Саморегулирующийся греющий кабель — что такое пусковой ток?

Специфическая особенность саморегулирующихся кабелей — пусковой ток

Основу саморегулирующегося греющего кабеля составляет графитовая саморегулирующаяся матрица. Именно благодаря ей греющие кабеля саморегулирующегося типа обладают всеми своими преимуществами, вытекающими из свойства изменять свою теплоотдачу в зависимости от температуры окружающей среды.

Эту саморегулирующуюся матрицу можно условно представить полупроводником:

При снижении собственной температуры графитовые «молекулы» соединяются, пропускают больше тока, больше выделяется тепла.
При повышении температуры большинство «графитовых соединений» распадается, тока проходит меньше, снижается потребление греющего кабеля и теплоотдача.

Чтобы было понятнее, влияние пускового тока саморегулирующегося кабеля можно увидеть на примере потребления электроэнергии:

В выключенном состоянии нагревательного кабеля саморегулирующаяся матрица находится в холодном состоянии. Поэтому в первые несколько секунд потребление греющего кабеля будет примерно раза в 2 больше номинальной величины (зависит от марки и производителя).

При включении саморегулирующегося греющего кабеля при значительных отрицательных температурах (-35 ºС) пусковой ток и потребление может увеличиваться на порядок больше от номинальной величины и даже более (зависит от марки и производителя). Например это обязательно учитывают при покупке греющего кабеля для кровли и водостоков.

Инженеры при проектировании обогрева больших и сложных объектов учитывают пусковые токи в расчетах.

В бытовом применении, устраивая обогрев труб, кровли, обогрев водостоков, обогрев канализации или обогрев открытых площадок, нужно учитывать, что при включении греющего саморегулирующегося кабеля в мороз в первые секунды кабель будет потреблять в 2-3 раза больше своего номинала.

Затем потребление плавно приходит к номинальному и может уменьшаться еще, если хорошо организована теплоизоляция.

Это нужно учитывать при подключении особо мощных кабелей больших длин (80 метров, например).

Пусковой ток измеряется в амперах, электрики про него хорошо знают и легко рассчитывают.

Чтобы было понятнее, в этом видео показано влияние пускового тока на примере потребления саморегулирующегося кабеля в момент включения:

Что такое пусковой ток саморегулирующегося нагревательного кабеля

Пусковой, иначе стартовый, ток — это ток, возникающий в цепи в момент включения питания. Величина его может в несколько раз превышать значение номинального тока кабеля. Это важный параметр, который необходимо учитывать при расчете максимальной длины отрезков саморегулирующегося кабеля.

От чего зависит пусковой ток

На величину пускового тока влияют как параметры самого кабеля, так и окружающие условия.

Температура окружающей среды при включении — чем она ниже, тем больше пусковой ток и стартовая мощность. Свойства саморегулируемого кабеля — проводящая матрица с положительным температурным коэффициентом (PTC) изменяет свое сопротивление в зависимости от окружающей температуры. В «холодном» состоянии сопротивление кабеля мало. Поэтому в момент включения ток велик. После подачи питания кабель разогревается, его сопротивление растет, ток в цепи уменьшается. Длина греющего кабеля — чем больше длина секции, тем больше пусковой ток. Саморегулируемый греющий кабель условно можно представить в виде множества резисторов, подключенных параллельно к одному источнику питания. Чем больше длина линии, тем меньше общее сопротивление цепи, тем больше пусковой ток. Мощность греющего кабеля — чем больше удельная (погонная) мощность (Вт/м), тем больше стартовый ток.

Саморегулирующийся нагревательный кабель может иметь пусковой ток в 1,5–5 и даже более раз рабочего значения. Это необходимо учитывать на этапе расчета системы особенно при применении мощных кабелей большой длины.

Проблемы из-за неверного расчета пускового тока

Неправильный расчет и выбор оборудования приводят к таким последствиям:

Срабатывания автоматов и других устройств защиты при включении обогревательной системы из холодного состояния. Эта проблема может быть не выявлена при тестировании системы, если оно проводилось до наступления холодов, и проявится только в холодное время года. При расчете системы рекомендуется выбирать защитный автомат с запасом по току. Перегрев силового кабеля — большая продолжительность процесса включения с высоким значением пускового тока нагревает его жилы, это может привести к КЗ и аварийной ситуации.

Способы уменьшения пускового тока

Большой пусковой ток нежелателен для питающей сети, поскольку приходится устанавливать автоматы на больший номинальный ток и подбирать силовой кабель большего сечения. Уменьшить величину пускового тока можно следующими способами:

Саморегулирующийся теплый пол – виды греющих кабелей, особенности применения и пошаговый монтаж

Электрические тёплые полы уже не считаются чем-то сверхестественным. Они сегодня популярны в частных домах и квартирах многоэтажек. Однако рост цен на электрическую энергию, делает их недоступными многим обывателям.

Но выход есть — использовать греющий саморегулирующий кабель для тёплого пола, позволяющий экономно расходовать электроэнергию.

Что такое саморегулирующий тёплый пол?

В тёплом поле с функцией саморегулирования, кабель похож на простой изолированный двужильный провод, в нем две параллельно размещённые жилы замкнуты в цепь. Он оснащён шинами, способствующими распределению напряжения по всей длине.

Конструктивные особенности пола защищают его от перегревания. А наличие проводящей матрицы, даёт возможность делать раскрой кабеля так, чтобы не было холодных зон.

В случаи перегрева матрицы, уменьшается количество проводящих связей, тем самым перекрывается поступление электричества. При охлаждении пола, подача возобновляется.

Особенность саморегулируемого пола — может сам производить регулировку подачи электроэнергии, отталкиваясь от степени обогрева.

Греющий кабель для теплого пола – виды и их характеристики

Сегодня ассортимент кабельной продукции огромен. Он подразделяется на группы в зависимости от предназначения, мощности и материала из которого изготовлен.

Резистивный греющий кабель

Данный греющий кабель обладает активной нагрузкой, и имеет вытянутую форму. Проводник с постоянным сопротивлением, оно выше того, которым обладает силовой и монтажный провод. Нагревание осуществляется с помощью изолированных греющих медных или изготовленных из специального сплава жил. Кроме того, изделие оснащено медным или фольгированным экраном с дренажной жилой.

1. Снижает электромагнитное излучение, которое обязательно присутствует в проводнике с током.
2. Заземляет, и в случаи пробоя изоляции, электроэнергия будет замкнута экраном, и уйдёт в землю, это способствует защите человека от удара током. Кроме того, срабатывают выключатели-автоматы и устройство УЗО.

Резистивная кабельная продукция бывает:

• Одножильной — в ней только одна проводящая ток жила. Данный вид один из самых недорогих, но укладка довольно сложная, так как оба конца необходимо выводить в одну точку и подключать к термостату.

• Двужильной — имеет две параллельно идущие жилы, заключённые в экран. Варианты жил могут быть различны, две нагревательные или одна нагревательного типа, а вторая питающего. В конце секция имеет муфту, она соединяет две жилы и осуществляет их изоляцию. Плюс данного вида заключается в простоте подключения, так как такой провод достаточно лишь разместить по запланированной схеме, и нет надобности доводить второй конец к термостату. Помимо этого, двужильный кабель производит минимум электромагнитных волн. Естественно, что цена у кабельных изделий на порядок выше.

Резистивные кабели производятся в виде готовых секций, имеющих фиксированный размер, и менять его нельзя. Основной характеризующий показатель любого кабеля — удельная мощность одного метра, она должна быть 10 — 20 Вт/м, превышение не допустимо, это может вывести элементы нагрева из строя.

Длину секции следует выбирать с учётом произведённых расчётов. А так как, выпускается кабель разного размера, от 10 до 110 м, то подобрать нужную длину не составит труда. Бывает изделие продаётся намотанное на катушки, с них допустимо отрезать провод любой длины.

1. Приемлемая цена.
2. Неизменность основных характеристик.
3. Нет пускового тока, поэтому отсутствует необходимость устанавливать специальные автоматические выключатели.

Но резистивный кабель имеет и минусы:

1. Если монтаж сделан не правильно, то есть вероятность перегрева, что может спровоцировать выход из строя системы.
2. Нельзя изменить длину провода, без корректировки характеристик.
3. Нуждается в обеспечении требуемых показателей теплоотдачи.

Резистивный зональный кабель

В процессе развития кабельной промышленности был изобретён секционный тип резистивной модели — зональный. В центре размещены два изолированных проводника. Они замотаны проволочной спиралью с высоким напряжением. Данная проволока, через каждый метр подсоединяется к одному из центральных проводников поочерёдно. При этом, все участки независимы.

Среди положительных сторон зонального кабеля можно отметить:

• одинаковую удельную мощность по всей длине;
• запуск не требует больших токов;
• неизменность характеристик.

Отрицательные стороны данного вида:

• возможен локальный перегрев;
• потребность в теплоотдаче;
• стоимость наиболее высокая, в отличие от обычного резистивного шнура.

Нагревательные маты

Нагревательные маты — конструкция состоящая из кабеля, закреплённого на специальной сетке с определённым шагом. Использование данных мат делает монтаж тёплых полов проще, достаточно раскатать их на ровной основе. Разрешается их укладка в слой плиточного клея. В матах могут использоваться различные типы кабеля.

Важно! При их фиксации в слой клея, нельзя допустить образования воздушных пузырьков — это может спровоцировать локальный перегрев.

Основной недостаток греющих матов — трудности их укладки в комнатах с нестандартной, геометрически сложной планировкой.

Саморегулирующийся кабель

Наиболее технологически продвинутый вид греющих кабелей для тёплых полов — саморегулирующийся. Он способен менять температуру отталкиваясь от уровня нагрева помещения.

Представленная модель — это два проводника, с размещённой между ними полимерной матрицей, выполняющей функцию полупроводника. Он похож на обычный кабель, но по форме сплюснутый, а не круглый, и может иметь различную длину.

Снижение температуры способствует сжатию матрицы, в которой образуются теплопроводящие пути с повышенным сопротивлением. Ток, протекая нагревает матрицу и кабель.

При увеличении градуса нагрева выше требуемого уровня, полимер расширяется и число проходов для тока сокращается, в итоге их становится очень мало, и нагрев пола прекращается. При этом, все участки работают автономно.

Полупроводник защищён слоем изоляции с термостойкими свойствами. Затем идёт экран из меди или стали, покрытого дополнительной изоляцией. Каждый кабель следует подбирать с учётом эксплуатационных особенностей.

Можно ли использовать саморегулирующий кабель для тёплого пола?

Главная функция саморегулирующего нагревательного кабеля — сокращать подачу электричества при достижении требуемого градуса нагрева, при этом не страдает качество и равномерность обогрева поверхности. Эта особенность позволяет удачно применять модель при сооружении тёплых полов в любых помещениях, от жилых комнат, до ванной и туалета.

Кроме того, при наличии тёплых полов с саморегулируемым кабелем, можно переставлять мебель в квартире, так как он обладает способностью регулировать уровень нагрева, в отличие от резистивного. То есть, допустимо уменьшение обогрева под тяжёлой мебелью. У резистивного провода изменить теплоподачу нельзя, тем самым может произойти перегрев поверхности, что приведёт к выходу из стоя системы.

Стоит отметить и простоту сооружения саморегулирующего пола, так как данный электрический шнур возможно разрезать в любом месте, и собственноручно заделать конец. При этом, все соединения, при произведённом грамотно монтаже, способны прослужить не один год.

Естественно как и любой электропол, саморегулирующий, нужно подключать к питанию соблюдая все стандартные способы защиты. То есть, система должна иметь автоматический выключатель и УЗО, утечка тока в котором не больше 30мА. Кабель самрег должен обладать экраном и мощностью 30 — 40 Вт. При этом, укладочный шаг нагревательного элемента 15 — 20 см.

К сведению! Огромное достижение — использование свойства материала на саморегулирование в плёночных полах.

Раньше применение этой функции было не возможно, из-за небольшого размера плёнки. Сегодня в Корее производится инфракрасная плёнка с 30% способностью к саморегулированию.

Особенности применения

Однако, несмотря на всю простоту монтажа саморегулирующего тёплого пола, следует отметить некоторые особенности его сооружения:

• Раскрой необходимо проводить в процессе укладки греющего пола. При этом длина саморегулирующего контура может быть как несколько сантиметров, так и несколько десятков метров. Для различных видов шнура максимальная длина различна, и колеблется от 70 до 160 метра.

• Монтируя тёплые полы с саморегулирующим кабелем следует учитывать, что существует большая разница токов между номинальным и пусковым значением, в 2 — 4 раз. Это следует брать во внимание выбирая пускорегулирующую аппаратуру.

Придерживаясь данных советов специалистов, вы сможете сделать правильно конструкцию тёплого пола своими руками.

Плюсы и минусы саморегулирующего кабеля

Планируя монтаж тёплого пола с саморегулирующими свойствами, следует помнить, что цена проводника высокая, значительно выше цены обычного провода. Однако, при правильно составленном проекте, такое устройство обойдётся дороже процентов на 40, не больше. Несмотря на это, система считается выгодной, так как более экономична, а затраты на монтаж быстро окупятся.

Основные достоинства саморегулирующихся тёплых полов:

1. Высокая надёжность, в отличие от полов с резистивным шнуром. Этот провод не перегревается, поэтому вероятность возгорания или выхода из строя мала.
2. Нагревательный контур не ограничен определённой длиной, что позволяет укладывать его на любой площади, даже менее метра, это не возможно с обычным проводом.
3. Несложный монтаж, при этом используются простейшие регуляторы.
4. Возможность применять в помещениях, где запрещено использование взрывоопасных приборов.
5. Экономия электроэнергии, так как производится нагрев только холодных участков.
6. Независимость удельной мощности от длины.
7. Неточности при монтаже не влияют на качество работы пола, и даже перехлёсты не приводят к перегреву.

Стоит сказать, что саморегулирующиеся полы имеют и минусы:

• высокая цена;
• не способны прогревать помещение полностью, а лишь поверхность пола;
• возможность укладки только в стяжку не меньше 35 мм;
• периодический износ тепловыделяющей матрицы;
• срок эксплуатации всего 10 лет;
• стартовые токи такого кабеля высокие, особенно при наличии больших холодных участков, поэтому возникает необходимость в защитных автоматах класса С.

Важно! Необходимо учитывать показания защитных блоков от сети, если температура вокруг кабеля низкая, то ток при старте будет выше в 1,5 раз, чем в рабочем состоянии.

Какой кабель выбрать

На выбор кабельного изделия влияют не только его характеристики, но и рейтинг выпускающей его компании. Следует отдавать предпочтение проверенным производителям, изготавливающих качественную продукцию.

Среди таких производителей можно отметить следующие компании:

• «Devi» (Дания)— выпускает резистивные греющие кабеля Deviflex 18T, которые предназначены для обустройства тёплого пола основного или дополнительного типа. Длина провода в комплекте 105 метров, мощность 1880 Вт. Продукция компании — это надёжность, качество и гарантия до 20 лет.

• «Ceilhit» (Испания) — производит недорогие и эффективные устройства, способные создать комфортные условия в помещении. Основной продукт компании — двужильный экранированный кабель мощностью 220 — 230 Вт. Гарантия производителя на изделие 16 лет.
• ГК «Тепловые системы» (Россия) — надёжная компания, специализируется на выпуске нагревательных кабелей для тёплого пола: саморегулируемых и резистивных. Продукция выпускается на современном оборудовании, и по новым технологиям. При этом, цена на греющие изделия приемлемая.

Как рассчитать мощность и количество кабеля для обогрева помещения

Прежде чем приступить к монтажу саморегулирующегося тёплого пола необходимо вычислить мощность и длину контура. Так же мы предлагаем узнать сколько электроэнергии потребляет теплый пол на 1 м2 в час, месяц.