Изначально для обогрева грунта, трубопроводов и систем теплых полов применялся резистивный нагревательный кабель. Он имел ряд ограничений:
- фиксированная длина отрезков без возможности подгонки;
- постоянное сопротивление по всей длине, из-за чего нельзя было регулировать температуру на разных участках;
- необходимость подключения с обеих сторон, что усложняло монтаж;
- риск перегрева на местах пересечения кабеля;
- отсутствие возможности ремонта — при повреждении одного участка приходилось менять весь кабель.
Вместо резистивного был разработан саморегулирующийся кабель. Первую подобную модель представила американская компания Raychem Corporation, что принесло ей известность и значительную прибыль. Сейчас аналогичные изделия производят многие европейские и российские предприятия.
Устройство саморегулирующегося кабеля в разрезе отличается от обычного резистивного провода, в котором есть только одна жила. Здесь наблюдаются:
- две медные токопроводящие жилы;
- саморегулирующаяся замыкающая матрица из смеси графита и полупроводникового полимера;
- слой изоляции нагревателя;
- медная оплетка, служащая заземлением;
- внешняя оболочка (из пластиката или фторполимера).
Выбор материала наружной оболочки определяется условиями эксплуатации. Для стандартных задач используют пластикат, а в условиях воздействия ультрафиолетовых лучей, агрессивных сред и повышенной влажности применяют более стойкий фторполимер.
Главным элементом в работе кабеля является токопроводящая замыкающая матрица, обладающая высоким температурным коэффициентом сопротивления. При повышении температуры окружающей среды сопротивление увеличивается, ток уменьшается, и мощность нагрева снижается — таким образом кабель самохарактеризуется тепловым режимом. При снижении температуры сопротивление падает, ток и выделяемая мощность растут — нагрев усиливается.
Это свойство достигается благодаря проводящим частицам внутри матрицы. По медным жилам проходит ток, который частично передается матрице, нагревая ее. Под воздействием тепла связи между проводящими частицами ослабевают, сопротивление растет, ток уменьшается, и тепловыделение снижается. В итоге система поддерживает заданный температурный режим без внешнего управления.
Саморегулирующиеся нагревательные кабели, иногда сокращенно называемые «саморегами», применяются там, где требуется создать экономичную и эффективную систему обогрева. Среди их достоинств:
- возможность подрезать кабель на нужную длину;
- подключение только с одной стороны;
- установка как снаружи, так и внутри помещений;
- снижение вероятности перегрева, особенно на участках пересечения.
Разновидности кабелей и сферы их применения
Саморегулирующиеся кабели нашли широкое использование как в бытовых условиях, так и в промышленности.
