Пусковой ток саморегулирующий кабель

Всё про саморегулирующийся кабель

С каждым годом использование систем кабельного обогрева становится всё более экономичным, надёжным и эффективным. В настоящее время сфера их применения довольно обширна, начиная с обогрева крыш зданий, полов, и заканчивая водо- и трубопроводами. Именно при обогреве кровли, водостоков, трубопроводов, саморегулирующийся кабель получил наибольшее распространение.

В основе саморегулирующегося кабеля лежит так называемая саморегулирующаяся проводящая матрица (поз.1)– непрерывный греющий элемент из полимера на углеродной основе, который меняет свои проводящие свойства в зависимости от температуры. С уменьшением температуры на конкретном участке там увеличивается и протекающий через матрицу ток, что приводит к увеличению выделяемой тепловой мощности.

При возрастании температуры всё с точностью, да наоборот.

Постоянное напряжение по всей длине кабеля обеспечивают два параллельных проводника из большого количества скрученных медных жил (поз.2). Термопластичная оболочка (поз. 3) предназначена для изоляции, защиты от влаги и истирания, тогда как металлическая оплетка (поз. 4) обеспечивает экранирование, заземление и дополнительную защиту матрицы и проводников от механических воздействий.

При понижении внешней температуры саморегулирующий кабель сам регулирует свой тепловой выход, что позволяет экономить потребляемую электроэнергию и часто полностью отказаться от применения термостатов и датчиков температуры, подключая кабель непосредственно к электрической сети.

При том, что саморегулирующийся кабель стоит дороже резистивных, применение самрегов часто экономически оправдано. Например, при отсутствии в желобе или водостоке льда и воды при использовании кабеля в качестве системы анти-обледенения, мощность потребления уменьшается вдвое.

Пример расчета максимального стартового тока греющего кабеля

Имеется секция саморегулирующегося кабеля удельной мощностью 30 Вт/м и длиной 50 м. Номинальная мощность секции при температуре +10°С составляет Pном=30Вт/м*50м=1500Вт. Это мощность уже разогретой секции. Если на кабель в «холодном» состоянии подать питание, то его мощность будет в несколько раз выше номинального значения. Для расчетов мы принимаем коэффициент стартового тока равный 2.5-3 для кабелей марки Samreg .

Коэффициент определен в ходе экспериментов с кабелем данных марок, а также изучения их физических и электротехнических свойств. У греющих кабелей иных производителей данный коэффициент может отличаться как в большую, так и меньшую сторону.

Тогда, стартовая (пусковая) мощность в нашем примере равна Pпуск=3хPном=4500Вт, пусковой ток Iпуск=4500/220=20,45 А.

По найденному значению пускового тока осуществляется выбор автоматических и дифференциальных выключателей для защиты нагревательной секции, а также тип и сечение силового питающего кабеля. Для секции, приведенной в примере, необходим дифференциальный автомат на номинальный ток Iном=25А с дифференциальным током Iут=30мА

У каждой марки нагревательного кабеля своя величина стартового тока. Производители редко указывают эту информацию в технических характеристиках. Этот параметр является условной величиной и при различных условиях один и тот же кабель может иметь разное значение.

Как показала практика, среди производителей саморегулирующегося кабеля, минимальное значение стартового тока, у кабелей Южно-Корейского производства (в 1.5-2 раза от рабочего значения), максимальное у Китайских производителей (в 5-6 раз от рабочего значения). Соответственно наиболее безопасны, для вашей проводки и питающего провода, а так же более долговечны, кабели производства Южной-Кореи, к примеру кабель производства компании Eastec.

Виды саморегулирующегося кабеля

Кабели с саморегуляцией отличаются по следующим характеристикам:

• Как изменяется мощность;
• По материалу оболочки;
• По температуре нагрева;

По температуре кабели делятся на:

• Низкотемпературные;
• Среднетемпературные;
• Высокотемпературные;

Низкотемпературные кабели применяют, для обогрева водостоков небольшой протяженности. Среднетемпературные могут использоваться для оттаивания объектов среднего размера. Высоко-температурные кабели могут применяться, например, для систем анти-обледенения на промышленных объектах.

Источник

Что такое пусковой ток саморегулирующегося кабеля

На что влияют пусковые токи самрега

Пусковой (стартовый) ток саморегулирующегося кабеля (самрега) — это ток, возникающий в цепи в момент включения питания. Величина его может в несколько раз превышать значение номинального тока нагревательного кабеля.

Это важный параметр, который необходимо учитывать при расчете максимальной длины отрезков саморегулирующегося кабеля.

От чего зависит пусковой ток

Свойства саморегулируемого кабеля — проводящая матрица с положительным температурным коэффициентом (PTC) изменяет свое сопротивление в зависимости от окружающей температуры. В «холодном» состоянии сопротивление кабеля мало. Поэтому в момент включения ток велик. После подачи питания кабель разогревается, его сопротивление растет, ток в цепи уменьшается.

У каждой марки нагревательного кабеля своя величина стартового тока. Производители редко указывают эту информацию в технических характеристиках. Этот параметр является условной величиной и при различных условиях один и тот же кабель может иметь разное значение пускового тока.

На величину пускового тока влияют как параметры самого нагревательного кабеля, так и окружающие условия.

Длина самрега и пусковой ток

Чем больше длина нагревательной секции — тем больше пусковой ток.

Саморегулируемый греющий кабель условно можно представить в виде множества резисторов, подключенных параллельно к одному источнику питания. Чем больше длина линии, тем меньше общее сопротивление цепи, тем больше пусковой ток.

Мощность самрега и пусковой ток

Мощность греющего кабеля — чем больше удельная (погонная) мощность (Вт/м), тем больше стартовый ток.

Температура окружающей среды и пусковой ток

Чем ниже температура окружающей среды — тем больше пусковой ток.

Величина и длительность пускового тока

Саморегулирующийся нагревательный кабель может иметь пусковой ток в 1,5–5 и даже более раз выше рабочего значения (зависит от марки и производителя, чем лучше производитель тем ниже величина пускового тока).

Это необходимо учитывать на этапе расчета системы особенно при применении мощных кабелей большой длины.

Пиковая нагрузка приходится на первые 3-30 секунд после включения, примерно через 5-10 минут происходит полная стабилизация и выход греющего кабеля на номинальную мощность.

Пример расчета максимального стартового тока греющего кабеля

Например, имеется секция саморегулирующегося кабеля удельной мощностью 30 Вт/м длиной 50 м.

Номинальная мощность секции при температуре +10°С составляет Pном=30Вт/м*50м=1500 Вт. Это мощность уже разогретой секции. Если на кабель в «холодном» состоянии подать питание, то его мощность будет в несколько раз выше номинального значения.

Для расчетов мы принимаем усредненный коэффициент стартового тока равный 2.5-3. У греющих кабелей разных производителей данный коэффициент может отличаться как в большую, так и меньшую сторону (необходимо смотреть техническую информацию производителя).

Тогда, стартовая (пусковая) мощность в нашем примере равна Pпуск=3хPном=4500Вт, пусковой ток Iпуск=4500/220=20,45 А.

Проблемы из-за неверного расчета пускового тока

Неправильный расчет и выбор оборудования приводят к таким последствиям:

• Срабатывания автоматов и других устройств защиты при включении обогревательной системы из холодного состояния. Эта проблема может быть не выявлена при тестировании системы, если оно проводилось до наступления холодов, и проявится только в холодное время года. При расчете системы рекомендуется выбирать защитный автомат с запасом по току.
• Перегрев силового кабеля — большая продолжительность процесса включения с высоким значением пускового тока нагревает его жилы, это может привести к КЗ и аварийной ситуации.
• При холодном пуске ток, многократно превышающий номинальный, очень быстро разогревает токоведущую жилу, при этом греющая матрица остается еще достаточно холодной. В результате нарушается контакт между токоведущей жилой и греющей полимерной матрицей, а в отдельных случаях возможно даже отслоение матрицы от жилы и выход греющего кабеля из строя (зависит от качества нагревательного кабеля).

Способы уменьшения пускового тока

Большой пусковой ток нежелателен для питающей сети, поскольку приходится устанавливать автоматы на больший номинальный ток и подбирать силовой кабель большего сечения.

Уменьшить величину пускового тока можно следующими способами:

• Поочередное включение нагревательных секций к сети питания с помощью реле задержки времени. Этот способ применим в системе из нескольких нагревательных секций. Реле позволяет включать секции с некоторым сдвигом во времени.
• Устройство плавного пуска, которое на протяжении всего «холодного» запуска поддерживает величину тока в системе на уровне, не превышающем номинальное значение.

Источник

Саморегулирующийся греющий кабель — что такое пусковой ток?

Специфическая особенность саморегулирующихся кабелей — пусковой ток

Основу саморегулирующегося греющего кабеля составляет графитовая саморегулирующаяся матрица. Именно благодаря ей греющие кабеля саморегулирующегося типа обладают всеми своими преимуществами, вытекающими из свойства изменять свою теплоотдачу в зависимости от температуры окружающей среды.

Эту саморегулирующуюся матрицу можно условно представить полупроводником:

При снижении собственной температуры графитовые «молекулы» соединяются, пропускают больше тока, больше выделяется тепла.
При повышении температуры большинство «графитовых соединений» распадается, тока проходит меньше, снижается потребление греющего кабеля и теплоотдача.

Чтобы было понятнее, влияние пускового тока саморегулирующегося кабеля можно увидеть на примере потребления электроэнергии:

В выключенном состоянии нагревательного кабеля саморегулирующаяся матрица находится в холодном состоянии. Поэтому в первые несколько секунд потребление греющего кабеля будет примерно раза в 2 больше номинальной величины (зависит от марки и производителя).

При включении саморегулирующегося греющего кабеля при значительных отрицательных температурах (-35 ºС) пусковой ток и потребление может увеличиваться на порядок больше от номинальной величины и даже более (зависит от марки и производителя). Например это обязательно учитывают при покупке греющего кабеля для кровли и водостоков.

Инженеры при проектировании обогрева больших и сложных объектов учитывают пусковые токи в расчетах.

В бытовом применении, устраивая обогрев труб, кровли, обогрев водостоков, обогрев канализации или обогрев открытых площадок, нужно учитывать, что при включении греющего саморегулирующегося кабеля в мороз в первые секунды кабель будет потреблять в 2-3 раза больше своего номинала.

Затем потребление плавно приходит к номинальному и может уменьшаться еще, если хорошо организована теплоизоляция.

Это нужно учитывать при подключении особо мощных кабелей больших длин (80 метров, например).

Пусковой ток измеряется в амперах, электрики про него хорошо знают и легко рассчитывают.

Чтобы было понятнее, в этом видео показано влияние пускового тока на примере потребления саморегулирующегося кабеля в момент включения:

Источник

Что такое пусковой ток саморегулирующегося нагревательного кабеля

Пусковой, иначе стартовый, ток — это ток, возникающий в цепи в момент включения питания. Величина его может в несколько раз превышать значение номинального тока кабеля. Это важный параметр, который необходимо учитывать при расчете максимальной длины отрезков саморегулирующегося кабеля.

От чего зависит пусковой ток

На величину пускового тока влияют как параметры самого кабеля, так и окружающие условия.

Температура окружающей среды при включении — чем она ниже, тем больше пусковой ток и стартовая мощность. Свойства саморегулируемого кабеля — проводящая матрица с положительным температурным коэффициентом (PTC) изменяет свое сопротивление в зависимости от окружающей температуры. В «холодном» состоянии сопротивление кабеля мало. Поэтому в момент включения ток велик. После подачи питания кабель разогревается, его сопротивление растет, ток в цепи уменьшается. Длина греющего кабеля — чем больше длина секции, тем больше пусковой ток. Саморегулируемый греющий кабель условно можно представить в виде множества резисторов, подключенных параллельно к одному источнику питания. Чем больше длина линии, тем меньше общее сопротивление цепи, тем больше пусковой ток. Мощность греющего кабеля — чем больше удельная (погонная) мощность (Вт/м), тем больше стартовый ток.

Саморегулирующийся нагревательный кабель может иметь пусковой ток в 1,5–5 и даже более раз рабочего значения. Это необходимо учитывать на этапе расчета системы особенно при применении мощных кабелей большой длины.

Проблемы из-за неверного расчета пускового тока

Неправильный расчет и выбор оборудования приводят к таким последствиям:

Срабатывания автоматов и других устройств защиты при включении обогревательной системы из холодного состояния. Эта проблема может быть не выявлена при тестировании системы, если оно проводилось до наступления холодов, и проявится только в холодное время года. При расчете системы рекомендуется выбирать защитный автомат с запасом по току. Перегрев силового кабеля — большая продолжительность процесса включения с высоким значением пускового тока нагревает его жилы, это может привести к КЗ и аварийной ситуации.

Способы уменьшения пускового тока

Большой пусковой ток нежелателен для питающей сети, поскольку приходится устанавливать автоматы на больший номинальный ток и подбирать силовой кабель большего сечения. Уменьшить величину пускового тока можно следующими способами:

Источник

Что такое пусковой ток саморегулирующегося нагревательного кабеля

Пусковой, иначе стартовый, ток — это ток, возникающий в цепи в момент включения питания. Величина его может в несколько раз превышать значение номинального тока кабеля. Это важный параметр, который необходимо учитывать при расчете максимальной длины отрезков саморегулирующегося кабеля .

От чего зависит пусковой ток

На величину пускового тока влияют как параметры самого кабеля, так и окружающие условия.

• Температура окружающей среды при включении — чем она ниже, тем больше пусковой ток и стартовая мощность.
• Свойства саморегулируемого кабеля — проводящая матрица с положительным температурным коэффициентом (PTC) изменяет свое сопротивление в зависимости от окружающей температуры. В «холодном» состоянии сопротивление кабеля мало. Поэтому в момент включения ток велик. После подачи питания кабель разогревается, его сопротивление растет, ток в цепи уменьшается.
• Длина греющего кабеля — чем больше длина секции, тем больше пусковой ток. Саморегулируемый греющий кабель условно можно представить в виде множества резисторов, подключенных параллельно к одному источнику питания. Чем больше длина линии, тем меньше общее сопротивление цепи, тем больше пусковой ток.
• Мощность греющего кабеля — чем больше удельная (погонная) мощность (Вт/м), тем больше стартовый ток.

Саморегулирующийся нагревательный кабель может иметь пусковой ток в 1,5–5 и даже более раз рабочего значения. Это необходимо учитывать на этапе расчета системы особенно при применении мощных кабелей большой длины.

Проблемы из-за неверного расчета пускового тока

Неправильный расчет и выбор оборудования приводят к таким последствиям:

• Срабатывания автоматов и других устройств защиты при включении обогревательной системы из холодного состояния . Эта проблема может быть не выявлена при тестировании системы, если оно проводилось до наступления холодов, и проявится только в холодное время года. При расчете системы рекомендуется выбирать защитный автомат с запасом по току.
• Перегрев силового кабеля — большая продолжительность процесса включения с высоким значением пускового тока нагревает его жилы, это может привести к КЗ и аварийной ситуации.

Способы уменьшения пускового тока

Большой пусковой ток нежелателен для питающей сети, поскольку приходится устанавливать автоматы на больший номинальный ток и подбирать силовой кабель большего сечения. Уменьшить величину пускового тока можно следующими способами:

• Последовательное подключение нагревательных секций к сети питания с помощью реле задержки времени . Этот способ применим в системе из нескольких нагревательных секций. Реле позволяет включать секции с некоторым сдвигом во времени.
• Устройство плавного пуска , которое на протяжении всего «холодного» запуска поддерживает величину тока в системе на уровне, не превышающем номинальное значение.

Источник