте в термостаты и контроллеры. Несмотря на то, что это называется саморегулирующимся тепловым следом, он все же требует некоторого контроля, поскольку он не включается и не выключается.

Остались вопросы?

Позвоните нам по телефону (801) 506 0198. Мы будем рады ответить на любые ваши вопросы, чтобы помочь вам определить, какое решение для системы обогрева лучше всего соответствует вашим потребностям.

Решения Raychem по обслуживанию трубопроводов консистентной смазки и масла для одной трубы от KSM Limited

Саморегулирующаяся технология

Что означает саморегулирование?

В 1970 году компания Raychem впервые разработала и выпустила саморегулирующиеся электрические нагревательные кабели.

Кабель отдает нужное количество тепла именно тогда, когда и где это необходимо. При понижении температуры выделяется больше тепла. И наоборот, при повышении температуры выделяется меньше тепла. Это дает много преимуществ:

Интеллектуальные кабели можно перекрывать без риска перегрева.
Нагревательные кабели можно отрезать до нужной длины «в полевых условиях». Это означает дополнительную гибкость, когда планы не соответствуют «реальной» ситуации на месте.
Длина трубы соответствует длине необходимого кабеля.

Саморегулирующийся кабель и принцип его действия

Внешняя оболочка, оплетка и внутренняя оболочка обеспечивают механическую, химическую и электрическую защиту … но волшебство происходит в проводящем сердечнике. Токопроводящая жила выдавливается по двум параллельным проводникам.

По мере того, как температура окружающей среды падает, сердечник микроскопически сжимается, и количество электрических путей через сердечник увеличивается, выделяя больше тепла. И наоборот, при повышении температуры окружающей среды ядро расширяется и имеет меньше электрических путей, выделяя меньше тепла.

Саморегулирующийся нагревательный кабель регулирует выходную мощность по всей длине. Это то, что делает его безопасным и надежным решением для многих приложений.

Холодная окружающая среда = высокая выходная мощность

Если температура в непосредственной близости от саморегулирующегося нагревательного кабеля низкая, тепловая мощность от нагревательного кабеля увеличивается. Полимерная сердцевина кабеля сжимается, создавая множество электрических пути через интегрированные углеродные частицы.

Теплая окружающая среда = низкая выходная мощность

В связи с повышением температуры окружающей среды тепловая мощность саморегулирующегося кабеля снижается. Полимерный сердцевина кабеля расширяется, сокращая электрические пути.

Горячая окружающая среда = практически нет выхода

Если температура окружающей среды саморегулирующегося кабеля достигает высокой температуры, тепловая мощность минимальна. Из-за максимального расширения полимерной жилы кабеля большая часть электрических путей нарушена.

Кабели электрообогрева — саморегулирующиеся нагревательные кабели постоянной мощности

Нагревательные кабели

Что такое обогреватель?

Электронагреватель — это применение контролируемого количества электрического поверхностного нагрева к трубопроводам, резервуарам, клапанам или технологическому оборудованию для поддержания его температуры (путем замены тепла, теряемого через изоляцию, также называемого защитой от замерзания), или для воздействия повышение его температуры — это достигается с помощью нагревательных кабелей, обычно называемых нагревательными кабелями или нагревательными кабелями .

Основная функция кабельных систем обогрева — предотвращение замерзания водопроводных труб и последующего разрыва.

В связи с падением температуры в зимние месяцы, замерзание труб всегда является серьезной проблемой для домовладельцев, предприятий и промышленности. За счет поддержания температуры окружающей среды внутри трубы не может накапливаться иней и трубы не замерзают.

Это означает, что трубы не лопнут из-за расширения льда — в этой статье мы обсудим плюсы и минусы 2-х типов нагревательных кабелей; саморегулирующаяся и постоянная мощность.

💡 Знаете ли вы… .. Галлон воды при замораживании расширится до объема на 9% больше, чем исходный галлон.

Как работают кабели электрообогрева?

Этого можно достичь, просто подключив напряжение к длине провода, которое затем будет рассеивать фиксированный уровень мощности, основанный на законе сопротивления.В применении такое упрощенное решение представляет определенные сложности в применении.

Во-первых, это приводит к необходимости соединить оба конца провода для подключения к источнику электропитания, что не всегда практично при прокладке нагревательных кабелей.

Однако есть и альтернатива в виде параллельных кабелей обогрева.

Кабели параллельного электрообогрева

Постоянная мощность и саморегулирующиеся

Кабели параллельного электрообогрева

В кабелях для параллельного электрообогрева используются два «обычных» медных проводника, которые проходят параллельно по длине провода и образуют основу для токоведущей и нейтрали.Затем тепловая нагрузка создается двумя разными способами. В случае кабелей постоянной мощности, нить накала с фиксированным сопротивлением затем наматывается по спирали по длине кабеля и припаивается поочередно к токоведущему и нейтральному проводу на фиксированных расстояниях, создавая так называемые зоны нагрева.

Первым и наиболее широко используемым преимуществом систем электрообогрева является предотвращение замерзания труб, а при ежедневном понижении температуры замерзание труб сейчас является серьезной проблемой для домовладельцев, предприятий и промышленности. За счет поддержания температуры окружающей среды внутри трубы не может накапливаться иней и трубы не замерзают. Это означает, что трубы не лопнут из-за расширения льда.

Саморегулирующиеся кабели электрообогрева

Саморегулирующиеся кабели или самоограничивающиеся кабели обогрева в действительности также обеспечивают контролируемую мощность на метр кабеля, но с явной разницей как с точки зрения конструкции, так и с точки зрения производительности.

Саморегулирующиеся кабели обогрева имеют повышенный уровень собственной эффективности, а также повышенную безопасность, если их применение правильно продумано. Начиная с первого варианта, при более высоких температурах нагревательный кабель отключает свою мощность, экономя электроэнергию, даже если он не подключен через контроллер или термостат.

Нельзя сказать, что он будет поддерживать фиксированную заданную температуру без внешнего управления, но снижение производительности при повышении температуры детали является желательной характеристикой с точки зрения энергосбережения.

Это также дает начало еще одной очень желательной характеристике саморегулирующихся кабелей, а именно способности назначать класс T (температурный рейтинг) для целей ATEX и безопасную установку в опасных зонах. При уменьшении выходной мощности по мере увеличения температуры кабеля, кабель не может повлиять на повышение температуры выше определенного уровня, независимо от уровня используемой теплоизоляции.

Подробнее здесь.

Введение в кабельные системы с обогревом

Общие приложения

Асфальтные заводы
Химические заводы
Коррозионные среды
Дренажные трубы
Взрывоопасные среды
Пищевые комбинаты

Защита от замерзания
Опасные зоны
Контроль средней температуры
Мины
НПЗ
Трубопроводы

Целлюлозно-бумажные комбинаты
Защитный душ
Суровый холод Арктики
Спринклерные системы
Водопроводы / линии возврата конденсата

Кабели обогрева Tempco используются для противодействия эффектам рассеивания тепла от технологических труб и оборудования через его изоляцию (если таковая имеется).Эти потери тепла допускают падение температуры, вызывая неприемлемые последствия, такие как замерзание труб, снижение вязкости жидкости и т. Д. Использование кабеля с обогревом заменяет потерю тепла, поддерживая желаемую температуру за счет приложения необходимой мощности.

Существует две основные категории кабелей для электрообогрева: кабель постоянной мощности и саморегулирующийся / саморегулирующийся кабель. Кабели обогрева разных типов подходят для разных областей применения.

1.Кабель постоянной мощности

Этот тип теплового кабеля предназначен для выработки определенной мощности на погонный фут при определенном напряжении. Он всегда обеспечивает расчетную мощность в ваттах на фут, независимо от температуры поверхности или окружающей среды. Это означает, что в большинстве ситуаций нагревательный кабель постоянно нагнетает тепло в резервуар или трубу, которую обслуживают или нагревают. Если кабель обогрева не присоединен к какому-либо устройству управления, он может перегреться и сгореть.Это не только испортит кабель, но и может повредить все, на чем он используется. Следовательно, кабель постоянной мощности необходимо каким-либо образом контролировать.

2. Саморегулирующийся / саморегулирующийся кабель

Этот кабель автоматически регулирует свою выходную мощность в зависимости от температуры поверхности, а также от условий окружающей среды. Другими словами, чем жарче становятся условия, тем ниже становится выходная мощность. Эта характеристика позволяет использовать этот тип кабеля без устройства управления.Однако, если требуется определенная температура, необходимо использовать контрольное устройство.

Примечание: Оба кабеля используются во всех отраслях промышленности. Какой дизайн использовать, диктуют требования пользователя. В приложениях для поддержания более высоких температур будут использоваться кабели постоянной мощности из-за более высоких максимальных температур воздействия, которые они допускают. В приложениях для поддержания более низких температур, таких как защита от замерзания, можно использовать саморегулирующийся кабель, хотя кабель постоянной мощности можно использовать так же эффективно, если он правильно контролируется.

Часто задаваемые вопросы

Выбор подходящего кабеля зависит от множества различных переменных. Размер трубы, температура воздействия, условия окружающей среды, тип и толщина изоляции, температура обслуживания, скорость нагрева, скорость потока и тип используемого материала — все это играет важную роль в определении того, какой кабель лучше всего подходит для вашего применения. Свяжитесь с Tempco, чтобы помочь вам сделать правильный выбор.

Каковы требования к металлической оплетке и внешней оболочке?

Металлическая оплетка требуется на всех кабелях обогрева, чтобы соответствовать нормам NEC для заземления.Оплетка обеспечивает механическую защиту, а также путь заземления с низким сопротивлением. На самоограничивающемся кабеле, в дополнение к стандартной металлической оплетке, рекомендуется дополнительная внешняя оболочка из термопластичного эластомера или фторполимера, когда ожидается воздействие органических химикатов или коррозионных веществ.

Можно ли разрезать кабель в полевых условиях без изменения сопротивления?

Кабель Tempco с постоянной мощностью и самоограничением рассчитан на определенную мощность на фут в пределах определенной длины цепи.Все кабели постоянной мощности имеют модули, вырезанные из оболочки провода шины, обнажая оголенный провод в чередующихся точках на заранее определенной длине. Кабель рассчитан на определенную мощность в пределах этой длины цепи. Эти цепи проходят по длине катушки, аналогично коротким последовательным проложенным кабелям для создания одного длинного кабеля. Если цепь прервана (разрезана), кабель не будет нагреваться до следующего замкнутого контура.

Используйте наши знания и положите наш опыт работать на вас.
No related posts.

Кабель