Содержание

Системы электрообогрева на основе резистивного греющего провода и кабеля постоянной мощности

Назначение:

Системы обогрева на основе греющего провода или кабеля постоянной мощности (последовательного сопротивления) применяется для предотвращения замерзания, поддержания температуры и разогрева жидких и газообразных сред в трубопроводах длиной до 5 км, крупнотоннажных парках, основаниях резервуаров. Поскольку первичное применение подобных систем – это электрообогрев протяженных трубопроводов, системы получили дополнительное наименование – «Long-Pipe» системы.

Греющий кабель (или провод постоянной мощности) преобразует электрическую энергию в тепловую, но, в силу отсутствия в его конструкции греющей матрицы, он не обладает свойствами саморегулирования и самоограничения. Провод постоянной мощности выделяет фиксированное кол-во тепла на участке обогрева при помощи жилы провода (см. Рис. 1)

Теплоспутник постоянной мощности представляет собой одножильный провод или трехжильный кабель сечением жилы от 1мм2 и выше (см.

Рис.2-4) круглого или прямоугольного сечения. Жила выполняется многопроволочной, в качестве материала жилы используется медь, никель, нихром или константан. Для высокотемпературного провода (см. рис.2) жила выполняется однопроволочной. В результате теплового расчета в зависимости от начальных условий задачи подбирается тип теплоспутника (одножильный провод либо трехжильный кабель), материал жилы и ее удельное сопротивление, материал изоляции жил и материал наружной оболочки. В качестве материала для изоляции жил используется политетрофторэтилен (фторопласт-4) либо оксид магния MgO. Оксид магния MgO применяется в качестве изоляции только для высокотемпературного греющего провода. Экран кабеля образует луженая медная оплетка. Наружная оболочка традиционно выбирается исходя из требований дальнейшей эксплуатации теплоспутника (например, возможность повышенных механических нагрузок или случайных механических повреждений, воздействие водных сред, пропарка, случайное воздействие органических растворителей) и может быть выполнена из ПВХ-пластиката, фторопласта либо кремнийорганической резины.
Для высокотемпературного греющего провода наружная оболочка может быть изготовлена из нержавеющей стали, сплава CuNi либо из жаропрочного и жаростойкого никелехромового сплава (Incoloy).

Линейная мощность теплоспутников находится в диапазоне от 5 до 230Вт/м, напряжение питания от ~220В до ~660В в зависимости от типа теплоспутника и схемы включения, минимальная температура хранения и монтажа теплоспутников до -20С, а максимальное внешнее температурное воздействие на теплоспутник составляет 650С.

Рис.1

Греющие провода и кабели могут быть изготовлены как общепромышленного, так и взрывозащищенного Exe типа.
Ниже представлен пример конструкции провода и кабеля постоянной мощности:

Рис.2

Рис.3

Рис.4

Примеры схем включения греющего провода представлены на рисунках 5-7

Рис.5

Рис.6

Рис.7

Из схем включения видно, что одножильный провод требует подачи напряжения питания с двух концов, тогда как трехжильный кабель только с одного конца.

Преимущества системы электрообогрева «LongPipe»:
  • Технологичность. Кабель и провод высокого качества позволяющий решать задачи обогрева протяженных трубопроводных сетей (до 5 км), крупнотоннажного резервуарного парка и насосных полов, где применение иных типов греющих кабелей является нецелесообразным.
  • Экономичность. Стоимость капитальных вложений в 1 метр провода постоянной мощности в 3-5 раз ниже, чем для саморегулирующегося греющего кабеля. Дополнительная экономия денежных средств достигается за счет возможности обогревать протяженные участки трубопроводов и большие поверхности меньшим количеством точек питания кабеля или провода, что приводит к снижению затрат на строительство сопроводительной сети питания.
  • Безопасность.  Безопасность эксплуатации систем постоянной мощности достигается за счет системы управления включением и системы слежения за температурой внешней оболочки греющих секций.

Необходимость использования системы слежения за температурой внешней оболочки греющих секций (контроль псевдогорячей точки) определяет отсутствие у теплоспутника свойств саморегулирования и самоограничения, что требует отдельного контроля за нагревом секций и отключения системы в случае их перегрева. Также отсутствией этих свойств не позволяет укладку теплоспутника внахлест.

ООО «Пром-А Урал» разрабатывает и внедряет решения только на проверенном оборудовании заводов-изготовителей, партнерами которых является. Оборудование сертифицировано на применение во взрывоопасных зонах (ТР ТС), а также имеет сертификаты соответствия в области пожарной безопасности и сертификаты Российского морского регистра судоходства. Линейка оборудования представлена как Российским, так и зарубежным заводом-изготовителем.

В основной состав системы электрообогрева «LongPipe» входит:
  • Греющий кабель либо провод;
  • Вводные муфты и крепежные элементы для теплоспутника;
  • Коробки питания и управления;
  • Термостаты или датчики температуры;
  • Шкафы и щиты управления системой обогрева.

Внутрищитовое оборудование включает в себя оборудование для распределения и защиты линий питания (автоматические выключатели и УЗО), оборудование коммутации цепей (контакторы) и оборудование регулирования (регулятор температуры, контроллер).

В дополнительный состав системы входит сопроводительная сеть питания, монтажные короба или лотки, тепловая изоляция с наружным защитным слоем.

Состав системы кабельного электрообогрева условно показан на рисунке 8.

Рис.8

Специалисты ООО «Пром-А Урал» всегда готовы проконсультировать Вас по вопросам применения систем электрообогрева «LongPipe», а также оказать услуги по расчету, проектированию и внедрению систем на базе оборудования представленных заводов-изготовителей.

 

 

Ремонт греющего кабеля

Системы обогрева сейчас широко используются не только в теплых полах, но и  для обогрева промышленных объектов. Однако от поломок не застрахованы даже наиболее надежные модели. И иногда требуется ремонт греющего кабеля.

Общие сведения о проблеме

Обогревающая модель представляет собой обычный кабель, у которого может регулироваться электрическое сопротивление. Это и дает возможность настраивать степень его нагревания. Включается система при температуре +5, чтобы по мере похолодания он мог защищать конструкцию от замерзания.

Ремонт греющего кабеля

В основном такой ремонт может потребоваться в результате повреждения изоляции, при обрыве, замыкании либо утечке в проводе. Поиск неисправности можно осуществить лишь при помощи специального оборудования. Однако вместе с этим нет необходимости в полном вскрытии электропровода – достаточно лишь просканировать поверхность напольного покрытия (в случае если речь идет о теплом поле), и далее вскрыть лишь тот участок, где была обнаружена  проблема.

Помимо того, для определения обрыва необходимо знать особенности системы данного производителя. Это поможет в выяснении причин поломки, а также пригодится для ее устранения.

Сам ремонт должен производиться только специалистами во избежание возникновения опасной ситуации, с соблюдением всех норм электробезопасности.

Общие советы по использованию греющих кабелей

На самом деле все эти рекомендации станут для многих элементарными. Однако из-за пренебрежения подобными мелочами зачастую и случаются поломки.

  • Во-первых, не стоит подвергать провода температурной нагрузке, которая значительно превышает рекомендованный лимит. Просмотреть показатели, на которые рассчитан кабель, вы можете в технических характеристиках нему. В противном случае это может спровоцировать нарушение в его рабочих характеристиках.
  • Периодически проводите визуальный осмотр электропровода на предмет физических повреждений.
  • Помимо этого необходимо проводить проверку сопротивления изоляции.

Это самые основные советы, которые помогут вам избежать ремонта греющего кабеля. Рекомендации иного характера должны указываться в документации к устройству.

Итоги

Таким образом, мы с вами рассмотрели, что представляет собой нагревающий кабель и в результате чего может произойти его повреждение. Однако если подобная проблема настигла вас, здесь необходимо использовать профессиональное оборудование, которое поможет оперативно выяснить место поломки и устранить его. Увы, но своими силами здесь обойтись нельзя, потребуется поддержка специализированной компании.

Зато можно минимизировать возможность возникновения подобной ситуации. Для этого достаточно учесть несколько советов, которые были приведены в данной статье.

методика измерения, используемые приборы, как провести, пошаговая инструкция

Сопротивление изоляции — важный параметр, без нормального показателя которого невозможна безопасная работа электроприборов. Что такое замер сопротивления, как проводить эту процедуру, как проверить электропроводку на этот показатель в электролаборатории и многое другое далее.

Что это такое

Сопротивление изоляции — показатель, который влияет на безопасность работы электрических установок.

Также это главный параметр во всех кабелях и проводах, поскольку при эксплуатации они всегда подвергаются разным физическим и другим воздействиям. Согласно понятию из учебника физики это соотношение напряжения, которое приложено к диэлектрическому элементу к току, протекающему через этот элемент.

Сопротивление изоляции что это

Несмотря на то, что кабели сделаны из качественного и долговечного материала, он может выйти из строя вследствие:

  • высокого напряжения и солнечного света;
  • механического повреждения и постановки неправильного температурного режима;
  • неблагоприятной среды эксплуатации.

Чтобы точно выяснить причины повреждений в цепи кабеля или проверить возможность в дальнейшем эксплуатировать изоляцию, необходимо сделать замер сопротивления изоляции.

Обратите внимание! В случае визуального обнаружения изоляции, выполнение измерений уже не требуется. Осуществляя проведение замеров сопротивления изоляции мегаомметром, можно убрать неисправность, предотвратить пожар и аварийную ситуацию, убрать чрезмерно изношенное устройство, устранить короткие замыкания с возможными ударами тока людей.

Поврежденный кабель от солнечного света

Как обследовать электропроводку

Сделать обследование электрической проводки можно только после осмотра ее целостности. Так, на проводных изгибах не должно быть поломанных, потресканных и раскрошенных частей. Если после визуального просмотра, не были выявлены предпосылки того, чтобы заменить кабель, необходимо сделать измерение сопротивления изоляции. Для этого нужно воспользоваться мегаомметром.

Исследование проводки

Согласно правилам устройства электрических установок, в сети не должно быть сопротивление меньше 0,5 МОм, чтобы можно было правильно провести испытание с напряжением в тысячу вольт.

Кроме того, исследуется электропроводка в качестве профилактики. К примеру, изоляционное сопротивление нужно проверять каждые три года по правилам технической эксплуатации электрических установок. Где есть особо опасные объекты и наружные установки, проверку делают раз в год.

Обратите внимание! При начале работы необходимо сделать подсчет общей мощности потенциальных установленных электрических приборов. Исходя из данной информации, необходимо вычисление сечения кабели по показателям мощности. Далее необходимо сравнить получившуюся цифру с той, что равна сечению кабеля. Если она меньше, значит нужно в срочном порядке менять всю электрическую проводку.

Потом нужно проверить всю скрытую проводку. На части изоляции не должно быть никаких повреждений. Провода должны иметь специальные клеммы.

Обязательно необходимо осуществить проверку распределительного щита. Он должен быть правильным образом собран. В противном случае, когда будут подключены все электроприборы к щитку, автомат будет выбивать из-за предельной нагрузки.

Просмотр целостности кабеля как необходимость до начала его проверки

Шкала допустимого сопротивления

Как правило, каждая шкала на предприятии своя, в зависимости от оборудования. Далее даны примеры допустимого изоляционного сопротивления электрических установок, аппаратов, цепей и проводок:

  1. Электроустановка 12 ватт = менее 0,5 МОм;
  2. Аппарат напряжения от 42 до 380 ватт = менее 0,5 МОм;
  3. Электрический инструмент ручного типа в виде трансформатора, переносного светильника = менее 0,5МОм, а в напряжении 2 МОм;
  4. Бытовая стационарная электроплита = 1МОм;
  5. Кран и люфт = 0,5МОм;
  6. Силовая и осветительная электропроводка, распределительная установка, щиток и токопровод = 0,5 МОм;
  7. Вторичная управленческая цепь защиты измерения или сигнализации = 1 МОм и выше;
  8. Цепь управления, цепь питания и цепи напряжения — 1 МОм и выше.

Замер сопротивления изоляции кабеля

Замер сопротивления изоляции электропроводки происходит около двух точек электрической установки, характеризующей утечку при подаче напряжения в сети. Результат — показатель, выражаемый в мегаомах. Измерение осуществляется при помощи мегаомметра, который исследует утечку тока, возникающую при действии регулярно поступающего напряжения к электрической установке.

Современными мегаомметрами выдаются разные уровни напряжения, чтобы испытать различное оборудование. В итоге, обязательная часть проверки цепи — изучение изоляционного сопротивления.

Принцип измерения показателя

Приборы для измерений

Сегодня измерением сопротивления изоляции в кабелях занимаются мегаомметры, лучшие из которых М — 4100, ЭСО 202 / 2Г, MIC — 30, MIC — 1000 и MIC-2500. Поскольку электротехника, как и мир, не стоит на месте, появляются новые устройства и обновления старых.

Мегаомметр внешний вид

Мегаомметр

Мегаомметр является специальным прибором, используемым профессиональными электриками, чтобы измерять электросети и приборы. Отличается от омметра тем, что может измерять на более высоком напряжении. Чтобы проверять сопротивление, прибором напряжение генерируется самостоятельно благодаря встроенному механическому генератору или батареи.

Обратите внимание! Конструкция его проста: источник питания, к примеру, генератор переменного тока, имеющий выпрямительный мост, и измерительный механизм.

Применение его широкое. Его используют, чтобы выявить повреждения в электросетях перед тем, как начать эксплуатировать ее, а также обнаружить места, где уже создалась аварийная ситуация. Чтобы проверить изоляцию кабеля в трансформаторной, электродвигательной части и любых устройствах, обладающих электрической обмоткой и изоляцией. Главное предназначение в измерении изоляционного сопротивления кабелей.

Благодаря испытаниям, можно понять, где находятся слабые места в электрических сетях. Показатели, снимаемые с мегаомметра, используются, чтобы определить степень изоляционной изношенности для предотвращения неожиданных и нежелательных случаев возгорания.

Конструкция мегаомметра

Принцип работы устройства прост. Он подает напряжение на кабельный участок, который и проверяется в итоге на наличие нормального поступления тока. При утечках, показатели попадают на панель, откуда пользователь и делает выводы. Если утечка больше допустимого значения, значит, речь идет о повреждении изоляции и появления короткого замыкания, недопустимого для того, чтобы была нормальная эксплуатация электрических сетей. В противном случае, кабели могут загореться.

Укомплектован каждый мегаомметр на 1000 и 2500 вольт гибкими медными проводниками, достигающими в длину до трех метров. Каждый прибор оснащен наконечниками в виде крокодила.

Обратите внимание! Отличаются устройства друг от друга модели дизайном и устройством. Аналоговые измерительные устройства обладают динамо машиной, которая вращением специальной ручки делает выработку напряжения, производящего изоляционные замеры. Также есть приборы с аналоговым табло и механической стрелкой. Современные модели оснащены аккумуляторными батареями и блоком питания, имеют цифровое табло, которое отображает изоляционные показатели с памятью.

Аналоговая модель

Инструкция по технике безопасности

Вся измерительная работа сводится к тому, что используется мегомметр для изучения показателя сопротивления при напряжении до 1000 вольт. При рассмотрении светильников, до работы с ними, отключается напряжение, они выключаются из сети. При применении газоразрядных ламп, можно не выкручивать, а только убрать стартеры.

Инструкция при работе с мегаомметром

Важно до начала контрольных измерений проверить прибор, определив показания при разомкнутом и замкнутом проводнике. В первом случае должно появится бесконечное сопротивление, а во втором случае — значение около нуля.

Затем необходимо обесточить кабель. Чтобы убедиться в том, что напряжение отсутствует, нужно использовать указатель напряжения, испытанный на подключенном к участку цепи электрической установки.

Потом нужно заземлить токоведущие жила кабеля и при измерении его надеть диэлектрического вида резиновые защитные перчатки.

Обратите внимание! Прикасаться к токоведущим элементам запрещено!

Сопротивление можно проверить только по отдельной фазе. Если есть отрицательный результат, необходима проверка изоляции в участке фазы и земли.

Выполняя измерения, необходимо полное следование инструкции, разработанной на предприятии. Воспрещено начинать работу, не убедившись в том, что отсутствует напряжение. Коммутация должна быть осуществлена только в том случае, если обесточены токоведущие части и использованы средства защиты.

Возгорание как следствие отсутствия проверки кабелей

В целом, сопротивление изоляции — параметр, который нужно измерять при выходе из строя кабели или в качестве профилактики при помощи мультиметра и других доступных способов. Важно при этом полностью следовать инструкции и соблюдать технику безопасности, чтобы все измерения проходили без ущерба для здоровья.

Промышленный саморегулирующийся греющий кабель характеристики и особенности применения

Саморегулирующиеся греющие кабели в системах электрообогрева

ТЕХНИЧЕСКИЙ ОБЗОР: Основные проблемы и особенности применения и эксплуатации саморегулирующихся греющих кабелей в системах промышленного электрообогрева нефтегазовой отрасли.

Введение

В настоящее время для обогрева технологических объектов нефтегазовой отрасли широкое распространение получили системы промышленного электрообогрева. В реализации и последующей эксплуатации данных систем участвуют множество специалистов различных специальностей, но в технической литературе данный вопрос освещен, мягко сказать, недостаточно.

В данной статье мы не будем пытаться охватить все типы нагревательных элементов, применяемых для построения систем электрообогрева, а остановимся на особенностях применения саморегулирующихся греющих кабелей (лент), как наиболее быстроразвивающихся и популярных в настоящее время источников тепловой энергии. Вся имеющаяся в наличии информация о саморегулируемых греющих кабелях зачастую получается специалистами проектных и эксплуатирующих организаций только от производителей данного рода кабелей, которые в один голос говорят: «Наша продукция отличного качества и практически лишена недостатков, за исключением, возможно, немного высокой стоимости по отношению к другим типам нагревательных элементов!». Попытаемся разобраться, так ли это на самом деле, и какие недостатки присущи саморегулирующимся греющим кабелям.

Учитывая важность работы систем электрообогрева промышленных объектов в общей инфраструктуре предприятия, вопрос понимания основных технических особенностей применения и эксплуатации саморегулирующихся греющих кабелей позволит ответственным специалистам эксплуатации и проектных организаций:

  • Получить в результате проектирования и строительства технически обоснованную, безопасную и бесперебойно работающую систему электрообогрева.
  • Снизить затраты на покупку кабельной и вспомогательной продукции.
  • Снизить затраты на последующую эксплуатацию системы.
  • Снизить затраты на электроэнергию в рамках программы энергосбережения объекта.

Особенности конструкции и принцип действия саморегулирующихся греющих кабелей

Важнейшим шагом в развитии систем электрообогрева стало изобретение и начало производства нагревательных кабелей на основе эффекта саморегуляции. Это изобретение было сделано в ходе изучения свойств проводящих угленаполненных пластмасс. Выделяемые мощности таких кабелей существенно ниже, чем у резистивных лент, но благодаря появлению эффективных теплоизоляционных материалов, данной мощности достаточно для решения широкого спектра вопросов обогрева технологических объектов.

На данной диаграмме схематически показаны области применения различных типов кабелей в зависимости от температуры объекта нагрева и длины кабельной линии.

В связи с тем, что основные преимущества и недостатки саморегулируемых греющих кабелей вытекают из их конструктивных особенностей, рассмотрим данный вопрос более подробно.

По схеме тепловыделения данные кабели относятся к следующему типу – саморегулирующиеся кабели (ленты) с тепловыделением в проводящей полимерной матрице или проводящих пластмассовых элементах.

Саморегулирующиеся кабели имеют, как правило, овальную форму и следующую типовую конструкцию: две параллельные токопроводящие жилы, покрытые слоем полупроводящего, наполненного углеродом полимера, так называемой матрицей. Поверх матрицы укладываются слои электрической изоляции, экранирующая оплетка и защитная оболочка.

Полупроводящую матрицу можно условно представить в виде очень большого числа сопротивлений, подключенных параллельно токопроводящим жилам. При подаче напряжения на токопроводящие жилы в полупроводящей матрице возникает ток, вызывающий выделение тепла. За счет выделения тепла материал матрицы расширяется и контактные связи между отдельными частицами углерода нарушаются. Сопротивление матрицы растет, ток уменьшается. Через некоторое время ток и температура стабилизируются. Сопротивление матрицы, приведенное к одному метру кабеля, обычно составляет несколько сот Ом.

Благодаря данным свойствам саморегулирующиеся нагревательные кабели обладают следующими уникальными свойствами:

  • Могут использоваться при подключении на полное напряжение любыми длинами от минимальных (десятки сантиметров), до предельно допустимых. Данное свойство особенно ценно, когда заранее не известна длина обогреваемого трубопровода.
  • Способны изменять свое тепловыделение локально. Если на обогреваемом объекте в какой-либо зоне температура повышается, то тепловыделение кабеля в этой зоне падает. Данное свойство значительно повышает безопасность системы обогрева и упрощает процесс монтажа, поскольку допускается сближение и пересечение кабелей друг с другом.

Данные положительные характеристики рекламируют практически все производители и поставщики. Попытаемся, однако, разобраться в определенных недостатках и особенностях данной продукции. Для этого рассмотрим основные технические характеристики саморегулирующихся лент, их связь между собой, влияние на надежность и на другие немаловажные характеристики проекта системы электрообогрева.

Характеристики саморегулирующегося нагревательного кабеля

Напряжение питания, Вольт

Некоторые производители просто указывают диапазон напряжения питания, к примеру: 220 – 275 Вольт, без дополнительных комментариев и таблицы коэффициентов перерасчета выделяемой мощности в зависимости от напряжения питания. Дело в том, что номинальная мощность, указанная в документации и рекламных проспектах производителей, нормируется при напряжении питания не 220, а 230 или 240 Вольт. Данное напряжение нужно уточнять у производителя. 

Момент первый. Отклонения питающего напряжения должны учитываться для оценки мощности, выделяемой саморегулирующимся кабелем. Производители предлагают специальные таблицы с коэффициентами для пересчета выделяемой мощности в зависимости от отклонения напряжения питания от величины 230/240 Вольт. К примеру, для некоторых моделей кабелей данный коэффициент равен 0,9. Соответственно, при напряжении питания 220 Вольт погонная мощность данного кабеля снизится на 10%. Этот факт нужно обязательно учитывать в момент проектирования.

Момент второй. Для каждой марки саморегулирующего кабеля установлены ограничения по величине питающего напряжения. К примеру, для кабелей, рассчитанных на напряжение 230 Вольт, недопустимо питающее напряжение, превышающее 275 Вольт. Повышение питающего напряжения (например из-за ошибок монтажа иногда на нагревательную секцию подается напряжение 380 Вольт) вызывает усиленное выделение тепла в матрице и ее скорую деградацию и полное прекращение нагрева, т. е. выход кабеля из строя.

Номинальная мощность погонного метра кабеля, Вт/м при указанной температуре в градусах Цельсия

В связи с тем, что это основная техническая характеристика данного изделия, остановимся на ней наиболее подробно.

Существенная зависимость мощности тепловыделения от температуры диктует определенные правила нормирования и измерения тепловой мощности. Мощность саморегулирующейся ленты нормируется при следующих стандартных условиях – отрезок измеряемого кабеля устанавливается на металлической трубе диаметром не менее 50 мм. так, чтобы обеспечить хороший тепловой контакт. По трубе прокачивается охлаждающая жидкость с температурой 10 ± 0,5 °С. (в отдельных случаях измерения проводят при 5 °С). Труба с кабелем закрывается тепловой изоляцией толщиной не менее 20 мм. Номинальная мощность, указанная в каталогах производителей – это мощность, измеренная в стандартных условиях. Для снятия зависимости мощности от температуры необходимо задавать и поддерживать соответствующую температуру трубопровода.

Зависимость мощности от температуры снимается на подобной установке не менее, чем при трех значениях температуры трубопровода. Кривые зависимости мощности конкретных марок кабелей от температуры, приводимые в каталогах фирм-поставщиков, показывают зависимости мощности тепловыделения от температуры трубы, а не от температуры кабеля. Это весьма существенный момент, который следует учитывать при применении саморегулирующихся лент. На следующем рисунке показана подобная зависимость для кабеля марки BTV2-CT фирмы Tyco – Raychem.

При других условиях, например при плохом контакте с обогреваемым объектом, выделяемая саморегулирующимся кабелем мощность не будет соответствовать справочной кривой. Если саморегулирующийся кабель, свободно подвесить в воздухе, то за счет ухудшения условий теплоотдачи измеренная мощность будет примерно на 30% меньше нормируемой.

Вывод: Важно обеспечить должный контроль над проведением монтажных работ на объекте для обеспечения необходимого качества работ. В противном случае система электрообогрева на основе саморегулирующихся кабелях будет функционировать с падением мощности по отношению к проектной и данный факт приведет к существенному перерасходу электроэнергии.

Пусковой ток греющего кабеля, Ампер

Саморегулирующиеся кабели помимо номинальной мощности и зависимости мощности от температуры трубы характеризуются величиной удельного пускового тока в зависимости от температуры в момент включения. Это такое значение тока, приведенное к одному метру кабеля, которое имеет место в момент включения питания. Пусковой ток в основном спадает в течение первой минуты, но полная стабилизация занимает примерно 5 минут. Максимальная абсолютная величина пускового тока определяется длиной нагревательного кабеля, температурой объекта и конструкцией конкретного нагревательного кабеля.

Преимущественная область применения саморегулирующихся кабелей – обогрев трубопроводов и резервуаров, эксплуатируемых при отрицательных температурах окружающего воздуха. Как правило, запуск систем выполняется, когда и трубы и тепловая изоляция холодные. Для целей проектирования и расчета характеристик системы обогрева в момент пуска и эксплуатации требуется знать свойства саморегулируемых лент при низких температурах. Исходя из их конструкции, можно сделать вывод, что чем ниже температура, тем ниже сопротивление нагревательной матрицы кабеля и тем выше пусковой/стартовый ток.

В связи с тем, что технические характеристики автоматов защиты от короткого замыкания, перегрузок по току, защиты от утечек на землю, сечение питающих кабелей, а следовательно и их цена напрямую зависят от величины пускового тока, проектным организациям и конечным заказчикам следует обращать на данный момент пристальное внимание.

Ниже по тексту представлены результаты исследований трех марок кабелей в диапазоне от +10 до – 40 °С. Кабель 23ФСЛе2-СТ преимущественно устанавливается на трубопроводах диаметром до 100 мм. Кабель 31ФСР2-СТ находит применение при обогреве более крупных трубопроводов. Оба кабеля устойчиво работают под напряжением при температуре не более 65 °С. В отключенном состоянии способны выдерживать до 85°С. Среднетемпературный кабель 55ФСС2-СФ имеет теплостойкую матрицу, а изоляция и оболочка выполнены из фторполимеров.

Краткие характеристики исследованных кабелей приведена в следующей таблице.

Исследования зависимости характеристик от температуры были выполнены в климатической камере. При этом была обеспечена такая циркуляция воздуха в камере и остальные условия эксперимента, при которых значения мощности, измеренные в камере, были близки к результатам, полученным на стандартизованной установке. Измерения проводились при температурах: +10; +3; 0; -10; -20; -30; -40°С. Каждая марка кабеля была представлена тремя образцами. По достижении заданной температуры образец выдерживался в камере в течение 1 часа. Затем на образец подавалось номинальное напряжение. Фиксировался стартовый ток и его снижение по мере разогрева кабеля. Типовой вид таблицы измеренных значений показан ниже.

На следующем рисунке показаны графики снижения пускового тока кабеля 23ФСЛе2-СТ построенные по данным данной таблицы. С понижением температуры растет как пусковой, так и установившийся ток. Наблюдается также незначительный рост коэффициента пускового тока.

Помимо установившихся значений мощности для всех кабелей определены коэффициенты пусковых токов, знание которых поможет при проектировании систем обогрева, использующих саморегулирующиеся кабели. Средние значения пусковых и установившихся токов и значения Кпт (коэффициента пускового тока) приведены в следующей таблице.

Основные выводы по результатам данных исследований:

  • Чем ниже температура, тем выше пусковой ток.
  • Для некоторых типов кабеля пусковой ток может быть в шесть с лишним раз выше установившегося тока.
  • С понижением температуры растет значение установившегося тока.

Из прилагаемой таблицы можно сделать вывод, что пусковой ток при -20 ° Цельсия намного превосходит рабочий ток при поддерживаемой температуре. Дело в том, что саморегулирующиеся кабели характеризуются большими коэффициентами пусковых токов. Для нормальной работы подсистемы питания должны использоваться автоматы серии С, а длина секции не должна быть больше допустимой для заданной температуры холодного пуска. Соответствующие рекомендации приводятся в технических описаниях.

Для снижения значений пусковых токов и одновременного уменьшения номиналов автоматических выключателей и сечений питающих силовых кабелей рекомендуется использовать специализированные устройства управления системой электрообогрева.

Сечение токоведущей жилы, миллиметров квадратных

От величины сечения токоведущей жилы напрямую зависит длина нагревательной секции. Применение кабеля с большим сечением токоведущей жилы позволит увеличить длину нагревательной секции, сократить количество нагревательных секций для обогрева трубопроводов значительной длины и, соответственно, сократить количество вспомогательных электроустановочных изделий (соединительных коробок, питающих кабелей и. т.), т. о. сэкономить на материалах и монтажных работах.

Максимальная рабочая температура, градусов Цельсия

Не нужно путать данную температуру с температурой нагрева кабеля в процессе соморегуляции. Дело в том, что саморегулирующий кабель:

  • Во-первых, нагревается неравномерно по всей длине в зависимости от неравномерности передачи тепловой энергии обогреваемой поверхности;
  • Во-вторых, распределение температуры в самой полупроводящей матрице происходит весьма неравномерно. Диаграмма данного процесса представлена на следующем рисунке.

Соответственно, максимальная рабочая температура саморегулирующего кабеля – это максимально возможная температура именно технологического процесса, а иначе обогреваемой поверхности, превышение которой потребитель не должен допускать в процессе эксплуатации. Если, к примеру, максимальная рабочая температура кабеля составляет 200 °C, то конструкция подсистемы управления обогревом должна исключить превышение указанной температуры обогреваемой поверхности, когда кабель находится во включенном состоянии. В выключенном состоянии кабель может подвергаться кратковременному воздействию температуры 250 °C. Однако это воздействие в сумме не должно превышать 1 000 часов.

Превышение указанных значений приведет к быстрой деградации полупроводящей матрицы и частичному (иногда и полному) снижению тепловыделяющей способности кабеля, соответственно неэффективной работе всей системы электрообогрева и перерасходу электроэнергии.

Минимальная температура окружающей среды, градусов Цельсия

Минимальная температура окружающей среды – это минимальная температура, при которой еще допускается эксплуатация изделия. Рассматривая данную техническую характеристику саморегулирующего кабеля можно заметить весьма любопытный момент. В технической документации, а порою и в сертификатах соответствия, данная температура производителями не указывается. Либо указывается -40 °C, что для проектов, расположенных в Сибири и районах крайнего севера совершенно не достаточно. У небольшого числа производителей минимальная температура окружающей среды составляет требуемую -55/-60 °C, но таблицы расчета максимальной длины обогреваемого контура составлены на минимальную температуру -40 °C. На этот момент следует обратить особое внимание при выборе производителя, модели саморегулирующегося греющего кабеля и подсистемы управления.

Окно мощности – отклонение выделяемой мощности от номинального значения, выраженное в %

Саморегулирующиеся кабели производятся с некоторым отклонением по мощности от номинального значения. Данный разброс может составлять до +/-30% от номинального значения. По понятным причинам многие производители не указывают данную техническую характеристику в своей документации. Для потребителя применение кабеля с широким окном мощности будет означать либо перерасход греющего кабеля на стадии проектирования, либо перерасход электроэнергии на стадии эксплуатации системы электрообогрева.

Влияние условий эксплуатации на стабильность саморегулирующихся кабелей

Герметизация кабеля в процессе монтажа

Как показали испытания, саморегулирующая матрица чувствительна к наличию влаги и к циклам «нагрев-охлаждение». При этих испытаниях образец кабеля 23ФСЛе2-СТ длиной 3 метра с одним не заделанным концом погружался в воду, а затем замораживался в камере холода до температуры -5 °C. Потеря мощности после каждого цикла замораживания составила 10%. Данный эксперимент показал насколько важно обеспечить надежную герметизацию концов саморегулирующей секции.

Влияние теплопроводности обогреваемых объектов на срок эксплуатации

Результаты исследований показывают, что низкая теплопроводность пластикового трубопровода при обогреве саморегулирующимися кабелями весьма значительно влияет на тепловой режим нагревательного кабеля и самого трубопровода. При постоянной прокачке воды с температурой 8 °С, температура матрицы нагревательного кабеля, установленного на пластиковом трубопроводе, на 12,6 °С. превышает температуру матрицы такого же кабеля, обогревающего стальной трубопровод.

В случае остановки потока воды кабель, установленный на стальном трубопроводе, надежно обеспечивает поддержание требуемой температуры. Температура матрицы несколько повышается за счет ухудшившейся теплоотдачи, при этом наличие жидкости в трубопроводе или ее отсутствие практически не ощущается. Проведенные исследования показывают, что при построении систем обогрева пластиковых трубопроводов особое внимание следует уделить технологическому циклу функционирования трубопроводов. Если ожидаются длительные остановки прокачки жидкости, то необходимо провести расчет возможной потери мощности саморегулирующегося кабеля и принять меры, обеспечивающие улучшение теплопередачи от кабеля к трубе, например, за счет использования обмотки металлической фольгой и применения теплопроводящих паст, а возможно, предусмотреть установку более мощного кабеля. В период остановки прокачки жидкости по пластиковому трубопроводу должен быть усилен контроль за температурным режимом. Данные мероприятия следует проводить для снижения температуры рабочей матрицы кабеля и ее преждевременной деградации.

Что означает деградация греющей матрицы кабеля? Деградация означает снижение тепловыделяющей способности (падение мощности) греющего кабеля. Кабель с дефектами греющей матрицы может частично (или полностью) терять тепловыделяющие свойства на некоторых участках кабеля, т. е некоторые участки кабеля будут выделять тепло (нагреваться), а некоторые нет. В таком случае система обогрева будет работать с падением проектной мощности, что может привести, в худшем случае, либо к перемерзанию обогреваемого оборудования, либо к существенному перерасходу электроэнергии.

Надежность греющих кабелей

В основном, на вопрос о надежности продавцы и производители заявляют следующее:

  • Наша продукция производится на самом современном оборудовании, при строгом контроле качества.
  • Некоторые из наших кабелей эксплуатируются без замечаний десятки лет на тех-то и тех-то объектах.

Достаточно ли для потребителя данной информации?

Рассмотрим более подробно вопросы обеспечения надежности кабельных нагревательных элементов. Надежность кабелей определяется их способностью выполнять свои функции в заданных условиях в течение заданного времени. Основная задача конкретного кабельного изделия определяется его назначением и конструкцией. Нагревательные кабели предназначены для выделения теплового потока заданной удельной мощности. Потеря работоспособности у лент наступает при каких-либо отказах. Типичными видами отказов нагревательных кабелей являются: обрыв токопроводящих элементов, нарушение целостности изоляции и защитных покровов, возрастание сопротивления проводников выше предельно допустимых норм, деградация греющий полупроводящей матрицы и соответствующее снижение тепловыделяющей способности.

Принимая во внимание, что снижение тепловыделяющей способности — это основополагающий дефект нагревательного кабеля, влияющий на работу системы электрообогрева, рассмотрим следующий показатель надежности нагревательных лент — минимальная наработка.

Минимальная наработка

В приложении к кабелям это понятие подразумевает период времени, в течение которого в кабельном изделии не должно быть отказов. При этом вероятность случайных отказов крайне мала и они вызваны конструкторско-технологическими недоработками или нарушениями условий эксплуатации. Показатель минимальной наработки рекомендуется устанавливать в виде одного из значений стандартизованного ряда: минимально 500 часов и максимально более 150 000 часов. Допускается устанавливать наработку в виде числа циклов – например, циклов включения – выключения.

Для саморегулирующегося кабеля число циклов включения – выключения весьма важный фактор, определяющий старение полупроводящей греющий матрицы.

При разработке новых кабельных изделий для оценки их надежности принято проводить прямые испытания на надежность с целью подтверждения минимальной наработки длительностью 1000 часов. Отобранные для испытаний образцы подвергают воздействию повторяющихся испытательных циклов. Последовательность воздействий в каждом испытательном цикле и количество циклов должны быть определены в программе испытаний. Количество испытываемых образцов, необходимое для подтверждения вероятности безотказной работы изделия на уровне 0,9 при достоверности 0,9 составляет 22 образца. При такой постановке испытаний предполагаемое число отказов (так называемое приемочное число) должно быть равно нулю. При допущении одного отказа требуется выборку увеличить до 37 образцов. Испытания для получения большей вероятности безотказной работы требуют значительного увеличения числа образцов, а следовательно больших затрат. Подтверждение наработки большей, чем 1000 часов, существенно увеличивает трудоемкость испытаний.

Для подтверждения наработки 1000 часов рекомендуется запрашивать у производителя нагревательных кабелей результаты проведения испытаний для подтверждения указанного выше показателя надежности.

Обманчивая иллюзия абсолютной надежности кабельных изделий снижает внимание потребителей к таким вопросам как облегчение режимов работы и постоянный мониторинг основных параметров в процессе ведения технологического процесса. Основная доля отказов кабельных изделий возникает при эксплуатации изделий в недопустимых режимах, из-за недопустимых воздействий, имевших место при монтаже, либо при наличии производственных дефектов. Технологическая надежность, определяемая однородностью характеристик изделия и стабильностью технологических процессов, не учитывает динамики изменения характеристик нагревательных элементов и других составляющих систем обогрева с течением времени. При достаточно интенсивном нагреве лент и одновременном воздействии внешней среды (температура, влага, вибрации и удары и др.) происходит старение полимерных покрытий, окисляются проводники. Периодически следующие циклы нагрева и охлаждения в процессе эксплуатации могут вызывать нежелательные механические напряжения и деградацию нагревательной матрицы.

Системы управления греющим кабелем

Практически все системы электрообогрева, кроме самых примитивных, оснащаются набором датчиков температуры, тока, напряжения, управляющими приборами и системами сбора информации. Назначение подсистем управления (далее по тексту системы управления) – не только поддерживать заданный алгоритм работы системы, но и предоставлять обслуживающему персоналу информацию о ее функционировании.

Рассматривая имеющиеся в настоящее время системы управления электрообогревом, можно прийти к парадоксальному выводу: предприятия-заказчики используют в качестве систем управления технологическим процессом самые современные системы от ведущих производителей, а в качестве систем управления электрообогревом используются самые примитивные системы на основе простейших капиллярных термостатов. Однако, в случае взрывозащищенного исполнения, капиллярные термостаты предлагаются производителями за весьма существенные деньги.

Системы управления электрообогревом с применением капиллярных термостатов

Рассмотрим типичную схему управления цепью нагрева на основе саморегулирующегося греющего кабеля с применением капиллярного термостата.

Элементы структурной схемы:

  1. Линия электропитания.
  2. Автоматический выключатель (защита от перегрузок по току и тока короткого замыкания).
  3. Устройство защитного отключения/устройство дифференциального тока (УЗО).
  4. Термостат.
  5. Чувствительный элемент термостата/датчик температуры.
  6. Кабель питания нагревательной секции.
  7. Соединительная коробка.
  8. Нагревательный кабель.
  9. Обогреваемый трубопровод.

Недостатки системы управления с применением капиллярных термостатов:

  • Необходимость установки дополнительных дорогостоящих устройств УЗО.
  • Отсутствие мониторинга и выявления тенденций роста величины тока утечки на землю в процессе эксплуатации. Факт выхода из строя нагревательного кабеля в зимний период существенно усложнит проведение ремонтных работ и вызовет сбои в работе технологического оборудования.
  • Отсутствие контроля перегрева обогреваемой технологической поверхности в процессе ведения технологического процесса при котором температура может превысить максимальное значение для данного типа саморегулирующегося нагревательного кабеля, что приведет к преждевременному выходу кабеля из строя.
  • Отсутствие контроля недогрева обогреваемой поверхности в процессе ведения технологического процесса при котором температура может снизиться ниже допустимого значения для данного технологического процесса. Не нужно путать данную температуру с температурой включения нагревательного элемента.
  • Отсутствие контроля минимального значения тока потребления нагревательной секции.
  • Отсутствие контроля максимального значения тока потребления нагревательной секции.
  • Отсутствие функции ограничения пускового тока, т.е. ступенчатой подачи питающего напряжения на обогревательный кабель, находящийся при низкой температуре для ограничения величины пускового тока.
  • Отсутствие функции мониторинга основных параметров работы нагревательного кабеля в период летнего отключения системы электрообогрева.
  • Отсутствие функции мониторинга затрат электроэнергии на работу системы электрообогрева для определения эффективности ее работы в рамках программы энергосбережения предприятия.

Вывод:

Системы управления электрообогревом на основе саморегулирующегося греющего кабеля с применением капиллярных термостатов могут применяться на неответственных участках с небольшим количеством нагревательных секций и малопригодны для контроля и мониторинга электрообогрева основных технологических объектов нефтегазовой отрасли.

Учитывая вышеизложенную информацию об особенностях конструкции и эксплуатации саморегулируемых греющих кабелей, можно сделать ввод о необходимости применения в качестве систем управления электрообогревом специализированных систем. Поскольку затраты на устранение неполадок, ремонт и замену нагревательных секций, издержки от простоя увеличиваются с размером промышленного объекта, вышеуказанные системы могут быть рекомендованы к применению в процессе нового строительства или могут быть добавлены в течении последующей эксплуатации.

Системы управления электрообогревом с применением специализированных контроллеров

Элементы структурной схемы:

  1. Линия электропитания.
  2. Автоматический выключатель (защита от перегрузок по току и тока короткого замыкания).
  3. Контроллер, рассчитанный для управления 10-ю цепями нагрева.
  4. Датчики температуры.
  5. Кабель питания нагревательной секции.
  6. Соединительная коробка.
  7. Нагревательная лента.
  8. Обогреваемый трубопровод.
  9. Интерфейсный модуль.
  10. Распределенная система управления технологическим процессом (РСУ).
  11. Автоматизированное рабочее место (АРМ).

Читать продолжение статьи

Выбор и хранение греющего кабеля.

Статьи компании «”А-Проект”

Выбор подходящего греющего кабеля и компонентов системы обогрева

Выбор подходящего греющего кабеля и компонентов системы обогрева, наиболее полно соответствующих Вашим нуждам, должен производится на основании соответствующей документации по продуктам и наиболее важных характеристик, представленных в нижеприведенной таблице

* Соединение холодного ввода с греющим кабелем может налагать более жесткие температурные ограничения, чем сам греющий кабель. В случае, если максимальная температура, воздействию которой подвергается система, превышает значения, приведенные в данных таблицах, свяжитесь с представительством Tyco Thermal Controls для получения более подробных инструкций по тому, как можно смонтировать систему в таких условиях.

* Соединение холодного ввода с греющим кабелем может налагать более жесткие температурные ограничения, чем сам греющий кабель. В случае, если максимальная температура, воздействию которой подвергается система, превышает значения, приведенные в данных таблицах, свяжитесь с представительством Tyco Thermal Controls для получения более подробных инструкций по тому, как можно смонтировать систему в таких условиях.

Пожалуйста, сверьтесь с индивидуальной таблицей характеристик греющего кабеля или свяжитесь с местным представительством Tyco Thermal Controls для получения более подробной информации.

Максимальная мощность обогрева греющего кабеля находится в прямой зависимости от области применения и режима регулирования. Реальные ограничения для кабелей с минеральной изоляцией для конкретного случая могут быть рассчитаны с помощью программ для проектирования систем обогрева Tyco Thermal Controls (например, TraceCalc Pro). Для получения более подробной информации свяжитесь с местным представительством Tyco Thermal Controls.

Убедитесь, что номинальные напряжение и класс температуры греющего кабеля соответствуют реальным.

Изменение основных параметров проекта, таких как длина или напряжение питания греющего кабеля, ведет к изменению мощности обогрева и максимальной температуры оболочки может, что может потребовать перепроектирования всей системы.

Для предотвращения возгорания или взрыва во взрывоопасных зонах следует убедиться, что максимальная температура оболочки греющего кабеля ниже максимальной температуры для данного температурного класса или температуры само- воспламенения газов и/или пыли во взрывоопасной зоне. Более подробная информация содержится в проектной документации (например, в отчетах TraceCalc Pro).

Для оценки химической стойкости греющего кабеля с минеральной изоляцией (и, следовательно, коррозионной стойкости), обратитесь к таблицам технических харак- теристик кабелей или свяжитесь с местным представи- тельством Tyco Thermal Controls. Следует убедиться, что установленные на каждый из трубопроводов/сосудов греющие кабели соответствуют проектной документации. Для выбора подходящего греющего кабеля с учетом тепловых, химических, электрических и механических особенностей места монтажа, воспользуйтесь документацией к продуктам Tyco Thermal Controls.

Хранение греющего кабеля

  • Греющий кабель и компоненты должны храниться в чистом и сухом месте
  • Греющий кабель и компоненты должны быть защищены от механических повреждений и проникновения влаги
  • Хранение при температурах ниже 10°C может привести к поверхностной конденсации, что потенциально может вызвать низкое сопротивление изоляции.
  • После длительного хранения настоятельно рекомендуется измерить сопротивление изоляции греющего кабеля перед его монтажом

 

Проверка кабелей саморегулирующихся и ограничивающих мощность систем отопления

 

Испытание и проверка саморегулирующихся и ограничивающих мощность кабелей системы обогрева

 

 

Визуальный осмотр

 

  • Проверьте внутренние компоненты нагревательного кабеля на правильность установки, перегрев, коррозию, влажность и ослабление соединений.
  • Проверьте электрические соединения, чтобы убедиться, что провода заземления и шины изолированы по всей длине.
  • Проверить теплоизоляцию на наличие повреждений или влаги; поврежденные, отсутствующие или треснувшие запаздывающие и защищенные от атмосферных воздействий.
  • Убедитесь, что торцевые уплотнения, соединения и тройники правильно помечены на изоляционной оболочке.
  • Проверить систему управления и контроля на влажность, коррозию, заданное значение, работу переключателя и повреждение капилляров.

 

 

 

Проверка сопротивления изоляции (мегомметр)

 

Частота

Рекомендуется проводить испытания сопротивления изоляции на пяти этапах в процессе установки и в рамках регулярного планового технического обслуживания.

  • Перед установкой кабеля
  • Перед установкой компонентов
  • Перед установкой теплоизоляции
  • После установки теплоизоляции
  • Перед первоначальным пуском (вводом в эксплуатацию)
  • В рамках регулярной проверки системы
  • После любых работ по техническому обслуживанию или ремонту

 

Процедура

Проверка сопротивления изоляции (мегаомметром) должна проводиться при трех напряжениях; 500, 1000 и 2500 В постоянного тока. Серьезные проблемы могут быть не обнаружены, если тестирование проводится только при напряжении 500 и 1000 вольт.

 

Сначала измерьте сопротивление между проводами шины нагревательного кабеля и оплеткой (Испытание А), затем измерьте сопротивление изоляции между оплеткой и металлической трубой (Испытание В). Не допускайте, чтобы тестовые провода касались распределительной коробки, это может привести к неточным показаниям.

 

  • Обесточить цепь.
  • Отсоедините термостат или контроллер, если они установлены.
  • Отсоедините провода шины от клеммной колодки, если она установлена.
  • Установите тестовое напряжение на 0 В постоянного тока.
  • Подсоедините отрицательный (–) провод к металлической оплетке нагревательного кабеля.
  • Подсоедините положительный (+) провод к обоим проводам шины нагревательного кабеля одновременно.
  • Включите мегомметр и установите напряжение на 500 В постоянного тока; подать напряжение на 1 минуту. Стрелка глюкометра должна перестать двигаться. Быстрое отклонение указывает на короткое замыкание. Запишите значение сопротивления изоляции в Протокол осмотра.
  • Повторите шаги 4–7 при 1000 и 2500 В постоянного тока.
  • Выключите мегомметр.
  • Если мегомметр не саморазряжается, заземлите соединение фазы разряда с помощью подходящего заземляющего стержня. Отключите мегаомметр.
  • Повторите это испытание между оплеткой и трубой.
  • Подсоедините провода шины к клеммной колодке.
  • Повторно подсоедините термостат.

 

Важно! Процедуры проверки системы и регулярного обслуживания требуют, чтобы проверка сопротивления изоляции выполнялась с распределительного щита, если только не используется система управления и контроля.Если система управления не используется, снимите оба провода питания с выключателя и действуйте, как при проверке проводов шины нагревательного кабеля. Если используется система управления и контроля, отключите контрольно-измерительную аппаратуру от цепи и проведите испытание непосредственно с нагревательного кабеля.

 

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Опасность возгорания в опасных местах. При проверке сопротивления изоляции могут возникнуть искры. Перед выполнением этого теста убедитесь, что поблизости нет легковоспламеняющихся паров.

 

 

Критерии сопротивления изоляции

Чистая, сухая, правильно установленная цепь должна измерять тысячи мегаом, независимо от длины нагревательного кабеля или измерительного напряжения (0–2500 В постоянного тока). Следующие критерии предназначены для помощи в определении приемлемости установки, где оптимальные условия могут не применяться.

 

Все значения сопротивления изоляции должны быть больше 1000 МОм.Если показания ниже, см. раздел  10, Руководство по устранению неполадок.

 

Важно: значения сопротивления изоляции для испытаний A и B; для любой конкретной цепи не должно изменяться более чем на 25 процентов в зависимости от измеряемого напряжения. Большие отклонения могут указывать на проблему с вашей системой обогрева; подтвердите правильность установки и/или обратитесь за помощью в Pentair Thermal Management  .

 

 

 

Проверка мощности

 

Выходная мощность саморегулирующегося кабеля с ограничением мощности чувствительна к температуре, и для ее определения требуется следующая специальная процедура.

  • Включите питание нагревательного кабеля и дайте ему стабилизироваться в течение 10 минут, затем измерьте ток и напряжение в распределительной коробке. Если используется термостат или контроллер, см. подробности ниже.
  • Проверьте температуру трубы под теплоизоляцией в нескольких местах.
  • Рассчитайте мощность (Вт/фут) нагревательного кабеля, умножив ток на входное напряжение и разделив на фактическую длину цепи.

 

Системы контроля окружающей среды

Если фактическая температура окружающей среды выше требуемой настройки термостата, поверните настройку термостата на достаточное значение, чтобы включить систему, или (в некоторых моделях) вручную установите селекторный переключатель  в положение ВКЛ.

  • Включите главный автоматический выключатель.
  • Включите автоматические выключатели ответвления.
  • Не менее чем через десять минут измерьте напряжение, силу тока, температуру окружающей среды и температуру трубы для каждого контура и запишите значения в «Протокол установки и осмотра» (см. Раздел  11). Эта информация необходима для дальнейшего обслуживания и устранения неполадок.
  • Когда система полностью проверена, установите термостат на правильную температуру

 

Системы контроля линии

Установите термостат на желаемую контрольную температуру или на значение, достаточно высокое, чтобы включить контур, если температура трубы выше контрольной температуры.

  • Включите главный автоматический выключатель.
  • Включите автоматические выключатели ответвления.
  • Разрешить системе достичь контрольной точки. Для большинства маршрутов это может занять до четырех часов. Для больших заполненных жидкостью труб может потребоваться больше времени.
  • Измерьте напряжение, силу тока и температуру трубы для каждого контура и запишите значения в «Протокол установки и осмотра» (см. Раздел  11). Эта информация необходима для дальнейшего обслуживания и устранения неполадок.
  • Когда система полностью проверена, переустановите термостат на правильную температуру.

 

Системы контроля и мониторинга

См. инструкции по установке, прилагаемые к продукту, для пуско-наладочных испытаний и записей.

 

 

 

Проверка места неисправности

 

Место неисправности

Существует три метода поиска неисправности на участке нагревательного кабеля: метод отношения, метод 1/R и метод емкости.Емкостной метод также можно использовать для определения общей длины нагревательного кабеля.

Метод определения соотношения
а. ) Чтобы найти провод шины sho rt:

В методе отношения используются измерения сопротивления, сделанные на каждом конце нагревательного кабеля, для приблизительного определения места короткого замыкания провода шины. Короткое замыкание нагревательного кабеля может привести к срабатыванию размыкателя цепи холодного нагревателя или плетеной секции трубы.

 

Измерьте сопротивление проводника между шинами на переднем конце (измерение A) и на заднем конце (измерение B) подозрительного участка.

Приблизительное расположение короткого провода шины, выраженное в процентах от длины нагревательного кабеля от переднего конца:

Неисправность расположена на 40 % длины цепи, если измерять от переднего конца (A).

 

б.) Чтобы найти замыкание на землю с низким сопротивлением:

 

Чтобы найти замыкание на землю с низким сопротивлением, измерьте сопротивление между шиной и оплеткой.

Приблизительное местонахождение неисправности, выраженное в процентах от длины нагревательного кабеля от переднего конца (A), составляет:

Неисправность расположена на 40 % длины цепи, если измерять от переднего конца (A).

 

 

c.) Чтобы найти оторванный участок:

В этом методе используется сопротивление жилы нагревательного кабеля для приблизительного определения места повреждения, когда нагревательный кабель был разорван, а провода шины не были закорочены друг на друга. Разорванный кабель может привести к холодному участку трубы, и многие не отключат автоматический выключатель.

Измерьте сопротивление нагревательного кабеля между шинами на переднем конце (измерение A) и заднем конце (измерение B) подозрительного участка.

 

Приблизительное местонахождение неисправности, выраженное в процентах от длины нагревательного кабеля от переднего конца (A):

Неисправность расположена на 20 % от переднего конца (A) цепи.

 

 

Метод испытания емкости

 

В этом методе используется измерение емкости (нФ) для приблизительного определения места повреждения в месте разрыва нагревательного кабеля.Он также дает оценку общей длины нагревательного кабеля в неразъемной цепи. Это показание должно быть снято при подключении питания и будет работать только в том случае, если нагревательный кабель прошел ИК-тестирование. Эта информация используется для расчета мощности нагревательного кабеля на погонный фут или для определения превышения максимальной длины.

 

Запишите показания емкости с одного конца нагревательного кабеля. Показание емкости следует измерять между обоими скрученными вместе проводами шины (положительный вывод) и оплеткой (отрицательный вывод).

 

Умножьте измеренную емкость на коэффициент емкости нагревательного кабеля, указанный в следующей таблице.

 

Пример:

      20XTV2-CT

      Зарегистрированная емкость = 16,2 нФ

      Коэффициент емкости = 10,1 фут/нФ

      Место неисправности  = 16,2 x 10,1 нФ

= 164 фута (50 м)

                                                                

 

В качестве альтернативы можно использовать значения емкости как с передней, так и с задней стороны. Отношение одного значения емкости, взятого с одного конца (А), деленное на сумму как А, так и В (А + В), а затем умноженное на 100, дает расстояние от первого конца, выраженное в процентах от нагревательного контура. длина.

 

 

Коэффициенты емкости нагревательного кабеля

 

 


Каталожный номер кабеля

 Коэффициент емкости 

Каталожный номер кабеля

Фактическая емкость об

3BTV1-CR

7.5

15QTVR1-КТ

3,3

3БТВ2-КТ

 

20QTVR1-КТ

 

3BTV1-CR

 

20QTVR2-CT

 

3БТВ2-КТ

 

5XTV1-CT-T3

10. 8

5БТВ1-КР

7,5

5XTV2-CT-T3

11.1

5БТВ2-КТ

 

10XTV1-CT-T3

10.3

5БТВ1-КР

 

10XTV2-CT-T3

10,7

5БТВ2-КТ

 

15XTV1-CT-T3

9.7

8BTV1-CR

5,5

15XTV2-CT-T3

9,9

8БТВ2-КТ

 

20XTV1-CT-T2

9.3

8BTV1-CR

 

20XTV2-CT-T2

10,1

8БТВ2-КТ

 

5КТВ1-КТ

10. 8

10БТВ1-КР

5,5

5KTV2-CT      

11.1

10БТВ2-КТ

 

8КТВ1-КТ

10.3

10БТВ1-КР

 

8КТВ2-КТ

10,5

10БТВ2-КТ

 

15КТВ1-КТ

9.7

10QTVR1-КТ

4,7

15КТВ2-КТ

9,9

10QTVR2-CT

 

20КТВ1-КТ

9.3

15QTVR2-КТ

 

20КТВ2-КТ

10,1

 

 

Все VPL-CT

9. 4

 

Как влажность может повлиять на тестирование

Чтобы не было ощущения сухости летом

Наступает лето, а вместе с ним и высокая влажность. Для сборщиков кабелей и жгутов летняя влажность означает, что назревает буря испытаний. При высокой влажности, например, летом, повышенная влажность может повредить изоляцию проводов. Если в летнее время вы испытываете большое количество отказов сопротивления изоляции (IR), ваши кабели и жгуты могут страдать от влажности.

Влажность и изоляция

Иногда во влажных условиях изоляция поглощает влагу из атмосферы и может вызвать сбои в работе ИК-излучения. Когда изоляция проводов поглощает воду или водяной пар, электричество начинает просачиваться (вода является проводником) между соседними проводами или на экран. Чем больше воды поглощается, тем хуже проблема.

Изоляция может впитывать воду при следующих условиях:

  • Высокая относительная влажность.
  • Изоляция из материалов, отличных от тефлона/ТФЭ или ПВХ, таких как нейлон, резина, неопрен или ПВХ со специальными добавками.Каждый из них по-разному реагирует на влажность.
  • Очень гибкие кабели с мягкой изоляцией.
  • Остатки флюса, чистящего спирта или даже масла с рук, которые загрязняют материалы.
Как выглядят проблемы с влажностью?

Сбои IR, связанные с влажностью, обычно регистрируются как сбой утечки IR или HV. Высокая влажность может позволить влаге протекать небольшим током между непреднамеренными соединениями.Это приведет к более низкому значению IR.

Например, ваш ИК-тест на 1 гигаом не прошел со значением 998 мегаом. Если вы повторите тест, измеренное значение может стать выше, пока оно не начнет проходить тест. Это намек на то, что проблема связана с атмосферой. Изменение значения происходит из-за небольшого количества тепла, выделяемого проводами во время тестирования Hipot, в результате чего изоляция высыхает по одному тесту за раз. Если это так, у нас есть несколько предложений по дальнейшей проверке проблемы и возможные решения, которые вернут вас к неизменно хорошему продукту.

Как проверить наличие проблем с влажностью

Если вы подозреваете, что влажность вызывает сбои ИК-излучения в ваших кабелях, есть несколько тестов, которые могут вам помочь.

  • Используйте фен или печь, чтобы «высушить» изоляцию и убедиться, что она проходит. Используйте это на проводке, а не на концах разъемов, где это возможно, чтобы подтвердить, что вы можете устранить проблему с нагревом проводов. Обязательно прогрейте провода. Слишком сильный нагрев может повредить их, и чем они горячее, тем выше сопротивление.
  • Замочите изолированные провода, но не концы кабеля с концевыми разъемами, в воде на ночь. Затем повторите тестирование вскоре после извлечения из воды. Если изоляционный материал не впитывает влагу, кабели все равно будут проходить. Обычная изоляция типа PVC и TFE/HFE всегда проходит без проблем. (В качестве альтернативы замачиванию кабелей в воде вы можете создать влажную среду, поместив кусок кабеля или целую катушку в мешок для мусора или герметичный контейнер с миской с водой.)
  • Поэкспериментируйте с различными временами выдержки HV. Более короткое время выдержки должно усугубить проблему; более длительное время выдержки должно сделать его лучше. Это связано с тем, что чем дольше подается высокое напряжение, тем больше происходит «высыхание» кабеля.

Как решить проблемы с влажностью

Чистота и аккуратность

Чтобы уменьшить проблемы с влажностью, поддерживайте чистоту материалов. Если на ваших разъемах или печатных платах остались следы, влага, скорее всего, проникнет в вашу изоляцию и вызовет сбои ИК-излучения.Лучшее решение — держать вещи в чистоте, а не пытаться очистить их после обнаружения проблемы.

Тщательно выбирайте материалы

Одним из самых простых способов предотвратить проблемы с влажностью является использование правильных материалов. Например, нейлон очень хорошо впитывает. Использование нейлоновой изоляции или корпусов разъемов при влажных температурах вызовет проблемы с ИК-излучением в ваших кабелях. Используйте такой материал, как тефлон или ПВХ. Они могут стоить больше, чем нейлоновые, но они сэкономят вам деньги, давая вам кабели, которые работают во влажных условиях.

«Замачивание» для сушки

«Замачивание» — это специальная команда, доступная в некоторых тестерах Cirris hipot. Аналогично времени выдержки тестеры Cirris способны пропитать тестируемое устройство электричеством, чтобы помочь испарить влагу из изоляции. Во время выдержки напряжение в сети повышается, чтобы подготовить сеть к ИК-тесту. Подобно разминке перед большой игрой, время выдержки поможет пройти проводам, которые в противном случае не прошли бы тест IR. Во влажных условиях более длительное время выдержки способствует более тщательному высыханию кабелей.Во влажные месяцы многие тесты требуют более длительного времени выдержки, чтобы последовательно пройти тест IR.

Кондиционер – Осушение воздуха

Каждый год мы получаем звонки от клиентов из некоторых провинций Китая во время сезона дождей. Чтобы решить эту проблему, наши клиенты помещали свои тестеры и готовые кабели в кондиционированные офисные помещения на ночь. Это давало клиентам несколько часов утром на тестирование.

Если люди чувствуют себя некомфортно в условиях жары и влажности, то, скорее всего, и тестируемые устройства тоже.Если у вас есть возможность и место, переместите тестовую зону в помещение с кондиционированием воздуха. Вам придется оставить их на некоторое время в кондиционированном помещении, чтобы они высохли, но ваши тесты будут более последовательными.

Влажность

Cirris Easy-Touch™, Ch3 и 1100H+ могут тестировать кабели даже при влажности от 0 до 95%. Однако результаты ИК-теста ухудшатся, если относительная влажность превысит 75 % без конденсации (это означает, что влага не собирается каплями). Хотя многие факторы могут способствовать сбоям в работе ИК-подсветки, тестеры Cirris спроектированы таким образом, чтобы выдерживать влажность лучше, чем любые другие обнаруженные нами устройства.

Если ваши кабели начинают не проходить ИК-тест, хотя раньше они стабильно проходили, проверьте изоляцию ваших проводов, чтобы выяснить, чувствительны ли вы к влажности, прежде чем тратить время и деньги на поиск несуществующей проблемы с тестером.

У вас нет тестера влажности? Мы можем помочь

Нажмите здесь для получения дополнительной информации о нарушениях изоляции

Узнайте больше интересных фактов о влажности

Кабельные нагреватели с минеральной изоляцией | Кабельные нагреватели MI

> > > Кабельные нагреватели с минеральной изоляцией | МИ Кабельные обогреватели

Нажмите на изображение, чтобы увеличить

Связаться с нами Запрос цитаты
Кабельные нагреватели с минеральной изоляцией (кабельные нагреватели с минеральной изоляцией) представляют собой нагревательные кабели с изоляцией из MgO с превосходной диэлектрической прочностью и сопротивлением изоляции.Они могут быть сформированы в самые разные формы и размеры. Они могут обеспечивать высокую температуру в местах, где стандартные обогреватели нецелесообразны из-за ограниченного размера или занимаемой площади. Кабельные нагреватели с минеральной изоляцией могут быть сформированы для покрытия цилиндрических деталей, требующих однородной или распределенной тепловой схемы. В этом нагревателе также могут быть разработаны специальные длины холодной секции в соответствии с требованиями применения. Кабельные нагреватели с минеральной изоляцией нестандартной формы переходят с помощью влагостойкого адаптера на гибкий вводной провод.Гибкий подводящий провод может иметь дополнительные защитные оболочки, такие как оплетка из нержавеющей стали или армированный кабель для защиты от истирания.

Особенности конструкции кабельного нагревателя

  • Высокая термостойкость до 1500°F
  • Диаметры от 0,04” до 0,25” для индивидуальных применений
  • Возможность работы от 240 В или выше в определенных приложениях
  • Предварительно сформированный на заводе или в полевых условиях с использованием соответствующей оснастки
  • Доступны фитинги, фланцы, вакуумные фитинги и другие способы монтажа
  • Изготовлено из высоколегированных материалов оболочки для снижения коррозии
  • Мощность и напряжение, адаптированные к применению
  • Элементы могут быть сформированы по спецификации или сформированы на месте
  • Дополнительная внутренняя термопара может быть установлена ​​в различных точках для точного контроля температуры
  • Герметичный переход провода для предотвращения загрязнения
  • Материалы оболочки доступны из нержавеющей стали 304, нержавеющей стали 316, Inconel® 600 или специального материала по запросу

Погружные кабельные нагреватели

Durex может модифицировать любой кабельный нагреватель специальными материалами оболочки, уплотнениями и защитными соединительными корпусами для погружного нагрева в газовой или жидкой среде. Также доступны фланцевые, резьбовые фитинги и другие типы монтажа.

Кабельные нагреватели с тефлоновой оболочкой

Когда требуются температурные факторы, влагостойкость или воздействие химических факторов, кабельные нагреватели Durex могут поставляться с торцевыми уплотнениями из тефлона® на оболочке нагревателя, тефлоновым® покрытием на всей оболочке и/или проводами с изоляцией из тефлона®. Durex производит эти кабельные нагреватели для таких требовательных, но разнообразных сред, как полупроводниковая и пищевая промышленность, среди многих других.

Соображения при выборе нагревателя кабеля с минеральной изоляцией

  • При выборе следующего кабельного обогревателя MI необходимо учитывать следующие факторы:
  • Номинальная мощность и напряжение
  • Требования к установке и монтажу (кронштейны, фитинги и т. д.)
  • Контроль температуры
  • Требуется тип электрического соединения
  • Требования к формованию
  • Рабочая температура оборудования
  • Плотность в ваттах должна быть подтверждена для обеспечения длительного срока службы

Начните проектирование своего индивидуального кабельного обогревателя MI сегодня

Durex Industries обладает опытом и контролем качества, которым вы можете доверять при разработке вашего следующего кабельного обогревателя с минеральной изоляцией. Будь то кабельный нагреватель MI, который может приспосабливаться к криотемпературе, или нагреватель, который приспосабливается к низкой или высокой плотности мощности, у нас есть опыт и знания, которые вам нужны. Наши возможности также включают в себя индивидуальный дизайн-сборку, чтобы обеспечить успех в каждом приложении.

Кабельные обогреватели с минеральной изоляцией Технические характеристики и опции

Вернуться к началу
Рабочие характеристики
  • Плотность в ваттах: максимум 150 Вт на квадратный дюйм площади поверхности оболочки при идеальном применении, проконсультируйтесь с заводом-изготовителем
  • Максимальная температура: 1500°F (815°C)
Номинальные размеры
  • Диаметр нагревательного кабеля: 0.040″, 0,062″, 0,093″, 0,125″, 0,132″, 0,150″, 0,170″, 0,188″, 0,200″, 0,250″, дополнительные размеры уточняйте у изготовителя
  • Допуск на диаметр кабеля: 0,005
  • Допуск по длине нагревателя: от 0 до 6 дюймов (1/8 дюйма), от 6 дюймов до 18 дюймов (1/4 дюйма), от 18 дюймов до 24 дюймов (3/8 дюйма), от 24 дюймов до 120 дюймов (3/4 дюйма). ), от 120 до 300 дюймов (1 дюйм)
Электрические характеристики
  • Допустимое отклонение сопротивления: 10 %
  • Стандартное напряжение: 120 или 240 вольт, для более высокого или более низкого напряжения свяжитесь с Durex Industries
  • Термопары: ANSI, тип J или K
Переходник и окончание нагревателя
  • Переходные (заливные) адаптеры:
  • 0.Диаметр от 25 до 0,38 дюйма (см. таблицу стандартных характеристик)
  • Номинальные температуры перехода: Стандартный переход рассчитан на 482°F (250°C). Дополнительный высокотемпературный переход рассчитан на 842°F (450°C). Стандартная изоляция проводов нагревателя – TGGT (Teflon®, двойное стекловолокно, пропитка Teflon®), рассчитанная на 482°F (250°C)
  • Термопара: в стандартных проводах используется изоляция из стекловолокна, рассчитанная на температуру 900°F (482°C). Изоляция Teflon® доступна по запросу
  • Дополнительная защита свинца: доступна оплетка из стекловолокна, оплетка из нержавеющей стали или армированный трос из нержавеющей стали
Стандартные характеристики
Сечение оболочки Максимальное напряжение Адаптер Минимальный радиус изгиба
    Диаметр Длина  
0. 062 Диам. 120 0,25 1,16 0,18
0,093 Диам. 120 0,28 0,88 0,28
0,125 диам. 240 0,28 0,88 0,38
0,080 х 0,140 240 0.28 0,88 0,38
0,100 х 0,120 240 0,28 0,88 0,38
0,150 диам. 240 0,28 0,88 0,45
0,105 х 0,150 240 0,28 0,88 0.45
0,130 х 0,130 240 0,28 0,88 0,45
0,188 Диам. 240 0,38 1,20 0,56
0,200 диам. 240 0,38 1,20 0,60
0. 250 диам. 240 0,38 1,20 0,75
Радиус может быть уменьшен в два раза по сравнению с диаметром оболочки в идеальных условиях. Проконсультируйтесь с Durex Industries. Допустимое сопротивление/мощность 10%

Области применения кабельных нагревателей с минеральной изоляцией

Вернуться к началу
  • Обогрев/защита от замерзания
  • Производство полупроводников
  • Горячеканальные системы для литья пластмасс под давлением
  • Погружение в воздух или жидкость
  • Режущие и запаивающие бруски
  • Трубное отопление
  • Большие площади поверхности
  • Вакуумные камеры

Кабельные нагреватели с минеральной изоляцией Загрузка литературы

Вернуться к началу Катушки и кабельные нагреватели 4-29-19 – 422KB

Chromalox Srcch 1 Руководство пользователя PJ490 CHX

Саморегулирующиеся нагреватели картера SRCCH-1 и SRCCH-2

поставляются с гибким фиксатором и предварительно зачищенными 28-дюймовыми холодными проводами

для простоты подключения и жесткой проводки. Эти нагреватели следует использовать только на компрессорах

диаметром до 40 дюймов, расположенных в невзрывоопасных зонах.

ОПАСНОСТЬ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ/ПОЖАРА. Не подвергайте нагреватель

воздействию температур выше 150˚F.

SRCCH-1 и SRCCH-2

Саморегулирующиеся нагреватели картера

© 2010 Chromalox, Inc. целостность электроизоляционной оболочки

нагревательного кабеля.

Для использования подогревателей СРЦЧ-1 и СРЦЧ-2 оберните кабель

вокруг картера и затяните гибкую замковую ленту. Убедитесь, что

хороший контакт нагревателя с поверхностью картера.

Подсоедините провода к защищенной цепи GFCI.

ОПАСНОСТЬ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ. Отключите все питание

перед установкой или обслуживанием нагревательного кабеля и принадлежностей

. Квалифицированный специалист должен выполнять монтаж и обслуживание нагревательного кабеля

и аксессуаров

.Нагревательный кабель должен быть эффективно заземлен

в соответствии с Национальным электротехническим кодексом

. Несоблюдение

может привести к травмам или повреждению имущества.

Используйте SRCCH-1 для работы с напряжением 120 В и SRCCH-2 для работы с напряжением 208–277 В

.

ПРОВЕРКА МЕГГЕРОМ:

Проверка мегомметром должна проводиться перед первым использованием и периодически после этого. Отсоедините сборку. С помощью мегомметра

на 2500 В постоянного тока (минимум 500 В постоянного тока) проверьте сопротивление изоляции между силовыми проводами

(черный и белый зажимаются одновременно) и зеленым проводом заземления

.Показание должно быть не менее 20 МОм независимо от длины кабеля

.

Если показания занижены, следует проверить кабель и изоляцию на предмет

признаков повреждения. НЕ пытайтесь ремонтировать поврежденный нагревательный кабель.

При обнаружении физических повреждений следует заменить весь блок.

УСТАНОВКА

Почему измерение сопротивления изоляции (IR) важно для ваших кабелей

Для чего нужна изоляция кабеля?

Изоляция кабеля является важным защитным материалом для проводников кабеля. Он непроводящий, используется для защиты от утечки тока, предотвращает контакт проводников кабеля с другими проводниками и защищает проводник от угроз окружающей среды, таких как тепло, вода и химические вещества. Плохая или поврежденная изоляция может привести к короткому замыканию, поражению электрическим током или возгоранию.

Поскольку изоляция кабеля очень важна для определения его безопасности и электропроводности, в Keystone Cable мы гарантируем, что все наши кабели проходят тест на сопротивление изоляции (IR) (как часть наших многочисленных тестов), прежде чем доставка продукции клиентам.

Что такое проверка сопротивления изоляции (IR)?

Испытание на сопротивление изоляции (IR) измеряет сопротивление протеканию тока по готовому кабелю; он прикладывает испытательное напряжение, чтобы определить, насколько эффективна изоляция в предотвращении протекания электрического тока через изоляцию. Это аналогично тому, как вы закачиваете воду под давлением в водопроводную трубу для выявления утечек.

Поскольку изоляция начинает стареть после ее изготовления, со временем характеристики высококачественного изоляционного материала по сравнению с материалом более низкого качества станут более очевидными.Следовательно, важно, чтобы после изготовления кабеля был хороший процент прохождения ИК-теста, чтобы обеспечить долговечность вашего кабеля.

Процесс испытания сопротивления изоляции

ИК-тест

проводится с помощью ИК-тестера. ИК-тестер представляет собой портативный омметр (МОм.км) со встроенным генератором, вырабатывающим высокое постоянное напряжение. Напряжение постоянного тока обычно составляет 500 В и вызывает протекание тока по поверхности изоляции. Это показание сопротивления измеряет ток утечки; высокое значение IR означает, что через изоляцию протекает очень небольшой ток, а низкое значение IR указывает на более сильную утечку тока и может указывать на пробой изоляции.

В лаборатории контроля качества Keystone мы придерживаемся международных стандартов IEC 60502-1 для наших ИК-тестов. Чтобы пройти испытания, кабели должны иметь минимальное постоянное сопротивление изоляции K и (см. таблицу ниже) при максимальной рабочей температуре (например, 70 °C для кабелей с изоляцией из ПВХ и 90 °C для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена и резины). кабели).


Одножильные кабели испытывают в воде, а многожильные — на воздухе.Результаты испытаний также будут различаться для кабелей с различными типами изоляции, длины и температуры окружающей среды. Чтобы быть уверенным в своем типе кабеля, не стесняйтесь обращаться к нашей команде по поводу ИК-тестов, которые мы проводим для ваших кабелей.

Проверка электрической изоляции. Часто недооценивают до тех пор, пока дела не пойдут совсем плохо.

Почему изоляция выходит из строя?

Из-за механических повреждений, вибраций, (чрезмерного) тепла/холода, влаги/влажности, химических воздействий и взаимодействий, а также старения пор, трещин вызывает проникновение влаги и инородных тел на поверхность изоляции. Они создают путь с низким сопротивлением, который позволяет току утечки протекать через изоляцию или над ней, вызывая пробои и перегрузки.

Испытание электрической изоляции. Часто недооценивают до тех пор, пока дела не пойдут совсем плохо.

Сопротивление падает двумя способами. Внезапное снижение сопротивления вызвано пробоем или повреждением изоляции. С другой стороны, постепенное снижение сопротивления часто является результатом влаги, грязи или старения (трещин) изоляции.

Содержание:

  1. Значение сопротивления (правило одного мегаома)
  2. Поведение сопротивления изоляции
  3. Как интерпретировать показания
  4. Измерение
  5. Короткие12 испытания изоляции тесты на время / точечное считывание
  6. Метод сопротивления времени
  7. Коэффициент диэлектрической абсорбции и индекс поляризации
  8. Метод ступенчатого напряжения
  • Тестовое напряжение в зависимости отноминал оборудования
  • Испытания при просушке оборудования
  • Влияние температуры на сопротивление изоляции
  • Подготовка к испытанию
  • Меры предосторожности

  • 1.

    Значение сопротивления

    Общеизвестный способ к допустимое сопротивление изоляции , которым пользуются многие профессиональные инженеры и электрики, является «правилом одного мегаома» . В нем говорится, что минимальное сопротивление изоляции должно быть выше 1 МОм на каждые 1000 вольт рабочего напряжения.

    Хотя это обычно используется, лучший способ определить правильное значение — обратиться к правилам классификации, применяемым для вашей установки.

    Вернуться к оглавлению ↑


    2. Поведение сопротивления изоляции

    Как уже говорилось ранее, сопротивление изоляции меняется со временем. Ведя записи, можно легко отслеживать тенденцию этого значения. В следующих примерах показано такое поведение изоляции при различных условиях установки.

    Они показывают изменение сопротивления изоляции в течение нескольких месяцев.

    Рисунок 1 – Типичное поведение сопротивления изоляции в течение нескольких месяцев при различных условиях эксплуатации (кривые построены на основе точечных показаний)

    Вернуться к оглавлению ↑


    3.

    Как интерпретировать показания

    Эти показания являются относительными. Важнее тенденция. Значение 12 МОм может быть хорошим , если оно стабильно. Если предыдущее показание было 30 МОм, это вызывает беспокойство. Постоянное снижение сопротивления рано или поздно доставит вам проблемы.

    Периодические испытания изоляции необходимы для поддержания надежности системы и рассматриваются как элемент профилактического обслуживания.Снимая периодические показания и записывая их, у вас есть лучшая основа для оценки фактического состояния изоляции .

    Нисходящий тренд является верным предупреждением о предстоящих проблемах, даже если значения все еще могут быть выше минимума. Когда измеренные значения низкие, но стабильные, установка может быть в порядке. Когда предпринять колдовские действия, зависит от ситуации.

    Следующее руководство поможет вам определить свои действия.

    Состояние Что делать?
    От среднего до высокого / в хорошем состоянии. Нет причин для беспокойства.
    От среднего до высоких значений, но с постоянной тенденцией к более низким значениям. Найдите и устраните причину и проверьте тенденцию к снижению.
    Низкий, но в хорошем состоянии. Состояние, вероятно, в порядке, но следует проверить причину низких значений.
    Так низко, что это небезопасно. Очистите, высушите или иным образом увеличьте значения перед вводом оборудования в эксплуатацию. (Проверьте влажное снаряжение во время высыхания.
    Удовлетворительные или высокие значения, ранее поддерживавшиеся в хорошем состоянии, но внезапно понизившиеся. Регулярно проводите проверки, пока не будет установлена ​​и устранена причина низких значений; или пока значения не станут устойчивыми на более низком уровне, но безопасном для эксплуатации; или пока значения не станут настолько низкими, что будет небезопасно поддерживать работу оборудования.

    Вернуться к оглавлению ↑


    4. Измерение

    Тестер изоляции подключает источник постоянного тока к его клеммам и измеряет ток, проходящий через подключенный компонент.Этот ток состоит из множества токов, протекающих между клеммами.

    • Общий ток: Показания прибора
    • Емкость Зарядный ток: Втягивается в изоляцию за счет поляризации электронов. Начинается с высокого уровня и падает после того, как изоляция заряжается до полного напряжения. Время зависит от емкостных свойств аппарата.
    • Ток поглощения: Первоначально высокий и падает из-за поглощающей способности изоляции.
    • Ток проводимости/утечки: Постоянный ток через изоляцию и чрезмерную изоляцию. Вот что важно!
    Рисунок 2 – Кривые, показывающие компоненты тока, измеренные при испытании изоляции постоянным током

    Вернуться к оглавлению ↑


    5. Типы испытаний изоляции:

    Мы можем провести три основных испытания изоляции. У каждого свое предназначение и применение. Чтобы получить правильное полное представление о состоянии изоляции, рекомендуется провести несколько испытаний.


    5.1 Кратковременные/точечные испытания

    Кратковременные измерения (около 60 с)

    Здесь мы подключаем наш тестер к изоляции и используем его в течение короткого определенного периода времени. Обратите внимание, что измерение меняется в зависимости от времени . Это означает, что через 30 секунд вы прочтете другое значение. Температура, влажность и состояние изоляции будут влиять на показания. Этот метод тестирования подходит, если вы тестируете устройства, которые не имеют емкости или имеют небольшую емкость.

    Однако высоковольтное оборудование почти всегда имеет значительно большие емкостные характеристики, поэтому этот краткий тест дает лишь приблизительное представление о качестве изоляции и не является безопасным.

    Для точного определения рекомендуется использовать один из следующих методов.

    Рисунок 3 – Типичная кривая сопротивления изоляции (в МОм) в зависимости от времени для метода «кратковременного» или «точечного считывания»

    Вернуться к оглавлению ↑


    независимо от температуры и дает вам исчерпывающую информацию без предыдущих записей.Он основан на абсорбционном эффекте

    хорошей изоляции по сравнению с влажной или загрязненной изоляцией.

    Вы просто выполняете последовательные измерения через определенные промежутки времени и отмечаете различия.

    Хорошая изоляция показывает постоянное увеличение сопротивления в течение определенного периода времени . Это вызвано током поглощения. Хорошая изоляция показывает эффект заряда в течение периода времени, намного превышающего время, необходимое для зарядки емкости изоляции.Загрязненная или влажная изоляция будет маскировать этот эффект поглощения из-за высокого тока утечки, который будет оставаться довольно постоянным, поддерживая низкое сопротивление.

    Этот тест не зависит от размера оборудования. Увеличение сопротивления для чистой и сухой изоляции происходит таким же образом, как если бы компонент был большим или маленьким.

    Хорошая изоляция показывает более высокое значение после более длительного периода времени. Подозрительная изоляция покажет выравнивание сопротивления.

    Рисунок 4 – Типичные кривые, демонстрирующие эффект диэлектрической абсорбции при испытании сопротивления времени, полученные на емкостном оборудовании, таком как большая обмотка двигателя

    5.3 Коэффициент диэлектрической абсорбции и индекс поляризации

    Отношение двух показаний временного сопротивления называется Коэффициентом диэлектрической абсорбции . Это полезно для записи информации об изоляции. Если соотношение представляет собой 10-минутное показание, разделенное на 1-минутное показание, значение называется индексом поляризации .

    Эти результаты дают вам легкое представление о качестве изоляции .

    90/30-секундный соотношение 10/1 минута (индекс поляризации)

    0

    Изоляция Состояние 60/30-секундный соотношение
    Опасный менее 1
    : 1.0 – 1.25 1.0 – 2.0
    Хорошо 1.4 – 1.6 2.0 – 4.0
    Отлично выше 1.6 выше 4

    Вернуться к содержанию Таблица ↑


    5.4 Метод ступенчатого напряжения

    Здесь мы используем прибор с несколькими напряжениями для ступенчатой ​​подачи 2 или более напряжений. Мы ищем любое снижение сопротивления изоляции при более высоком напряжении. Если сопротивление падает, это признак слабости изоляции, которая проявляется при более высоком напряжении.

    Любая разница в мегаомах покажет признаки слабости и должна рассматриваться как повод для расследования . Влага и грязь выявятся при испытаниях при напряжениях, ожидаемых в эксплуатации.

    Эффекты старения или механического повреждения в достаточно чистой и сухой изоляции могут не проявляться при таком низком напряжении. При более высоких напряжениях сопротивление таких локальных повреждений обычно быстро уменьшается, когда электрическое напряжение превышает определенный предел.

    Рисунок 6 – Типичные кривые при испытании «шаговым напряжением» Рисунок 7 – Кривые испытания методом ступенчатого напряжения, сравнение результатов с хорошей и плохой изоляцией

    проблема. Кривая 2 (верхний график) показывает состояние одной и той же обмотки двигателя после очистки, обжига и пропитки.

    Кривая 1 показывает падение сопротивления, указывающее на проблему. Кривая 2 показывает тот же аппарат после очистки, обжига и пропитки.Этот метод полезен при определении наличия чрезмерной влаги или других загрязнений в изоляции оборудования.

    Вернуться к оглавлению ↑


    6.

    Испытательное напряжение в зависимости от номинальных характеристик оборудования

    Часто используемые напряжения постоянного тока для текущего обслуживания: <100 по 100 – 250 V 440345 440 – 550 V 500 – 1000 V 2400 V 1000 – 2500 V 4160 V и выше 1000 – 5000 В или выше

    Испытательные напряжения для контрольных испытаний оборудования значительно выше, чем для текущего обслуживания.Для конкретных рекомендаций вы должны проконсультироваться с производителем.

    Контрольное испытание Напряжение для вращающегося оборудования:

    • Заводское испытание переменным током: 2 идентификационных бирки Номинальное напряжение + 1000 В Испытание после эксплуатации: 0,6 × заводское испытание переменным током × 1,6

    Вернуться к оглавлению ↑


    7. Испытания во время сушки оборудования

    Влажное электрооборудование представляет собой распространенную опасность, с которой сталкиваются все инженеры по техническому обслуживанию. Если оборудование намокло от пресной воды, просто высушите его. Соленая вода будет оставлять коррозионные отложения солей на металлических и изоляционных поверхностях, а также в трещинах изоляции.

    Поэтому необходима чрезмерная очистка пресной водой.

    Существует множество способов поджаривания электрооборудования в зависимости от его размера и портативности. Можно использовать продувку горячим воздухом , печь, циркуляцию токопроводов или комбинацию . В некоторых случаях такая сушка может не понадобиться.Если у вас есть предыдущие записи о соответствующем оборудовании, они полезны для определения необходимых действий. Сравнение результатов поможет вам оценить состояние.

    Рекомендуется ограничить испытательное напряжение на ранних стадиях процесса сушки.

    Приведенная выше кривая высыхания (якорь двигателя постоянного тока) показывает, как изменяется сопротивление изоляции после нагрева. Сопротивление падает (из-за температуры), а затем повышается по мере сушки. Наконец, она повышается до требуемого значения, когда достигается комнатная температура.Используя предыдущие тесты, вы узнаете, когда достигли безопасного значения.

    Периодически проверяя и используя DAR (коэффициент диэлектрической абсорбции) или PI (индекс поляризации) , можно следить за процессом высыхания (компенсировать температуру).

    Интересное чтение:

    Практические советы, как не сжечь электродвигатель

    Вернуться к оглавлению ↑


    с повышением температуры

    .Для надежного сравнения показаний мы должны скорректировать эти показания до базовой температуры (20 °C) или всегда снимать показания при одной и той же температуре.

    Главное правило! На каждые 10◦c увеличения сопротивление уменьшается вдвое. На каждые 10◦C снижения удваивайте сопротивление. Каждый тип изоляции будет иметь разную степень изменения сопротивления.

    Рисунок 8 – Типичная кривая сушки, при которой одноминутные показания сопротивления изоляции снимаются каждые четыре часа

    Вернуться к оглавлению ↑


    9.Подготовка к тесту

    1. Вывести из эксплуатации!
      • Выключить
      • Открытые выключатели
      • Огнистоны (заземление)
      • Отключение
        • Отключение линии
          • Отсоединить нейтральные и защитные заземления (санкция для тестирования!)
      • Убедитесь, что только то, что включено в Контрольная работа!
        • Проверка установки
          • Что подключено/включено в тест?
          • Обратите внимание на проводники, отходящие от установки (Проверьте дополнительное оборудование, которое снизит сопротивление)
        • Возможно, потребуется изолировать составные части и протестировать каждую из них по отдельности
        • Разряд емкости
          • Очень важно, чтобы емкость разряжается как до, так и после испытания изоляции.
          • Разрядка в течение 4-кратного периода, пока подается тестовое напряжение.
        • Утечка тока на переключателях
          • Учтите, что на показания не повлияет утечка через переключатели или блоки предохранителей.
          • Ток находящейся под напряжением линии может проникнуть в прибор и вызвать несоответствие показаний (линия под напряжением)

    Практика блокировки и семь других шагов, спасающих жизни

    Вернуться к оглавлению ↑


    10.Меры предосторожности

    1. При выводе оборудования из эксплуатации соблюдайте все правила безопасности.
    2. Блокировка отключенных выключателей.
    3. Испытание на внешнее или наведенное напряжение.
    4. Применить рабочие площадки.
    5. При работе с высоковольтным оборудованием всегда существует вероятность наведения напряжения в тестируемом оборудовании или линиях, к которым оно подключено.
    6. Поэтому рекомендуется отключиться от шины или линии.
    7. При подключении измерительных проводов используйте резиновые перчатки.
    8. Никогда не тестируйте аппарат под напряжением!
    9. Если соединения заземления должны быть удалены, убедитесь, что они не проводят ток и что при отключении никакие другие соединения не теряют необходимой защиты.
    10. Остерегайтесь проводников, отходящих от цепи, и убедитесь, что они отключены от любого источника питания.
    11. Опасность поражения электрическим током из-за испытательного напряжения:
      • Соблюдайте номинальное напряжение прибора и относитесь к нему с осторожностью!
      • Крупногабаритное оборудование может накапливать опасное количество энергии.
      • Разрядите емкость после проверки и перед работой с измерительными проводами.
    12. Взрывоопасность и пожароопасность:
      • При нормальном использовании тестера опасность возгорания отсутствует, однако существует опасность при испытании оборудования в горючей или взрывоопасной среде.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.