Полиолефиновая оболочка греющего кабеля

Фторопластовый или полиолефиновый греющий кабель?

Для начала давайте разберемся, что означают эти два названия, что конкретно из себя представляют.

Фторопласт

или как его принято называть Политетрафторэтилен химическая формула: (—CF2CF2—)n имеет самый малый среди пластмасс коэффициент сухого трения. Обладает уникальными качествами: высокой температуростойкостью, химической стойкостью в агрессивных средах, высокая износоустойчивость. Невероятно прочный полимер, обладает высокими электроизоляционными качествами. Не разрушается под влиянием щелочей, кислот, смеси азотной и соляной кислот. Максимальная температура эксплуатации +260С* минимальная -269 С*.

Полиолефин

или термопластичный Полипропилен химическая формула (-СН2-СН-СН3-)n максимальная температура эксплуатации +160 С* обладает низкой морозостойкостью от -5 до -15 С* некоторые марки полипропилена могут выдержать -60С* например: 21060-29, А20.

По сравнению с фторполимером полиолефин боится агрессивных сред, и в целом по всем показателям уступает фторопласту.
Полиолефиновый греющий кабель разрабатывался для применения в обычных средах, из плюсов можно отметить — это Цена она будет ниже, чем на фторполимер. Прекрасно подходит для обогрева труб снаружи.

Из минусов можно отметить- это быстрое окисление оболочки греющего кабеля. Материал сам по себе достаточно мягкий и при монтаже неквалифицированные рабочие могут повредить оболочку греющего кабеля, что приведёт к неисправности всей системы.

Мы не рекомендуем устанавливать на обогрев кровли полиолефиновый греющий кабель почему?

1. Быстрое окисление оболочки, что приводит её в непригодность.
2. Оболочка боится сильных зажимов монтажными скобами, что в свою очередь приводит к повреждению оболочки нагревательной секции.
3. Срок эксплуатации на практике не превышает 3х лет. Связанно это напрямую с пунктами указанными выше.

Источник

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 мм 2 , а для 17 Вт/м — 0,7 мм 2 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.

Источник

Устройство и принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля

Саморегулирующийся кабель — это усовершенствованный вариант электрического греющего кабеля.

Впервые саморегулируемый нагревательный кабель был разработан специалистами американской компании Raychem Corporation. Выпуск этого кабеля принес компании всемирную известность, поскольку его свойства были сразу оценены там, где необходимо защитить от замерзания используемое оборудование или поддерживать неизменной температуру какого-либо объекта.

В настоящее время саморегулируемый греющий кабель выпускается многими известными мировыми производителями электротехнической продукции, в том числе и российскими предприятиями.

Устройство

Конструктивно греющий кабель саморегулирующего типа сложнее резистивного кабеля постоянной мощности. Он содержит полимерную матрицу, которая изменяет сопротивление под действием внешней меняющейся температуры, в результате чего изменяется количество выделяемой тепловой энергии.

На рис. 1 представлено схематическое изображение саморегулирующегося греющего кабеля.

Нагревательная часть кабеля состоит из двух луженых медных жил (1), залитых пластичной смесью графита с полупроводниковым полимером, образующей саморегулирующуюся матрицу (2). Токопроводящие медные жилы замыкаются через матрицу.

Изолирующий слой нагревательной части (3), выполненный из фторполимерного термопласта, одновременно защищает ее от воды. Экранирующая оплетка из луженой меди (4) служит для заземления кабеля, механической и электрической защиты. Наружная оболочка (5) выполняется, в зависимости от условий эксплуатации нагревательного кабеля, из разных материалов. Для простых условий эксплуатации применяется оболочка из полиолефинового пластиката. Для сложных эксплуатационных условий (агрессивная среда, конденсат, ультрафиолетовое излучение и др.) используется фторполимер.

Обработка матрицы и внешней оболочки саморегулируемого кабеля производится методом радиационного сшивания.

Принцип работы

Полупроводниковая матрица имеет высокий положительный температурный коэффициент сопротивления (ТКС): при увеличении температуры увеличивается ее сопротивление, уменьшается сила тока и выделяемая мощность, то есть количество выделяемого тепла, и наоборот — снижение температуры приводит к увеличению выделяемого тепла. Работает это следующим образом.

Полупроводник саморегулирующейся матрицы содержит проводящие частицы . Условно такая матрица может быть представлена в виде большого числа сопротивлений, включенных параллельно между токопроводящими жилами (рис. 2).

При подаче на токопроводящие жилы напряжения возникает ток, матрица нагревается, материал ее расширяется, в результате чего нарушаются контакты между отдельными проводящими частицами, что равносильно уменьшению количества параллельно включенных сопротивлений и увеличению общего сопротивление матрицы. В результате уменьшается ток и количество выделяемого тепла. Так поддерживается стабильный температурный режим.

Чем ниже температура участка, тем больше проводящих путей, меньше сопротивление, больше ток и сильнее нагрев (рис. 3).

На участке 1 с высокой температурой мало проводящих цепочек, велико сопротивление матрицы, величина тока мала и теплоотдача мала также. На участке 2 температура ниже, сопротивление матрицы меньше, больше ток и теплоотдача. На участке 3, где самая низкая температура, больше всего проводящих дорожек, сопротивление мало, ток и выделяемая мощность самые большие.

То есть при изменении температуры обогреваемого участка изменяется сопротивление матрицы соответствующей части кабеля и количество выделяемой тепловой энергии на этом участке.

Преимущества

Главные преимущества саморегулируемого кабеля — энергетическая и экономическая эффективность. Это связано с тем, что при повышении температуры на каком-либо участке автоматически снижается мощность нагрева, а соответственно и потребление электроэнергии.

Кроме того, структура кабеля позволяет при монтаже системы обогрева резать его на куски необходимой длины без ущерба для его физических свойств. Это дает возможность использовать такой нагревательный кабель только на проблемных участках, где особенно велика вероятность замерзания в холодное время года, что позволяет сэкономить средства.

Виды и характеристики

По своему назначению выпускаемые кабели условно делятся на промышленные и общестроительные.

Саморегулируемые кабели промышленного назначения используются для защиты от замерзания, обогрева или поддержания температуры промышленных трубопроводов, резервуаров, емкостей и другого технологического оборудования. на предприятиях добывающей, перерабатывающей, химической, металлургической, легкой и пищевой промышленности, в энергетике и машиностроении. В большинстве случаев эти кабели выпускаются во взрывозащищенном исполнении.

Общестроительный кабель не является взрывозащищенным, поэтому при своей достаточной универсальности не может применяться в зонах с повышенной взрыво- и огнеопасностью. Такие кабели предназначены для систем обогрева бытовых трубопроводов и антиобледенительных систем кровли, площадок, лестниц и т.п.

К основным техническим характеристикам относятся:

напряжение питания, В; номинальная мощность погонного метра, Вт/м; удельное сопротивление пускового тока, А; сечение токопроводящих жил, мм 2 ; максимальная рабочая температура кабеля, ° C ; максимальная температура окружающей среды, ° C .

При выборе саморегулируемого греющего кабеля учитываются все параметры и характеристики изделия, а также его условия эксплуатации.

Источник