Греется кабель: причины нагрева, способы устранения
Нагрев силовых проводов – частая причина пожаров не только на производстве, но и в квартире. Большая температура токопроводящей жилы приводит к расплавленной изоляции, и как следствие – к открытому источнику огня. Если вы заметили, что греется кабель, то устранить причину его нагрева следует немедленно. В определении такой причины и приведению бытового прибора к надлежащему уровню электробезопасности поможет эта статья.
Основные причины нагрева кабелей и проводов
Чтобы понять причину нагрева электрической проводки, необходимо вспомнить азы электротехники. Электрический ток – это упорядоченное движение свободных электронов, на пути которых возникают другие атомы вещества. Определённое количество таких атомов называется электрическим сопротивлением. При слишком большом сопротивлении, увеличивается температура материала.
Пример надёжно затянутых проводовДанный принцип успешно применяется, например, в водонагревателях. В других бытовых приборах или электрической сети необходимо наоборот, снизить нагрев проводников – довести его до номинального уровня.
Основные причины нагрева кабелей и проводов:
- Главная причина, почему происходит нагрев провода – это выбор его неправильного сечения. При выборе малого сечения проводов, что преследует практически всех горе-электриков, и неизменной силе тока, происходит быстрое повышение температуры кабеля. Такой же принцип в водопроводных трубах – чем больше диаметр, тем больший напор воды.
- Перегрев линии возникает при неправильном монтаже. Например, незначительное короткое замыкание, на которое не срабатывает автоматический выключатель с завышенными номинальными параметрами. Автомат не размыкает линию – кабель продолжает греться, и через некоторое время прогорает.
- Некачественное место соединения или окисление контактов. Очень быстро окисляются алюминиевые провода, места соединения которых следует проверять чаще медных. Чтобы не беспокоиться за качество скрутки, лучше воспользоваться специальными клеммниками или тщательно пропаять кабели.
- Использование кабеля или провода низкого качества. Сейчас рынок электротехники стремительно наполняется продукцией из Кореи и Китая, качество которой оставляет желать лучшего. Такой кабель, даже при правильном монтаже, сам по себе может стать причиной нагрева и возгорания.
Способы устранения проблемы
Если вы заметили греющий кабель, то необходимо знать, как можно решить данную проблему. Существует несколько популярных способов определения неисправности и её устранения.
Бытовая техника
Бытовая техника – это основная причина перегрева электрической сети. Чрезмерный нагрев проводников происходит из-за большой мощности потребителя и не рассчитанного на такую мощность кабеля. Но если причина не в этом, то простая последовательность поможет быстро найти и устранить неисправность.
- Проверьте, по всей ли длине кабель одинаково нагрет, или большая температура наблюдается в одном месте. Частая проблема – плохой электрический контакт вилки и кабеля, идущего к бытовому прибору.
Как устранить:
- Необходимо выкрутить болты крепления корпуса вилки и снять верхнюю крышку.
- Послабить контакты крепления проводов и достать провода.
- Зачистить провода и места контактов – устранить все препятствия на пути прохождения электрического тока. Затем уложить провода на своё место и тщательно затянуть болты.
- Окончательный этап – сборка крышки.
- Плохой контакт кабеля на входе бытового прибора. Если вилка цела, качество контактов на должном уровне, а провод греется с другой стороны, то следует проверить распредкоробку (или как её называют – клеммную коробку) бытового прибора.
Как устранить:
- Выкрутить 4 болта крепления верхней крышки клеммной коробки и снять саму крышку. Под ней размещена клеммная колодка, в которой выполнен прямой контакт входного провода и провода бытового прибора.
- Колодку следует открутить, достать провода и зачистить их, а также места крепления колодки. Для зачистки удобно использовать небольшой надфиль или мелкозернистую наждачную бумагу.
- После зачистки, кабели установить в клеммную колодку, затянуть болтами и поставить на своё место крышку.
- Если кабель греется по всей длине, а розетка рассчитана на допустимый ток бытового прибора, то причина только одна – низкое качество кабеля. Такой проводник следует заменить.
Электропроводка
Излишнее нагревание проводов в домашней электропроводке сопровождается запахом горелой изоляции и приводит к неправильной работе бытовой техники. В некоторых случаях возможен даже выход из строя электрических приборов.
Последовательность определения неисправности:
- Основной проблемой может быть место подключения силовых кабелей в квартирном щитке. Обычно входной кабель крепят к медной шине, от которой пойдут провода дальше в квартиру. Ослабленный контакт на шине приводит к постепенному нагреву кабеля, также возможно искрение. Достаточно зачистить провод и немного подтянуть контакты.
Важно! Многожильные медные провода необходимо сначала опрессовать гильзой, после чего наконечник закрепить на шине с помощью болтового соединения.
- Ещё одна причина повышения температуры проводника – слабый контакт на автоматическом выключателе или его неисправность. Высокий номинал автомата приводит к постепенному нагреву кабелей, оплавлению изоляции и его возгоранию. Достаточно включить несколько мощных бытовых приборов, например, стиральную машину и бойлер, при неработающем автомате, и результат не заставит себя долго ждать. Плохой контакт проводника и автоматического выключателя
- Распределительная коробка – одно из самых небезопасных мест электромонтажа. Одна недожатая скрутка приводит к сгоревшей изоляции и возможному короткому замыканию. Поэтому все соединения в распределительных коробках лучше выполнять, используя медные клеммники.
Удлинители
Главный совет – не используйте удлинители, намотанные на катушку. Во-первых, для таких изделий часто используют кабель недостаточного сечения, например, 0.75 см2. На нормальном удлинителе сечение провода должно составлять не менее 1.5 см2. Во-вторых, проводник, намотанный на катушку, становится катушкой индуктивности, что приводит к его скорому выходу из строя.
«Прозвонка» удлинителя на короткое замыканиеЕсли после включения в удлинитель бытового прибора, повышается температура жил переноски, то начать следует с вилки – проверить качество контактов. Потом перейти к розетке удлинителя и проверить надёжность соединения там. Если контакты в хорошем состоянии с обеих сторон удлинителя – тогда необходимо только менять кабель.
А если греется нулевой провод?
Редкий случай, когда начинает нагреваться нулевой провод в электрическом щитке. Например, при недавней прокладке резистивного кабеля для обогрева пола в квартире. Следует знать, что на нулевом проводнике нет опасного для жизни потенциала, а его температура должна быть в пределах комнатной, но никак не выше.
Что может стать причиной такого нагрева?
- При неравномерном распределении токов. Это означает, что на рабочем ноле сила тока превышает ток, который проходит по фазам. Саморегулирующиеся кабеля, которые используют для обогрева труб, из-за своей мощности приводят к такому результату. При этом ноль может не только перегреваться, но и отгореть.
- Плохой контакт нулевого провода с нулевой шиной. Сопровождается неприятным потрескивающим звуком и искрением. Достаточно подтянуть контакт или проверить ближайшее место скрутки и проблема будет устранена.
- Подключение электрических приборов, напрямую влияющих на частоту . Это: индукционные печи, импульсные потребители, нагревательные кабели, источники освещения на основе светодиодов и др.
Заключение
Вышеперечисленные неисправности часто являются последствием одной проблемы – плохого контакта. Конечно, существуют и другие причины: низкое качество кабеля, несоответствие автоматического выключателя, старая проводка и многое другое. Но самое распространённое, это контакт, который оказывает препятствие проходящей по проводнику электрической энергии.
Чтобы избежать последствий чрезмерного нагрева кабеля, необходимо периодически проверять соединения в электрощитовых и распределительных коробках, по мере необходимости – подтягивать или дожимать скрутки, или клеммные колодки.
www.asutpp.ru
Греющий кабель для водопровода: виды, монтаж, схема подключения
Сделать водоснабжение частного дома или дачи постоянным и бесперебофным — задача не из легких. Самое трудное — обеспечить подачу воды зимой. Чтобы трубы не замерзали, их можно уложить ниже глубины промерзания, но все равно остаются слабые места. Первое — аномально холодные зимы, которые периодически брют все рекорды. Второе — места ввода в дом. Они все равно часто замерзают. Выход — установить греющий кабель для водопровода. В этом случае канализация желательна, но закапывать ее можно неглубоко. А на участки ввода в дом можно уложить нагреватель более мощный и получше утеплить.
Виды греющих кабелей для водопровода
Содержание статьи
Есть два вида нагревательных кабелей — резистивные и саморегулирующие. В резистивных использовано свойство металлов при прохождении электрического тока нагреваться. В обогревающих кабелях этого типа греется металлический проводник. Их характерная черта — они выделяют всегда одинаковое количество тепла. Неважно на улице +3°C или -20°C греться они будут одинаково — на всю мощность, следовательно, потреблять будут одинаковое количество электроэнергии. Чтобы уменьшить расходы в относительно теплое время, в системе ставят датчики температуры и терморегулятор (такие же, как используют для электрического теплого пола).
Строение резистивного кабеля
Резистивные обогревательные провода при укладке не должны пересекаться или располагаться один возле другого (вплотную). В таком случае они перегреваются и быстро выходят из строя. Внимательно следите за этим моментом в процессе монтажа.
Стоит еще сказать, что резистивный греющий кабель для водопровода (и не только) бывает одножильным и двухжильным. Чаще используются двухжильные, хоть они и дороже. Разница в подключении: у одножильных должны к электросети подключаться оба конца, что не всегда удобно. Двухжильные на одном конце имеют заглушку, на втором — закрепленный обычный электрический шнур с вилкой, который включается в сеть 220 В. Что еще надо знать? Резистивные проводники нельзя резать — работать не будут. Если купили бухту с более длинным чем надо отрезком — уложите его целиком.
Примерно в таком виде продают нагревательные кабели для водопровода
Саморегулирующиеся кабели — это металлополимерная матрица. В данной системе провода только проводят ток, а греется полимер, который находится между двух проводников. Этот полимер имеет интересное свойство — чем выше его температура, тем меньше тепла он выделяет, и наоборот, остывая, он начинает выделять больше тепла. Происходят эти изменения независимо от состояния соседних участков кабеля. Вот и получается, что он сам регулирует свою температуру, потому его так и назвали — саморегулирующийся.
Строение саморегулирующего кабеля
У саморегулирующихся (самогреющих) кабелей сплошные плюсы:
- они могут пересекаться и не перегорят;
- их можно резать (есть маркировка с линиями реза), но требуется затем сделать оконечную муфту.
Минус у них один — высокая цена, но срок службы (при соблюдении правил эксплуатации) порядка 10 лет. Так что траты эти разумны.
Используя греющий кабель для водопровода любого типа, трубопровод желательно утеплить. Иначе на обогрев потребуется слишком большая мощность, а значит, и большие расходы, да и не факт, что подогрев справится с особо сильными морозами.
Способы монтажа
Греющий кабель для водопровода укладывают снаружи или внутри трубы. Для каждого способа есть специальные виды проводов — некоторые только для наружного монтажа, другие — для внутреннего. Способ монтажа обязательно прописывается в технических характеристиках.
Внутри трубы
Для установки нагревательного элемента внутри водопроводной трубы, он должен отвечать нескольким требованиям:
- оболочка не должна выделять вредных веществ;
- степень электрической защиты должна быть не ниже IP68;
- герметичная оконечная муфта.
Чтобы была возможность заправить провод внутрь, на конце трубопровода ставят тройник, в один из отводов которого через сальник (идет в комплекте) заводится провод.
Пример установки греющего кабеля внутрь трубы через сальник
Обратите внимание, что соединительная муфта — место перехода между нагревательным кабелем и электрическим — должна находится за пределами трубы и сальника. Она для влажных сред не предназначена.
Тройник для монтажа обогревающего кабеля внутри трубы может иметь разные углы отвода — на 180°, 90°, 120°. При этом способе монтажа провод никак не фиксируется. Его просто заправляют внутрь.
Виды тройников для монтажа греющего кабеля внутри водопровода
Наружный монтаж
Закреплять греющий кабель для водопровода на наружной поверхности трубы надо так, чтобы он прилегал плотно, всей площадью. Перед установкой на металлические трубы, их очищают от пыли, грязи, ржавчины, следов сварки и т.п. На поверхности не должно остаться каких-либо элементов, которые могут повредить проводник. На чистый металл укладывается повод, фиксируется через каждые 30 см (чаще можно, реже — нет) при помощи металлизированной клейкой ленты или пластиковых хомутов.
Если тянется вдоль одна-две нитки, то монтируются они снизу — в самой холодной зоне, укладываются параллельно, на некотором расстоянии друг от друга. При укладке трех и более проводов, они располагаются так, чтобы их большая часть находилась снизу, но расстояние между греющими кабелями выдерживается (особенно важно это для резистивных модификаций).
Способы закрепления греющего кабеля на трубе
Есть второй способ монтажа — спиралью. Укладывать провод надо аккуратно — они не любят резких или многократных изгибов. Есть два способа. Первый — разматывать муфту постепенно наматывая освобождающийся кабель на трубу. Второй — закрепить его с провисаниями (нижняя картинка на фото), которые потом намотать и закрепить металлизированной липкой лентой.
Если обогревать будут водопроводную трубу из пластика, то под провод наклеивается сначала металлизированный скотч. Он улучшает теплопроводность, повышая эффективность нагрева. Еще один нюанс монтажа обогревающего кабеля на водопровод: тройники, вентили и другие подобные устройства требуют больше тепла. При укладке сделайте на каждом фитинге несколько петель. Только следите за минимальным радиусом изгиба.
Фитинги, краны необходимо прогревать лучше
Чем утеплять
Однозначно для утепления обогреваемого трубопровода нежелательно использовать минеральную вату любого происхождения. Она боится намокания — во влажном состоянии теряет свои теплоизоляционные свойства. Замерзнув в мокром виде, после повышения температуры, она просто рассыпается в труху. Отсутствие влаги вокруг трубопровода обеспечить очень сложно, так что этот утеплитель лучше не брать.
Не очень хороши утеплители, которые сжимаются под действием тяжести. Сжавшись, они тоже теряют теплоизоляционные свойства. Если трубопровод у вас проложен в специально построенной канализации, на него ничего давить не может, можете использовать и поролон. Но если трубу будете просто закапывать, вам нужна жесткая теплоизоляция. Есть еще вариант — поверх сминаемого утеплителя (например, вспененного полиэтилена с закрытыми ячейками) надеть жесткую трубу, к примеру — пластиковую канализационную.
Пример утепления водопроводной трубы с нагревательным кабелем
Еще один материал — пенополистирол, сформованный в виде фрагментов труб разного диаметра. Такой вид утеплителя часто называют скорлупой. Имеет он хорошие теплоизоляционные характеристики, не боится воды, выносит некоторые нагрузки (зависит от плотности).
Какой мощности требуется греющий кабель для водопровода
Требуемая мощность зависит от региона, в котором вы проживаете, от того, как проложен трубопровод, от диаметра труб, утеплен он или нет, да еще и от того, как именно вы прокладываете обогрев — внутри трубы или поверх нее. В принципе, у каждого производителя есть таблицы, по которым определяется расход кабеля на один метр трубы. Эти таблицы составляются для каждой мощности, так что выкладывать тут какую-то из них нет смысла.
По опыту, можно сказать, что при среднем утеплении трубопровода (пенополистирольная скорлупа толщиной 30 мм) в Средней полосе России на обогрев одного метра трубы изнутри достаточно мощности в 10 Вт/м, а снаружи надо брать не менее 17 Вт/м. Чем севернее вы живете, тем большая мощность (или толще стой утеплителя) вам требуется.
С терморегулятором или без?
Если хотите за обогрев водопровода платить мизер, лучше поставить терморегулятор. Даже если вы собрались монтировать саморегулирующийся нагревательный кабель. В основном, характеристики такие: включается в работу при +3°C, выключается при +13°C.
Если вода у вас подается из скважины, в ней она никогда не будет иметь температуру в +13°C. Получается, что обогрев будет работать все время, даже весной и летом. Летом, понятное дело, кабель можно выключить, а вот весной и осенью этого не сделаешь из-за возможности внезапного заморозка. С колодцами несколько проще, но ненамного — летом там вода может иметь температуру и чуть выше порога отключения. Но это — летом, и в самый жаркий период. И вообще, зачем вам греть, скажем воду, которая идет в сливной бачок? Да и ту, что идет на кухню или в душ вы все равно будете нагревать бойлерами или проточными водонагревателями.
В любом случае получается — терморегулятор нужен. На нем выставляете температуру отключения в районе +5°C. Затраты на подогрев трубопровода падают в разы. При этом значительно увеличивается срок службы греющих кабелей — они имеют определенный ресурс рабочих часов. Чем меньше они работают, тем дольше будут вам служить.
Греющий кабель для водопровода — схема подключения к терморегулятору
При установке системы обогрева водопровода с терморегулятором, надо будет установить и датчик температуры. Тут есть сложность. Его надо поставить на трубу так, так, чтобы на него не влияла температура от нагревателей. То есть, от трубы его теплоизолировать не надо, а от кабелей — надо.
Сам терморегулятор желательно установить в помещении. Его подключают к домовому электрощитку через защитный автомат и, желательно, УЗО. Потребляемая мощность у обогревательного кабеля небольшая, потому номинал автомата можно взять порядка 6А, номинал УЗО выбираете ближайший больший, а то утечки, желательно, 30 мА.
Подключают греющий кабель для водопровода к соответствующим разъемам на корпусе терморегулятора. Если веток несколько, их запаралеливают. На соседние контакты подключается датчик температуры. На каждом терморегуляторе есть маркировка, по которой понятно, что и куда надо подключать. Если маркировки нет — лучше купите другой: работоспособность данного экземпляра очень сомнительна.
stroychik.ru
Греется кабель – что делать, причины нагрева
Нагрев электрического кабеля очень опасен, т.к. влечет за собой последующее расплавление изоляции и воспламенение электропроводки. Если вы обнаружили, что греется кабель электропроводки либо от электроприборов в доме, нужно срочно переходить к поиску неисправности и устранять ее. Далее мы расскажем, что делать, если нагревается провод и почему это может происходить.
Основные причины нагрева
Существует несколько возможных причин перегрева токоведущих жил, а именно:
- сечение кабеля либо провода не способно выдержать нагрузки от подключенной бытовой техники;
- неправильно выполнен монтаж электропроводки, в результате чего возникает перегрев кабельной линии;
- некачественное соединение проводов;
- низкое качество самого кабеля.
Сейчас мы рассмотрим инструкции по определению неисправности, а также расскажем, что делать, если кабель греется в том или ином случае.
Способы решения проблемы
Итак, существует разница между тем, что нагревается электропроводка в доме или же шнур от бытовой техники. В связи с этим и технология ремонта будет отличаться. Чтобы вам был понятнее материал, рассмотрим на отдельных примерах, что и как нужно делать.
Бытовая техника
Если вы заметили, что греется провод от водонагревателя либо стиральной машины, первым делом необходимо определить, как происходит нагрев: в одном определенном месте или по всей длине. Чаще всего нагревается вилка, подключенная в розетку. Это связано с тем, что между клеммами розетки и питающими проводами электропроводки плохой контакт. Из-за этого происходит нагрев клемм розетки, и все тепло переходит к электрической вилке. Помимо плохого контакта причиной неисправностей может быть слабая розетка (к примеру, рассчитана на 10 А). Дело в том, что мощные электроприборы: плита, бойлер, обогреватель, да даже некоторые чайники нормально функционируют только при подключении к 16-амперной розетки или же напрямую от щитка (если мощность превышает 3,5 кВт). Как вы уже сами догадываетесь, 10-амперная розетка не выдержит высокие нагрузки и начнет нагреваться, расплавится (как на фото ниже) и после чего через короткий промежуток времени может произойти короткое замыкание.
Вторая причина нагрева провода от бытовой техники – плохой контакт в самой вилке либо с другой стороны, там где жилы подключаются к клеммной колодке электроприбора. Вам нужно разобрать электрическую вилку и проверить надежность подключения контактов, если греется сама вилка. Если же нагревается провод со стороны техники, проверьте, как выполнено подключение на обратном конце проводника.
Ну и последнее, что может быть – кабель водонагревателя либо другой мощной техники нагревается из-за того, что производители решили сэкономить на самом проводнике и сделали его с меньшим сечением. В результате шнур греется по всей длине. К примеру, если мощность водонагревателя составляет 4,5 кВт, сечение проводов должно быть не менее 2,5 мм2. Соответственно если сечение кабеля 1,5 мм2, именно поэтому он и нагревается. Все, что вам нужно сделать – заменить ненадежный проводник на более мощный. О том, как рассчитать сечение кабеля по мощности, мы рассказывали.
Полезное видео по теме:
Технология расчета сечения проводника
Электропроводка
Не знаете, что делать, если греется проводка в доме либо квартире? Решить проблему можно аналогичным путем. Как правило, силовой кабель может нагреваться в щитке либо распределительных коробках. И в первом, и во втором случае причиной сильного нагрева является слабый контакт, но об этом по порядку.
На этом фото видно, что оплавлена изоляция провода из-за того, что он долгое время перегревался:
Причина – плохой контакт, а еще точнее – неправильное подключение многожильного проводника к шине. Многожильный провод можно подключать только после опрессовки гильзой, иначе надежность подсоединения будет очень низкой. Также нагрев может происходить на автоматах, что свидетельствует о некачественном монтаже. О том, как подключить автоматический выключатель, мы рассказывали в соответствующей статье. Не исключено, что автоматы в щитке греются из-за того, что вы выбрали неподходящий номинал изделия. В этом случае нужно заменить АВ на тот, который соответствует обслуживаемой группе (освещения либо розеток).
Что касается распределительных коробок, в этих местах обычно кабель нагревается на скрутках из-за плохого соединения. Чтобы устранить нагрев рекомендуется заменить скрутки на более надежные клеммные колодки.
Обращаем Ваше внимание на то, что соединять алюминиевые жилы с медными категорически запрещается скруткой. В этом случае однозначно будет нагреваться провод, оплавляться изоляция и пожара в дальнейшем не избежать. Соединять алюминий с медью допускается только клеммниками WAGO.
Ну и последняя причина, по которой греется кабельная линия в доме – у вас старая алюминиевая проводка, которая не способна выдержать нагрузку от современной бытовой техники. О том, как заменить электропроводку в квартире мы подробно рассказали. Про замену проводки в частном доме также есть отдельная статья, с которой настоятельно рекомендуем ознакомиться.
Несколько слов об удлинителях
Еще одна проблема, которая часто возникает – греется удлинитель при подключении электроплиты либо стиральной машины. Мы не раз говорили, что использование удлинителей – это не самый лучший вариант, т.к. на сегодняшний день на рынке электротехнических товаров очень много некачественной китайской продукции. Из личного опыта можем сказать, что бывали случаи, когда удлинитель не то что нагревался, а вообще расплавился по всей длине при первом подключении стиральной машинки. Дело было в том, что сечение кабеля удлинителя составляло всего лишь 0,75 мм2, когда нужно было не менее 1,5. Если переноска нагревается, рекомендуем сделать удлинитель своими руками, используя провод ПВС, сечением не менее 2,5 мм2.
Кстати, даже качественные удлинители могут греться, если они на катушке. Дело в том, что смотанный кабель нагревается быстрее из-за того, что возникает индуктивность, поэтому при подключении мощных электроприборов, к примеру, сварочного аппарата или глубинного насоса нужно обязательно разматывать катушку!
Вот и все, что хотелось рассказать вам по этому вопросу. Надеемся, что теперь вы знаете, почему кабель греется и что делать в этом случае!
Будет интересно прочитать:
samelectrik.ru
принцип работы, виды, конструкция, монтаж
При необходимости справиться с особо низкими температурами в каких-либо конструктивных элементах построек, системах коммуникаций, предметах бытового благоустройства используется нагревательный кабель. Данное устройство обеспечивает дополнительный подогрев по всей длине или области прокладки трассы. При этом важно учитывать принцип работы нагревательного элемента и в каких ситуациях его целесообразно применять.
Назначение и принцип работы
Назначение нагревательных кабелей позволяет охватывать как разнообразные сферы промышленной деятельности, так и решать различные бытовые задачи. Наиболее часто нагревательный кабель используется для:
- Обогрева помещений или сооружений с малой кубатурой, включая декоративные комнаты, террариумы, шахты и колодцы;
- Нагревания всего или только участка трубопровода, водопровода, канализации и других объектов, расположенного на открытом воздухе или в не отапливаемом помещении;
- Разогрева замороженных объектов при выполнении на них каких-либо технологических операций;
- Защиты от замерзания воды или для предотвращения скопления влаги;
- Предотвращения образования льда или отложения снега;
- Поддержания температуры какого-либо объекта в заданных пределах.
Принцип работы нагревательного кабеля описывается законом Джоуля-Ленца, который гласит, что при протекании электрического тока по любому резистивному элементу, из него будет выделяться тепловая энергия. Данный процесс обуславливается наличием электрического сопротивления у токопроводящего материала, которое возникает из-за взаимодействия заряженных частиц. Эти частицы создают препятствие направленному движению тока, и при их столкновении происходит выделение тепла.
Основываясь на вышеизложенном, можно сказать, что величина тепловой мощности прямопропорциональна сопротивлению нагревательного кабеля и может выражаться формулой:
Q = I2 * R * t
Где:
- Q – величина выделяемой тепловой энергии;
- I – величина тока, протекающего по нагревательному кабелю;
- R – омическое сопротивление элемента;
- t – время подключения кабеля к электрической сети.
На практике сопротивление конкретного греющего кабеля будет зависеть от материала токоведущих жил, их длины и способа подключения. Все эти параметры обуславливаются конструктивными особенностями различных видов нагревательной кабельной продукции.
Виды
Используемые для подогрева токоведущие элементы подразделяются на резистивные (линейные и зональные), саморегулирующие и индуктивные. Все виды нагревательных кабелей отличаются принципом работы и конструкцией. Рассмотрим более детально особенности каждого из них.
Резистивные линейные.
Линейный нагревательный кабель представляет собой конструкцию из обычного провода, концы которого подключаются к источнику электропитания. Таким образом, линейную модель принципиально можно представить в виде последовательно включенного сопротивления резистивного типа, характеризующегося постоянной мощностью нагрева. По количеству жил он подразделяет на одножильный и двухжильный нагревательный кабель.
Одножильный линейный.
Рис. 1: конструкция одножильного линейного кабеляПосмотрите на рисунок, одножильные марки состоят из нагревательной жилы с высоким удельным сопротивлением, как правило, стали или ее сплавов. Также сюда входит один или несколько слоев термоустойчивой изоляции, которая не деформируется при нагревании. Такой вид нагревательного проводника может оснащаться экраном для удаления помех, создаваемых ним самим и устройства защиты от замыкания на землю.
Его основным преимуществом является простота и неприхотливость в эксплуатации, также он может контактировать с проводящими конструкциями и подвергаться нахлесту. А к недостаткам можно отнести необходимость использования заводской секции установленной длины (отрезать нужный вам кусок нельзя), необходимость подключать концы секции в одной точке к “+” и “–” или к нулю и фазе.
Двухжильный линейный
Рис. 2: конструкция двухжильного линейного кабеляКонструктивно двухжильные марки имеют два вывода, подключаемые к источнику электроэнергии. В его состав входят те же элементы, что и в одножильный с одним отличием – в нем находятся две параллельно расположенные жилы вместо одной. Что предоставляет дополнительное преимущество – двухжильный нагревательный кабель, в отличии от одножильного, не нужно возвращать вторым концом секции к месту подключения, что предоставляет определенное удобство при обогреве трубопроводов и других протяженных конструкций.
Резистивные зональные
Зональные кабели представляют собой разновидность резистивного, с тем отличием, что имеет более сложную и функциональную структуру. В сравнении с линейным конструктивно он имеет следующую особенность:
Рис. 3: конструкция зонального кабеляКак видите на рисунке, зональный кабель так же, как и линейный включает в себя две токоведущие медные жилы, внутреннюю изоляцию для каждой жилы, нагревательную проволоку из материала с высоким удельным сопротивлением, внешнюю изоляцию.
Его конструкция отличается наличием окошек во внутренней изоляции, в которых к токоведущему проводнику подсоединяется нагревательная проволока. Сами окошки расположены на расстоянии 1 – 2м друг от друга. Таким образом, между окошками нагревательный элемент подключается параллельно и воспринимает на себя напряжение сети. То есть на каждый из участков проволоки приходиться по 220 В или та величина, которая подается на греющий кабель.
За счет такого конструктивного решения постоянным сопротивлением должна обладать не вся протяженность, а только проволока, расположенная на участке в 1 – 2 м, получившая название зоны (от чего и берет название данный тип кабеля). Благодаря такой конструкции длина секции может подбираться произвольно в зависимости от ваших личных пожеланий.
Саморегулирующиеся кабели
Саморегулирующийся кабель отличается от предыдущих вариантов и конструктивным исполнением, и принципом работы.
Рис. 4: конструкция саморегулирующегося кабеляПосмотрите на рисунок, здесь показана конструкция саморегулирующегося кабеля, включающая в себя:
- Внешнюю оболочку, защищающую внутренние элементы от воздействия окружающей среды.
- Токоведущие жилы, на которые подается напряжение от внешнего источника.
- Экранирующая оплетка, защищающая окружающие коммуникации от электромагнитного излучения самого кабеля.
- Слой внутренней изоляции для электрического разделения токоведущих элементов от металлической оплетки для экранированных кабелей или от внешних конструкций при отсутствии экрана.
- Полупроводниковая матрица, представляющая собой непосредственно сам греющий элемент.
Именно эта часть саморегулирующего кабеля является своеобразным датчиком температуры. Чем больше нагрета окружающая среда, тем меньше проводимость нагревательных элементов, величина протекающего через них тока снижается, равно как и величина выделяемого тепла. В этом и выражается функция саморегуляции уровня температуры.
Основным преимуществом такого нагревательного кабеля является его полная автономность – количество получаемой тепловой энергии самостоятельно подстраивается под температуру среды, в которой он находится. За счет чего разные участки нагревательного кабеля будут иметь нелинейную мощность, выдавая нужную вам температуру в конкретной ситуации. Еще одним преимуществом такого типа нагревательного устройства является его произвольная длина. Но к недостаткам стоит отнести то, что продается он стандартными бухтами и не имеет соединительных элементов в комплектации.
Индуктивные нагревательные кабели
Принцип действия такого типа нагревательного кабеля заключается в наведении ЭДС внутри ферромагнитной среды. Конструктивно он состоит из токоведущей жилы, которая наматывается на ферромагнитный сердечник на подобии катушки. При протекании тока по токоведущей жиле в сердечнике будет наводится эдс. Нагревание происходит за счет электрических потерь от тока в проводнике и от потерь в стали по принципу скин-эффекта.
Главным отличием от других типов нагревательных кабелей является соотношение выделяемой тепловой энергии. Здесь потери в меди составляют всего 20%, в то время как в ферромагнитном материале будут теряться остальные 80%. В зависимости от конкретной марки соотношение потерь может отличаться. За счет чего линейная мощность индуктивного кабеля может быть гораздо ниже при обеспечении той же температуры нагрева.
Особенности монтажа
При прокладке нагревательного кабеля важно соблюдать ряд правил, а именно:
- Температура окружающей среды на этапе монтажа системы обогрева должна быть не ниже +15ºС.
- Фиксацию на поверхности следует производить таким способом, чтобы не повредить конструктивные элементы нагревательных участков (заводскими фиксаторами, специальным скотчем, герметиком, мягкими накладками, хомутами и т.д.).
- При формировании трассы или сетки необходимо обеспечивать достаточную площадь обогрева для конкретного объекта в зависимости от его параметров.
- При поворотах нужно следить, чтобы радиус изгиба не превышал шести его диаметров.
- После завершения укладки обязательно проверяйте целостность изоляции и жил путем прозвонки и измерения уровня сопротивления.
Теперь рассмотрим несколько практических советов касательно особенностей прокладки в частных ситуациях. Если нагревательный кабель используется для обогрева кровли или других объектов, где он устанавливается под прямыми солнечными лучами, лучше использовать экранированные марки. Так как у моделей с оплеткой используется куда более устойчивая оболочка, чем у кабелей общего назначения.
При обогреве водостоков, необходимо выбирать место расположения в наиболее холодной точке или с наименее прогреваемой стороны. В горизонтальных желобах нагревающий кабель необходимо устанавливать в нижней части желоба, чтобы теплые массы поднимались вверх и плавили лед выше. В вертикальных трубах водосточной системы со стороны стены здания, как показано на рисунке, так как она прогревается хуже всего:
Рис. 6: Пример монтажа в водосточной системеТак как нагревательный кабель может располагаться в воде, им можно напрямую прогревать водопроводные трубы или системы отопления. Устанавливают его внутри трубы, как показано на рисунке:
Рис. 7: пример прокладки греющего кабеля внутри трубыСледует отметить, что монтировать нагревательный проводник внутри канализационных и сточных труб запрещено, так как за него будет цепляться различный мусор. Из-за чего возникнут пробки, ухудшающие проходимость и приводящие к полному перекрытию. Поэтому полимерные и металлические трубы канализации прогреваются посредством установки нагревательных элементов с внешней стороны. Но стоит отметить, что нагревательный провод должен изолироваться от слоя теплоизоляции посредством специальной алюминиевой ленты.
Области применения
Нагревательный кабель применяется для обогрева таких конструктивных элементов:
- теплых полов – как в бытовых (ванных и кухнях), так и в производственных помещениях;
- крыш зданий, где возникает угроза образования сосулек или скопления снежных масс над тротуарами или пешеходной зоной;
- различных трубопроводов в системах водоснабжения, канализации, отопления и т.д.;
- емкостей и резервуаров для хранения жидких веществ;
- систем водоотведения и дренажа;
- подогрева ступенек зданий, тротуаров и технологических проходов;
- нагревательных матов, ковриков и дорожек;
- аквариумов и террариумов для домашних питомцев.
В промышленной сфере нагревающий кабель может иметь и более специфическое применение, примеры некоторых из них и необходимые параметры для их эффективной работы приведены в таблице ниже:
Таблица: область применения нагревающего кабеля
Область применения | Требуемая температура, °С | Удельная мощность, Вт/м2. | Суммарная мощность, кВт |
Тепловые барьеры в камерах промышленных холодильников | 2-5 | 3 – 15 | 0,5-5 |
Обогрев антенн спутниковой связи | 2-5 | 200-300 | 2-15 |
Обогрев ванн обезжиривания | 30-50 | 200-400 | 0,5-3 |
Обогреваемые линии изготовления бетонных изделий | 40-60 | 300 | 20-50 |
Обогрев плит прессов | 40-150 | 300-1000 | 2-10 |
www.asutpp.ru
Греется ноль в электропроводке: причины и как устранить
Довольно распространенная проблема старой проводки – нагрев нулевых проводов в распределительном щитке. Если вы столкнулись с такой неприятностью необходимо срочно принимать меры, поскольку обрыв нуля представляет серьезную опасность, особенно в трехфазных цепях электрического тока. Из сегодняшней статьи Вы узнаете, почему греется нулевой провод и как устранить эту проблему.
Наиболее вероятные причины нагрева
На тематических форумах периодически возникают споры относительно причин, вызывающих нагрев жил с нулевым потенциалом при нормальном состоянии фазных проводов бытовой сети. Несмотря многочисленные дискуссии по данному вопросу, существует всего три фактора, способные вызвать рассматриваемое негативное воздействие:
- Низкая надежность электрического контакта.
- Влияние высших гармоник.
- Повышенная нагрузка на ноль.
Предлагаем детально рассмотреть каждую из перечисленных выше причин.
Низкая надежность электрического контакта
Указанная причина наиболее характерна для старых проводок из алюминиевых проводов. Недостатки этого материала неоднократно описывались в других публикациях на нашем сайте, но не будет лишним еще раз кратко перечислить их:
- Образование оксидной пленки на проводе, что вызывает рост сопротивления контакта.
- Пластичность материала требует регулярного подтягивания соединений.
- Перегрев алюминиевого провода повышает его хрупкость.
Учитывая, что внимание чаще уделяется электрическим контактам фазных проводов, про нулевую шину часто забывают. В результате со временем увеличивается сопротивление контакта, он нагревается и рано или поздно отгорает. Ради справедливости следует заметить, что данная проблема может наблюдаться и у медных проводов. Пример плохого контакта с нулевой шиной в квартирном щитке продемонстрирован на фото.
Перегрев нулевых проводов из-за плохого контактаХарактерно, что приведенная проблема чаще всего проявляется именно в квартирных щитках, а не электроточках. Это объясняется тем, что на контактные соединения проводов с нулевой шиной приходится более значительная нагрузка, чем на отдельную розетку.
Влияние высших гармоник
С появлением в быту и офисах большого количества электрических приборов, оснащенных импульсными БП возникла проблема с перегревом и, как следствие, разрушением (отгоранием) провода рабочего нуля. Это происходит по причине перегрузки последнего токами высших гармоник. То есть, возникает ситуация, при которой на ноль приходится больший ток, чем на фазные проводники. При этом установка защитных устройств часто производится только на последние.
В старых системах в расчет принималась исключительно линейная нагрузка, в которой присутствует лишь основная гармоника (В Советском Союзе, а впоследствии и на постсоветском пространстве это 50,0 Гц). В соответствии с этим считалось, что нагрузка фазные провода будет всегда выше, чем на рабочий ноль. Из этого следовала невозможность перегрузки нуля больше фазы. Таким образом, защита фаз от перегрева обеспечивала и безопасность нуля.
С появлением большого числа электропотребителей, создающих нелинейные нагрузки, происходит повышение тока, идущего через рабочий ноль. Это может привести к отгоранию последнего в старых энергосистемах. Примеры бытовых электроприборов вызывающих нелинейность:
- Микроволновые, индукционные, а также дуговые электропечи.
- Светодиодные и газоразрядные источники света.
- Все устройства с импульсными БП.
- Инверторные электрические машины и т.д.
Чтобы не допустить обрыва нуля вследствие влияния высших гармоник, в некоторые нормативные документы были внесены изменения. В качестве примера можно привести ГОСТ 30804.4.30 2013, в котором предписывается при расчетах принимать во внимание гармоники, чей порядок от 40-го и выше. В ГОСТе 50571.5.52 2011 рекомендуется выбирать сечение кабеля в зависимости от самой нагруженной токоведущей жилы, при этом должна учитываться и токовая нагрузка рабочего нуля.
К сожалению, рамки текущей статьи не позволяют более полно раскрыть тему высших гармоник, но мы обязательно к ней вернемся в одной из последующих публикаций на нашем сайте.
Повышенная нагрузка на ноль
Иногда можно услышать, что перегрев провода нуля связан с повышенной нагрузкой из-за подключения соседа к шине РЕ с целью воровства электричества. Такой вариант интересен, но не реализуемый. В одной из наших публикаций, где описывались различные конструкции электросчетчиков, рассматривалась их устойчивость к различным способам воровства электрической энергии. В частности, там разбирался вариант использования земли в качестве рабочего нуля и объяснялось, почему данный способ не работает на современных устройствах энергоучета.
Как уже упоминалось выше, в нулевом рабочем проводе ток может превысить фазный только в случаях проявления высших гармоник. Подключение соседа к нулю (в Вашем щитке) вызовет перегрев данного провода, если в результате таких действий образуется плохой контакт с общей шиной.
Чем опасен перегрев нулевого провода?
Подобная нештатная ситуация почти гарантированно приведет к обрыву нуля. Чем это грозит, неоднократно упоминалось в других публикациях на нашем сайте. Кратко напомним, о чем в них шла речь, начнем с обрыва нуля в трехфазных сетях.
Обрыв нуля в трехфазной сетиКак видно из приведенного изображения, обрыв нулевого провода приведет к несимметрии фазных напряжений, такую нештатную ситуацию также называют перекосом фаз. В результате аварии в однофазных сетях могут образоваться напряжения близкие по величине к линейному, то есть, приблизиться вплотную к 380 В. Чем это грозит бытовой технике и электронике? В лучшем случае сработает защита БП, в худшем, – устройствам потребуется дорогостоящий ремонт.
Если отгорит ноль в системе однофазных нагрузок, то последствия для бытовой техники будут не столь печальные, как случае электрической сети на 3 фазы. Ниже продемонстрированы наиболее вероятные точки обрыва для бытовой сети.
Вероятные места обрыва нуля в квартиреИз рисунка видно, что обрыв возможен на вводных контактных соединениях автомата защиты. Проблемы с электрическим контактом могут образоваться на шине РЕ (особенно, если разводка выполнена алюминиевым кабелем). Последний вариант – обрыв в розетке. При любом из перечисленных вариантов бытовая техника не будет работать.
Казалось бы, ничего страшного, но любой прибор, оставшийся подключенным к сети, приведет к тому, что нейтральном проводе образуется опасный потенциал. В системе заземления TN-C это может создать прямую угрозу для жизни, поскольку на зануленном корпусе появится фазное напряжение. В более современных системах TN-C-S, подобная ситуация приведет к короткому замыканию и срабатыванию АВ.
Как не допустить критического нагрева нуля?
Поскольку в масштабах квартиры влияние высших гармоник незначительно, то сразу перейдем к проблеме плохих электрических контактов. Если Вы обнаружили в квартирном щитке проблемное место, где греется электрическое соединение, то в первую очередь отключите вводный автомат и убедитесь, что после этого ток не течет. Проверку лучше выполнить, комбинируя пробник напряжения и мультиметр, включенный в режим измерения переменного тока.
Убедившись в отключении питания, ослабьте проблемный контакт (как правило, это винтовой зажим), чтобы извлечь из него провод. Произведите его зачистку, а также зажима. Если разводка щитка выполнена многожильным медным проводом, то его концы необходимо залудить или обжать. После этого можно собрать контакт. Следует учитывать, что «пережатие» провода винтовым соединением также нежелательно, как и слабый зажим.
Прямой контакт меди и алюминия недопустим, поскольку эти материалы образуют гальваническую пару, в результате электрическое сопротивление такого соединения довольно быстро возрастет.
Если монтаж выполнен при помощи тонких проводов, то желательно произвести их замену. Как правильно подобрать сечение в зависимости от тока нагрузки, рассказано на нашем сайте.
Защита от перекоса фаз
Наиболее оптимальный вариант для данного случая – установка реле напряжения.
Реле напряженияЭто устройство обеспечит защиту, как от падения напряжения, так и его чрезмерного увеличения. В качестве альтернативного решения можно предложить установку стабилизатора на всю квартиру. Несмотря на более высокую стоимость преимущества очевидны – «проседание» или перенапряжение не будет вызывать отключение подачи электроэнергии.
www.asutpp.ru
выясняем причины и устраняем проблемы
Вступление
Нагрев кабеля или проводов электрической проводки, самый серьезный сигнал, что с проводкой что-то неладно и велика вероятность скорой аварийной ситуации. Если у вас греется проводка нужно срочно выяснять причины и принимать меры к их устранению.
Физика нагрева
Согласно закону Джоуля-Лоренца «Количество теплоты, выделяемое в единицу времени, пропорционально произведению квадрата силы тока на участке и сопротивлению проводника».
Далее всё просто:
Если на участке цепи увеличивается сила тока, то выделяемое тепло увеличивается по квадрату тока, то есть очень сильно. Без аварийной ситуации, сила тока в цепи может увеличиться при повышении потребляемой мощности, например, вы включили в сеть мощный бытовой прибор или включили много бытовых приборов в одну розетку. Это первая причина нагрева проводов.
Увеличение выделяемого тепла может быть связано с увеличением сопротивления участка протекания тока. Это свойство используется во всех электрических нагревателях, где нагреваются спирали с высоким сопротивлением. В проводке увеличение сопротивления участка может быть связано с ослаблением или окислением электрических контактов при присоединении проводником или их соединении друг с другом.
Эти две причины, значительное увеличение потребляемой мощности и ослабление электрических контактов в цепи, являются основными причинами нагрева проводников и причина, почему греется проводка, скорее всего в них. Можно почитать: Основные электрические опасности в доме
К чему приводит нагрев проводки
Режим работы электрической цепи, при котором греется проводка НЕЛЬЗЯ назвать рабочим. Это ситуация близкая к аварийной и вот почему.
Ощущаемый нагрев проводов (кабелей) означает, что температура токопроводящей жилы повышается, и жила начинает разогревать изоляцию и оболочку кабеля.
Материал изоляции жил и оболочка кабеля имеет вполне определенные температурные характеристики, превышение которых ведет к их разрушению (оплавлению). Как следствие изоляция перестает выполнять свою основную задачу, изолирование токопроводящих жил. Это приводит к короткому замыканию и необходимости замены всей линии электропроводки.
Практические причины, почему греется проводка
Как я сказал в начале статьи, если вы заметили, что греется проводка, это сигнал на который нужно реагировать. Не доводя ситуацию до аварийной, нужно выяснить причины нагрева.
Причина 1
Неправильно был сделан расчет электрической сети и был использован электрический кабель сечение, которого не соответствует потребляемой мощности. Например, для питания электрической плиты 220 В, 10 кВт, был использован кабель сечением 2,5 кв. мм.
Устранение. Не включать мощные бытовые приборы или заменить кабель, на кабель с большим сечением.
Причина 2
Установлен автомат защиты с завышенным номиналом по току. Автомат защиты группы и кабель электропроводки этой группы подбираются по планируемой мощности подключаемых приборов. Завышение номинала автомата защиты и подключение мощного бытового прибора приведет к нагреванию проводки.
Устранение. Обязательное снижение номинала автомата защиты до уровня надежное отключение и далее не включать мощные бытовые приборы. Заменить кабель, на кабель с большим сечением, увеличить номинал автомата защиты.
Причина 3
Неправильно сделано соединение проводов (жил кабеля) на участке электропроводки. Некачественное соединение проводов в распаячных коробках, в местах соединения двух кабелей, прямое соединение алюминиевых и медных проводов могу привести к нагреву проводки, особенно с течением времени.
Исправление. Использовать для соединения проводов специальные клемники.
Причина 4
Плохой контакт в местах подключения. Чаще плохой контакт в местах подключения проводников к розетке или шине, приводит к нагреву в месте подключения (нагрев контактов), но может приводить и к нагреву проводки.
Устранение. Протяжка всех контактных соединений электропроводки.
Вывод
В жилых помещениях основной причиной, почему греется проводка, является превышение допустимой нагрузки на данную группу электропроводки или всего помещения в целом.
В нормальной ситуации, при таком превышении допустимой мощности, должен сработать автомат или устройство защиты. Но они тоже выходят из строя, или что еще хуже, нарочно завышаются, например, вместо пробки ставят «жучок».
Всё это приводит к нагреву проводки, которая рано или поздно закончится, как минимум выходом проводки из строя или, как максимум, пожаром.
Важно! Если вы стали постоянно чувствовать запах нагретой пластмассы, его трудно не заметить, значит, у вас греется проводка и пора заняться ей вплотную.
©Ehto.ru
Еще статьи
Похожие статьи:
ehto.ru
Греется кабель: причины нагрева, способы устранения
Нагрев электропроводки — тревожный знак того, что произошли нарушения или монтаж выполнен с ошибкой. Если Вы заметили нагрев проводов на наружном участке или же ощущается нагрев розеток, вилок бытовой и электрической техники, нужно срочно обратиться к мастеру для диагностики неисправности. При серьезных поломках, греющиеся провода станут причиной нарушения работы электроснабжения, могут повредить работе бытовой техники или стать причиной пожара.
Основные причины нагрева
Нагрев проводов происходит из-за повышения сопротивления на отдельных участках. Причины повышения сопротивления различны, рассмотрим их подробней:
- Недостаточная площадь сечения кабеля — если для проводки выбран кабель небольшого сечения, она будет греться, особенно при подключении к мощной потребляющей техники;
- Некачественные стыки и соединения — сопротивление возникает на участках стыковки и скрутки токопроводящих элементов. Причина в недостаточно площади контакта двух проводников, из-за чего повышается сопротивление. Для того чтобы избежать проблемы, нужно использовать клеммные соединения вместо скруток;
- Неправильно выбранные автоматы — при использовании автоматов мощность тока на разрыв которых значительно превышает показатели в сети, краткосрочные короткие замыкания и прочие недостатки не станут причиной их отключения. но провода при этом будут перегреваться;
- Низкое качество кабелей — при покупке, обратите внимание на качество кабельной продукции. Слишком низкая цена, говорит о плохом качестве.
Какой бы не была причина, устранить нагрев следует незамедлительно! Электрик
Как устранить причину нагрева
В зависимости от проблемы, причина нагрева устраняется заменой проводов с малым сечением на их аналог с большей площадью сечения. Заново выполняются соединения и стыки, заменяются подозрительные участки, с проводами, целостность которых могла быть нарушена в ходе ремонтных и других работ. Заменяется автоматика и прочее оборудование.
Почему греется удлинитель?
Нагрев удлинителя неприятный недостаток китайских и прочих недорогих переносок. Часто нагрев наблюдается при подключении мощной бытовой и прочей техники. Происходит он по следующим причинам:
- Недостаточная площадь сечения проводника;
- Ненадежное соединение с контактными элементами розеток или вилки переноски.
Нагрев проявляется в случае, если удлинитель намотан на катушку или бобину. Это происходит в следствии индукционного воздействия, когда нагрев катализируется появлением магнитных колебаний. При подключении мощной техники через переноску, убедитесь в том, что она размотана по длине, не образует множественных складок и участков пересечения, способных создать негативное воздействие.
Внимательное отношение к нагреву токопроводящих элементов, позволит избежать пожароопасных ситуаций, продлит срок службы бытовой техники. Исключить проблемы, можно изначально доверив расчеты и монтаж компетентному мастеру.
220-nn.ru