Классификация нагревательного кабеля

I. ПО ПРИНЦИПУ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ

1). Резистивные нагревательные кабели.

Нагревательные кабели, имеющие не менее одной нагревательной жилы, к которой подводится электрическое напряжение и которая является тепловыделяющим элементом. Нагревательная жила отличается незначительной величиной положительного температурного коэффициента сопротивления, благодаря чему линейная мощность резистивного кабеля по мере разогрева изменяется незначительно.

Резистивные нагревательные кабели в свою очередь делятся на резистивные последовательные и резистивные параллельные (зональные).

В резистивных последовательных (Рис.1,2,3,4) токопроводящая жила одновременно является и нагревательной. В резистивных параллельных нагревательный элемент спирально наложен на две изолированные токопроводящие жилы (Рис.5). Через равные расстояния выполнено соединение спирали с токопроводящими жилами. Таким образом формируются зоны тепловыделения, соединенные параллельно.

2). Саморегулирующиеся нагревательные кабели.

Нагревательные кабели, имеющие не менее двух токопроводящих жил, через которые электрическое напряжение подводится к тепловыделяющему элементу в виде полимерной матрицы или полимерных нитей (Рис.6). Тепловыделяющий элемент отличается значительной величиной положительного температурного коэффициента сопротивления, благодаря чему саморегулирующийся кабель по мере роста температуры окружающей среды снижает свою линейную мощность. Таким образом создается эффект саморегулирования. Такой режим позволяет предотвратить перегрев кабеля даже при пересечении с другим нагревательным кабелем, т.к. тепловыделение саморегулирующегося кабеля может меняться локально.

Параллельный подвод тока делает возможным использование саморегулирующегося кабеля произвольными длинами, причем резка может производиться на объекте. Это значительно упрощает проектирование и монтаж.

Ниже приведены температурные характеристики двух типов саморегулирующихся кабелей.

А

В

С

Рис. 1 Температурная характеристика саморегулирующегося нагревательного кабеля FSLe, установленного на теплоизолированной металлической трубе.

Рис. 2 Температурная характеристика саморегулирующегося нагревательного кабеля GTe, работающего в системе снеготаяния на кровле.

А – в снегу или талой воде нагревательный кабель будет работать с полной теплоотдачей

В – снег начинает таять, талая вода сходит, нагревательный кабель саморегулируется до половинной мощности по мере высыхания

С – при потеплении нагревательный кабель еще уменьшает свое тепловыделение

II. ПО КОЛИЧЕСТВУ ТОКОВЕДУЩИХ ЖИЛ

Эта позиция в классификации нагревательного кабеля значима только для последовательных резистивных нагревательных кабелей. Различают одножильные и двужильные последовательные резистивные нагревательные кабели (далее в тексте – одножильные и двужильные нагревательные кабели). Различия в конструкции этих типов кабелей видны из рисунков Рис.1,2 и Рис.3. Другие свойства, вытекающие из особенностей их конструкций, будут рассмотрены ниже, в главе “Нагревательная кабельная секция”.

III. ПО НАЛИЧИЮ ЭКРАНА

Нагревательный кабель может быть с экраном или без экрана.

Экран – элемент нагревательного кабеля, выполненный из металлических проволок, металлических или металлизированных лент, или их комбинации, который окружает изолированную жилу (жилы) и (или) нагревательные элементы и предназначенный для заземления кабеля и экранирования электромагнитных полей.

Нагревательный кабель без экрана (Рис.1), как более дешевый, может использоваться в системах технологического прогрева, рассчитанных на непродолжительный срок службы (например – технологический нагрев бетона в холодное время года), а также в сухих помещениях, не связанных с длительным пребыванием людей.

IV. СТОЙКОСТЬ НАГРЕВАТЕЛЬНОГО КАБЕЛЯ К МЕХАНИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ

Существуют нагревательные кабели, имеющие повышенную стойкость к механическим нагрузкам.

Для увеличения механической прочности нагревательного кабеля в его конструкцию вводится броня (Рис.4). Броня может быть выполнена в виде одного или нескольких слоев стальных проволок, оплетки, а также в виде металлической оболочки или материала, заменяющего ее.

Бронированный кабель имеет преимущественное применение там, где в процессе монтажа возможны значительные механические воздействия, такие как ударные, крутящие, растягивающие.

За счет значительной массы металлической брони и небольшого термического сопротивления бронированный кабель обладает повышенной устойчивость к тепловым нагрузкам.

V. СТОЙКОСТЬ К ВОЗДЕЙСТВИЮ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ

При соответствующем исполнении оболочка нагревательного кабеля обеспечивает защиту от воздействия ультрафиолетового излучения, агрессивных химических растворов или паров.