Нагревательный кабель

Нагревательный кабель – это проводник высокого сопротивления, нагревающийся при прохождении по нему электрического тока. Является основным элементом систем кабельного обогрева, широко применяемых для решения проблем обогрева в промышленности и быту. Спектр применения нагревательного кабеля – от подогрева полов в жилых помещениях до поддержания температурного режима в трубопроводах неограниченной длины.
Внешне нагревательные кабели напоминают обычные коаксиальные проводники, предназначенные для передачи телевизионных сигналов. В продажу они поступают в виде нагревательных секций (бухт) фиксированной длины, рассчитанных на определенную площадь, то есть готовые нагревательные секции нельзя сделать короче или длиннее. Длина "холодных концов" также стандартная - от 0,75 до 2 м (у разных производителей), что вполне достаточно для выведения проводов в распаечную коробку на стене. Самым ответственным и наиболее уязвимым местом нагревательных секций являются соединительные муфты. От них надежности зависит срок службы всей системы кабельного обогрева. Каждую кабельную секцию снабжают подробной инструкцией, содержащей технические параметры кабеля и указания по его укладке. В зависимости от мощности секции имеют разную маркировку и окрашены в разные цвета, что помогает неспециалисту отличать их друг от друга. К соединительной муфте нагревательного кабеля крепят этикетку, на которой должна быть указана следующая информация: длина кабеля, его электрическое сопротивление и мощность. Выбор того или иного типа нагревательной секции определяется характером помещения, видом напольного покрытия и назначением отопительной системы (основной или дополнительный обогрев).

Класификация нагревательных кабелей

Нагревательные кабели могут иметь:

• одну жилу;

• несколько жил;

Нагревательные кабели имеют достаточно развитую номенклатуру и находят применение в самых разнообразных установках и устройствах. По схеме тепловыделения они подразделяются на:

1. Одножильный резистивный

Самый простой конструктивно и самый дешевый греющий кабель — одножильный резистивный. Он представляет собой обычный провод в изоляции с единственной токоведущей жилой.
Это решение имеет несколько специфических особенностей, делающих его применение в бытовых целях довольно неудобным:

• Кабель должен образовывать замкнутый контур, поскольку оба его конца должны подключаться к питанию;
• Он всегда работает на номинальной мощности. Уменьшить тепловыделение можно лишь снижением напряжения питания;
• Перехлест провода приводит к его перегреву (поскольку выделяющееся в одной точке количество тепла удваивается), что часто становится причиной разрушения изоляции и короткого замыкания;
• Кабель нельзя резать. Уменьшение длины проводника при неизменном напряжении питания приведет к уменьшению его полного сопротивления и пропорциональному росту текущего через него тока. Поскольку тепловыделение пропорционально квадрату тока, перегрев укороченного кабеля гарантирован.

2. Двухжильный резистивный
Его единственное отличие от изученного нами выше решения — вторая токоведущая жила, позволяющая подключать снабженный концевой муфтой кабель к питанию одной стороной. Все остальные особенности — те же: неизменная длина секции, перегрев при перехлесте и постоянная мощность.
3. Зональный
Зональный кабель представляет собой эволюционное развитие резистивного. В нем две токоведущих жилы с низким сопротивлением соединяются друг с другом проводниками, выполняющими роль нагревательных элементов.
Такая конструкция дает возможность нарезать кабель отрезками произвольной длины: при этом будет меняться потребляемая мощность, а вот температура нагрева останется неизменной, поскольку длина каждого отдельного нагревательного элемента не меняется.
4. Саморегулирующийся

Все проблемы резистивного кабеля успешно и очень остроумно решены в так называемом саморегулирующемся.
Как он устроен?
Между двумя обладающими низким сопротивлением медными жилами размещена полупроводящая матрица из полимера-диэлектрика с высоким коэффициентом линейного расширения при нагреве. В полимер добавляется мелкодисперсный проводящий материал (например, графитовая пыль).
Что это дает?

• Автоматическую регулировку температуры. При охлаждении среды полимерная матрица уменьшается в размерах, и частицы проводника образуют больше токоведущих цепей. Это приводит к увеличению потребляемой мощности и к росту тепловыделения;
• Независимость терморегуляции для разных участков кабеля. При разнице в температуре между участками количество токоведущих цепей в них будет разным;
• Безопасность эксплуатации. Перехлест кабеля больше не приводит к его перегреву: при росте температуры мощность, потребляемая матрицей в области перехлеста, упадет до минимума;
• Экономичность. Кабель снижает энергопотребление в теплую погоду;
• Возможность нарезки провода отрезками произвольной длины. При этом опять-таки будет меняться полная мощность секции, но не ее нагрев.

Применение нагревательного кабеля

• Электрические теплые полы с укладкой кабеля в стяжку или под кафель, в слой плиточного клея;
• Защита открытых площадок (спортивных, детских, парковок для автомобилей и т.д.) от образования ледяного и снежного наката;
• Системы обогрева кровель и водостоков. Они предотвращают замерзание желобов в межсезонье и скопление на крыше опасного количества снега;
• Обогрев водопроводов и канализации при их открытой прокладке или укладке в грунт выше уровня промерзания;
• Обогрев емкостей (накопительных баков для воды, септиков и т.д.).