Резистивный греющий кабель – это кабель, в котором при прохождении электрического тока по нагревательным жилам (или жиле) тепло выделяется за счёт эффекта Джоуля-Ленца. Другое название резистивных нагревательных кабелей с тепловыделением в нагревательных жилах – греющие кабели последовательной схемы. Из резистивных кабелей делают нагревательные секции с таким учётом, чтобы нагрев элементов не превышал допустимых значений.
Принцип действия
Принцип действия резистивного нагревательного кабеля очень прост. При прохождении электрического тока по проводнику, последний нагревается. Сила нагрева зависит от приложенного напряжения и сопротивления проводника.
Повысить нагрев можно с помощью увеличения питающего напряжения, уменьшения поперечного сечения, использования для проводника сплава с высоким показателем удельного сопротивления.
Виды и варианты исполнения
Резистивные кабели могут состоять из одной или нескольких нагревательных жил. Нагревательные жилы имеют спиральную или линейную форму.
Длины нагревательных секций из резистивного кабеля начинаются от нескольких метров и могут доходить до сотен метров. Произвольно изменять длину резистивных кабелей нельзя, предварительно нужно произвести соответствующие расчёты.
Конкретные резистивные кабели различаются по исполнению и материалам, из которых выполнены его отдельные элементы. Кабели могут различаться материалами токопроводящих и нагревательных жил, наличием и исполнением оболочки, экрана, защитных покровов.
| Одножильные | Двухжильные | Трёхжильные | Многожильные |
|---|---|---|---|
| С круглыми линейными | Обе нагревательные линейного исполнения круглые. Обе линейные, одна нагревательная, вторая - токопроводящая |
Все три нагревательные круглые, линейного исполнения | Все нагревательные круглые, линейного исполнения |
| Со спиральными | Нагревательная спиральная, токопроводящие - линейные | ||
| С плоскими | Обе нагревательные плоские линейные | Все три нагревательные плоские линейные |
Таблица №1 «Виды резистивных кабелей по количеству и виду жил»
Изоляция может быть порошковой, сплошной полимерной, из теплостойких нитей или электроизоляционных лент. Наиболее распространена сплошная полимерная изоляция, которая для увеличения защитных свойств может быть двойной. Электроизоляционные ленты изготавливается из стекломиканитовых или фторполимерных лент. Теплостойкие кремнеземные или стеклянные нити применяются также в качестве сердечников спиральных жил и защитных оболочек.
Для обеспечения безопасной эксплуатации поверх изоляции иногда накладывают специальные защитные экраны. Они могут иметь вид: сплошной металлической оболочки; металлических лент, наложенных продольно, зачастую с заземляющей жилой; проволочной оплётки. Нагревательная резистивная секция может не иметь экрана, если она используется в составе нагревательной панели, металлический корпус которой защищает секцию.
Для защиты изоляции и металлических экранов от внешнего воздействия применяются защитные покровы и оболочки. Защитные покровы – это панцирная оплётка, броня и слои защиты от коррозии. В кабелях с минеральной изоляцией металлические оболочки играют роль не только защиты, но и формообразующего элемента для изоляции из порошка оксида магния.
Нагревательные жилы характеризует температурный коэффициент сопротивления материала. От его значения зависит степень изменения тепловой мощности кабеля, которая значительно уменьшается при нагреве. Наибольшее изменение сопротивления наблюдается у меди, наименьшее – у сплавов высокого сопротивления (константан, нихром, алюмель).
Разница между температурой кабеля в рабочем и режиме включения также имеет существенное значение. Так, при включении резистивного кабеля с нагревательными жилами из константана при - 40, - 20, 20, 60 и 150 степень изменения сопротивления не превышает 0,4%.
Резистивные зональные греющие кабели
Резистивный зональный (самоограничивающийся) нагревательный кабель – это кабель, сильно отличающийся по конструктивному исполнению, но не отличающийся по принципу действия от обычного резистивного греющего кабеля. Он относится к греющим кабелям параллельной схемы и состоит из двух изолированных параллельных токопроводящих жил, на изоляцию которых накладывается проволочная тонкая спираль из сплава с высоким сопротивлением. В изоляции жил есть смещённые друг от друга пробелы, в которых спираль поочередно замкнута с токопроводящими жилами. В итоге – кабель представляет собой набор параллельно подключенных резисторов, на каждом из которых приложенное напряжение полностью снижается.
Резистивные зональные греющие кабели иногда называют лентами, так как они имеют более плоскую форму, как саморегулирующиеся греющие кабели. Минимальная длина резистивной зональной ленты составляет около 2 метров. Свыше – ленту можно резать произвольно. Максимальная строительная длина зонального кабеля зависит от линейной мощности и сечения токопроводящих жил.
Резистивные нагревательные кабели постоянной мощности
Резистивные нагревательные кабели постоянной мощности – так называются кабели, нагревательные элементы которых выполнены из материалов с высоким сопротивлением. Мощность таких кабелей практически не зависит от температуры.
