Греющий кабель саморегулирующийся, часто называемый кабелем обогрева, самрегом или нагревательной лентой, автоматически регулирует тепловую мощность в зависимости от температуры поверхности. Идеально подходит для защиты от замерзания и обслуживания низкотемпературных процессов, таких как обогрев трубопроводов и защита от замерзания крыш, водосточных желобов.
Саморегулирующийся или самоограничивающийся? Эти термины часто используются как синонимы, причем самоограничение наиболее точно описывает, как это работает. В основе работы и достижения эффекта саморегулирования лежит изобретение, сделанное в процессе изучения свойств угленаполненных пластмасс. Данные исследования проводились в рамках компании Chemelex (USA) в 60-е годы ХХ века, результатом которых стало изобретение полупроводниковой нагревательной матрицы. А уже в 1971 году стало возможным первое применение на практике саморегулирующегося нагревательного кабеля.
Принцип работы
Матрица саморегулирующегося нагревательного кабеля изготавливается из специального тепловыделяющего и электропроводящего компаунда. На тепловыделении матрицы основывается принцип работы кабеля. Материал, из которого изготавливается матрица, имеет положительный температурный коэффициент сопротивления.
Положительный температурный коэффициент сопротивления (ПТКС) имеют материалы, электрическое сопротивление которых увеличивается при увеличении их температуры. Чем выше коэффициент, тем быстрее происходит прирост электрического сопротивления при повышении температуры. Материал с ПТКС конструируют так, чтобы для определённого входного напряжения достигалась максимальная температура, и дальнейшее её повышение встречалось с повышенным сопротивлением. Также изготавливаются материалы с экспоненционально возрастающим температурным коэффициентом, например, ПТК-резина.
ПТК-резина – это полимер, содержащий в себе кремний, углерод, кислород и водород, он также называется эластомером, силиконовым каучуком. При повышении внутри полимера напряженности электрического поля выше 30 В/мм, происходит квантово-механический туннельный эффект, вызванный углеродными наночастичами. Этот эффект сильно зависит от температуры, при увеличении - ток уменьшается по экспоненте, удельное сопротивление экспоненциально растёт. Достигая определённой температуры, ток туннельного эффекта прекращается, полимер становится электрическим изолятором. Эта температура может быть отрегулирована во время производства.
Полупроводниковая нагревательная матрица саморегулирующегося греющего кабеля представляет собой непрерывную конструкцию на основе полимера с запрессованными в неё параллельными токопроводящими жилами (рис.1).
Важным фактором, влияющим на срок службы саморегулирующего кабеля, является качество запрессовки токоведущих жил, поскольку в процессе работы может иметь место дифференциальное расширение материалов, вызванное изменением температурных режимов, что в свою очередь может привести к значительной потере мощности тепловыделения. Таким образом, ведущими мировыми производителями саморегулируемого нагревательного кабеля при запрессовке токоведущих жил применяется метод экструзии, позволяющий обеспечить надежный контакт жилы и полимерного материала.
Следовательно, саморегулирующий или самоограничивающийся греющий кабель имеет форму параллельного сопротивления с подключенным переменным напряжением 220В (иногда 24В) к токоведущим жилам. При снижении температуры обогреваемого объекта, сопротивление материала, электрически соединенного между проводниками, уменьшается, тем самым увеличивая тепловыделение на отдельном участке кабеля. Таким образом, находясь в разных температурных режимах, отдельные участки кабеля могут производить разную теплоотдачу (рис.2), исключая перегрев при самопересечении.
Данное свойство создает огромное количество конкурентных преимуществ саморегулируемому кабелю, связанных с его надежностью и безопасностью применения. Однако, наряду с преимуществами, существуют также и определенные недостатки, среди которых сравнительно высокий стартовый ток, возникающий при низких температурах, а соответственно, при низком сопротивлении материалов.
В конструкции саморегулирующего кабеля поверх нагревательной матрицы применяется дополнительная оплетка из медно-луженных проволок, обеспечивающих механическую надежность и выполняющих функцию заземления. Наружная оболочка осуществляет коррозионную защиту.
На сегодняшний день мировой и российский рынок нагревательных кабелей и систем обогрева предлагает большое количество модификаций саморегулируемого кабеля, адаптированных к применению во всех отраслях промышленности. Рекомендуем обращаться за подбором к компетентным специалистам и компаниям, имеющим разрешительную документацию и опыт. Мы наработали многолетний, положительный опыт применения саморегулирующегося кабеля, поэтому готовы квалифицировано решить ваши вопросы в подборе системы электрообогрева.
