Греющий кабель для емкости

Достоинства греющего кабеля

• срок службы может доходить до 25 лет,
• экологичность,
• возможность устанавливать заданную температуру,
• простота монтажа,
• устойчивость к воздействиям окружающей среды,
• простота использования.

Принцип действия

В основе работы кабелей для обогрева емкостей лежит тепловое воздействие тока, проходящего по проводнику. Теплота, выработанная током, зависит от величины и времени его воздействия и сопротивления токопроводящих жил.

Чтобы грамотно подобрать нагреватель для резервуаров проводят специальные расчеты. О том, как их делать, читайте в статье расчет греющего кабеля.

Резистивные кабели

Источником тепла в этом типе нагревателей являются обычные проводники с большим сопротивлением, по которым проходит электрический ток. Резистивные обогреватели характеризуются постоянством выделяемого тепла и мощности по всей длине. Эти значения зависит только от характеристик греющих жил. Поэтому для регулирования тепла в цепи управления устанавливают термореле.

Различают два типа резистивных подогревателей:

1. Линейные

Выполнены в виде обычного провода, который подключают к электропитанию. Такая система похожа на элемент активного сопротивления, установленного последовательно. Линейные обогреватели подразделяются на одножильные и двухжильные.

Одножильный нагреватель

Двужильный нагреватель

Оба вида имеют одинаковые составляющие части:

• наружная оболочка (1), которая защищает кабель от внешних воздействий;
• экранирующая оплетка (2) для защиты от различных видов помех и для заземления;
• термоустойчивая изоляция (3) необходима для предотвращения прохождения электрического тока по путям, не предусмотренным электрической схемой, и исключения взаимодействия человека с токоведущими частями;
• дренажный провод(4) предназначенный для электрической непрерывности экранирующей оплетки;
• токопроводящая греющая жила (5) с большим сопротивлением.

Двухжильные электрообогреватели имеют две параллельные проводящие жилы. Это дает такой системе преимущество: ее не нужно подключать к сети с двух сторон — второй конец замыкается специальным наконечником.

Оба типа линейных обогревателей имеют общий недостаток — нельзя самостоятельно уменьшить длину. Поскольку это приведет к перегреву из–за снижения сопротивления и возрастания мощности.

2. Зональные

У них все основные составные части те же, что и у двухжильных, но есть отличительная черта — окошечки во внутренней изоляции. Окошечки располагают на расстоянии от 1 до 2 метров друг от друга. В эти окошки к токоведущим жилам подводят проволоку с высоким сопротивлением, которая является греющей частью системы. Проволоку накладывают в виде спирали на обе изолированные жилы. За счет такого соединения формируется параллельное подключение секции, выделяющей тепло. Отсюда и произошло название — зональные нагревательные кабели.

Зональный греющий кабель. 1 — токоведущие жилы; 2 — изоляция; 3 —нагревательный проводник; 4 — внешняя оболочка; 5 — присоединительное окно.

Таким образом, постоянным сопротивлением обладает только проволока в 1–2 метровой зоне, а не вся конструкция. Благодаря ей есть возможность самостоятельно уменьшать длину кабеля с сохранением нагревательных свойств.

К общим минусам линейных и зональных подогревателей относят перегрев при перехлесте.

Достоинствами является: долгий срок службы, невысокая стоимость, не нужен пусковой ток.

Саморегулирующиеся кабели

В отличие от резистивных обогревателей имеют одну значительную конструктивную особенность — полимерную матрицу, сформированную методом экструзии на токопроводящих жилах.

Устройство саморегулирующегося нагревателя. 1 — внешняя оболочка; 2 — экранирующая оплетка; 3 — вторичная изоляция; 4 — первичная изоляция; 5 — полимерная матрица; 6 — токопроводящие жилы.

Именно матрица является греющим элементом, а также отвечает за регулирование выделяемой теплоты и исполняет роль температурного датчика. То есть сопротивление элемента нагрева изменяется в зависимости от температуры среды, в которой размещен кабель.

При снижении температуры уменьшается и сопротивление, а сила тока увеличивается, что приводит к повышению выделяемой тепловой мощности. А при увеличении температуры процесс протекает в обратную сторону. Таким образом, матрица стремится достигнуть состояния равновесия между окружающей температурой и тепловыделением. Это свойство матрицы называют эффектом саморегуляции.

Достоинства данной системы:

• не перегревается;
•  надежность;
• саморегулирование;
• позволяет экономить электроэнергию;
• легкость монтажа;
• мощность не зависит от длины контура.

При всех плюсах есть некоторые недостатки: высокая стоимость, ограниченный срок службы от 10 до 15 лет из–за старения матрицы, высокие стартовые токи.

Индукционные кабели

В основу их конструкцию входят ферромагнитные сердечники, которые находятся внутри индуктора. Он представляет собой один или несколько витков провода. При подключении обмотки к переменному источнику питания вокруг индуктора наводится электромагнитное поле. А благодаря полю возникают вихревые токи в сердечнике, которые его и нагревают благодаря электрическим потерям.

Количество потерь в ферромагнитном сердечнике может достигать 80 %, в то время как потери у обмотки из меди составляют всего 20 % (значения могут меняться при использовании других материалов). Благодаря такому соотношению потерь линейная мощность будет меньше, чем у других видов нагревателей при обеспечении одних и тех же температур нагрева.

Правила установки

Греющий кабель укладывают в виде спирали или змеевика, придерживаясь следующих правил:

1. Установку следует проводить при температуре окружающей среды не ниже + 15°C;
2. Необходимо формировать достаточную для обогрева площадь наложения кабеля, исходя из параметров резервуара;
3. Необходимо чтобы радиус изгиба кабеля при поворотах был не менее четырех его диаметров;
4. Нельзя подвергать нагреватель механическим воздействиям;
5. После установки необходимо проводить проверку целостности изоляции путем прозвонки и измерения сопротивления.

Несоблюдение правил монтажа приведет к снижению срока службы, надежности и безопасности обогревателя.