Секреты

Неисправности греющего кабеля

Нагревательные кабели (далее – НК) относятся к одним из самых надежных и долговечных элементов электротехнических систем: некоторые производители указывают эксплуатационный срок своих изделий до 20 лет. И это отнюдь не маркетинговый ход: достаточно ознакомиться с действующим ГОСТ, в котором изложена методика испытаний НК. Однако, положительный результат испытаний - лишь одна из составляющих эффективной, длительной и безотказной эксплуатации нагревательных систем. Как показала многолетняя практика, неисправности НК в большинстве случаев не связаны с производственными дефектами, а являются следствием нарушения правил проектирования, монтажа или эксплуатации нагревательной системы, представляющей структуру, в каждой линии которой последовательно соединены шкаф управления-силовой кабель-распределительная коробка-монтажный конец нагревательного кабеля-соединительная заделка-нагревательный кабель-концевая заделка.

Функционирование системы осуществляется, как правило, под воздействием терморегулятора, контролирующего температуру воздуха или обогреваемого объекта. Эффективность действия электрообогрева зависит от состояния каждого компонента. В связи с этим можно классифицировать два вида неисправностей нагревательного кабеля:

Проверка греющего кабеля без отключения шкафа управления

К числу таких дефектов относятся:

Наличие льда, снега и сосулек в зонах обогрева в системах снеготаяния, выполненных, как правило, на резистивных нагревательных кабелях, снижении температуры объекта, выявляемой по показанию терморегулятора в шкафу управления для систем на саморегулируемом кабеле.

Алгоритм поиска неисправности:

Измерение тока дефектной линии токоизмерительными клещами или прибором, позволяющим контролировать ток в пределах 0.5… 32А. Замер производится не ранее 5… 10 минут с момента подачи напряжения на нагревательную секцию.
Сравнение измеренного значение тока с установившимся значением, указанным в проекте.

Для саморегулируемого кабеля отклонение значение тока от проектного на 20… 25 %% не является признаком неисправности, а может быть связано с технологическими допусками при изготовлении матрицы, различной температурой по длине обогреваемого объекта. На неисправность саморегулируемого нагревательного кабеля может указывать только отсутствие тока или близость его к нулю. Такой эффект может наблюдаться при пробое матрицы вследствие перекоса фаз питающего напряжения.
В случае отсутствия тока проверяется состояние и надежность контактных соединений в клеммниках шкафа управления и распределительной коробки. В случае необходимости производится чистка и затягивание.
Повторная проверка тока цепи нагревательной секции.
В случае отсутствия тока при надлежащем качестве контактных соединений в клеммниках измеряется омическое сопротивление цепи «нагревательный кабель-монтажный конец». В случае двухжильного нагревательного резистивного или саморегулируемого кабеля измерение проводится из одной точки, в случае одножильного резистивного замер производится между физическими началом и концом секции. При отсутствии в проектной документации данных сопротивление исправного резистивного нагревательного кабеля определяется по выражению:

R = U² / P

Где U – напряжение питающей сети, В.

Р – общая мощность нагревательного кабеля данной цепи, Вт.

Измеренное омическое сопротивление должно соответствовать расчетному с точностью до 10… 15%. Для условно исправного саморегулируемого кабеля значение сопротивления должно отличаться от нуля и бесконечности. Бесконечное значение сопротивления означает неисправность типа «обрыв» в последовательной цепи «соединительная заделка – нагревательный кабель – концевая заделка».
В случае бесконечного значения сопротивления нагревательной секции производится демонтаж соединительной заделки и измерение сопротивление собственно нагревательного кабеля. Если в заделке визуально выявляется нарушение контактного соединения, её необходимо удалить, установив новую.
При бесконечном значении сопротивления собственно нагревательного резистивного кабеля выполняется визуальное выявление точки повреждения, идентифицируемое, в большинстве случаев, по дефекту оболочки. Для аппаратного выявления точки обрыва кабеля, установленного в стяжку, необходимо располагать специальным прибором для поиска места повреждения кабеля.
В случае выявления точки повреждения (обрыва) ремонт нагревательного кабеля выполняется сращиванием концов токопроводящей жилы НК установочным проводом соответствующего сечения с применением комплекта соединительной заделки. Производителями резистивных кабелей допускается уменьшение эффективной длины нагревательного кабеля не более, чем на 5%... 10% от исходной длины секции. Производители саморегулируемых кабелей уменьшаемую длину не регламентируют.

Алгоритм поиска неисправности в данном случае совпадает с указанным выше.

Почему не греет греющий кабель?

Отсутствие нагрева на начальных метрах укладки резистивного кабеля

Данный дефект может быть связан с тем, что некоторые производители нагревательных секций с установленным монтажным концом длиной порядка 5… 10 метров в эстетических целях применяют кабель монтажный кабель такого же цвета, что и нагревательный. При монтаже достаточно просто просмотреть метку соединения, чтобы уложить монтажный конец как нагревательный. Для предотвращения такой ситуации необходимо тщательное изучение руководства по эксплуатации производителя.

Снижение температуры нагрева объекта саморегулируемым кабелем

О данном дефекте можно судить по неэффективному действию системы снеготаяния или по динамичному непрерывному снижению показаний терморегулятора. Однако, этот вид нарушения работоспособности системы обогрева является наиболее трудно диагностируемым, поскольку причиной снижения эффективности может быть отслоение НК от обогреваемой поверхности или повышение влажности теплоизоляции. Может иметь место и практически неуловимый фактор: старение полупроводниковой матрицы - снижение выделяемого тепла при неизменных параметрах питающей сети. Ведущие производители НК указывают снижение тепловыделения до 10% в течение 5… 8 лет. Однако, эффект старения учитывается квалифицированными проектировщиками при разработке технической документации, что выражается в определенных коэффициентах запаса. В случае, если замер тока не показывает значительного отклонения от расчетного, наиболее вероятными причинами являются технологические нарушения при монтаже. Бывает, что для экономии времени и денег при монтаже по длине НК не осуществляется проклейкн алюминизированной лентой. В этом случае на стадии монтажа крошащейся теплоизоляции ее частицы попадают в зазор между НК и поверхностью, ухудшая теплоотдачу ленты. Если замер тока показывает существенное уменьшение тока относительно расчетного, причиной неисправности может быть обрыв токоведущих жил НК на определенном удалении от соединительной заделки.

Прекращение обогрева объекта саморегулируемым НК

О полном прекращении обогрева можно судить по наличию снега, льда и сосулек, если НК применяется в системах снеготаяния и по установившемуся сниженному значению температуры объекта, отображаемой терморегулятором, датчик которого установлен на обогреваемом объекте.

Алгоритм поиска неисправности в данном случае совпадает с указанным выше.

Проверка греющего кабеля с отключением шкафа управления

При аварийном отключении в шкафу управления устройств защиты отдельной линии (атоматический выключатель или УЗО) алгоритм поиска неисправности заключается в следующем:

Определение отключившегося аппарата. При этом желательно убедиться в работоспособности аппарата и в том, что его отключение вызвано, например, не случайным скачком напряжения в питающей сети.
Отключение связанной с аварийно сработавшим аппаратом отходящей линии на клеммнике шкафа.
Проверка сопротивления изоляции оболочки и межфазной изоляции НК в случае отключения УЗО.

Также проверке подлежит сопротивление изоляции между токоведущей жилой и экранной оплёткой посредством мегаомметра с пределом измерения 2500 В Измеренное сопротивление должно быть не менее 0,5 мОм. Измерения проводятся в соответствии с регламентами производителей НК и правилами техники безопасности. При срабатывании атоматического выключателя проверяется сопротивление между токоведущими фазной и нулевой жилой, а также между этими жилами и «землёй».

Проверка состояния клеммных соединениях в коробках в целях выявления отсутствия влаги, надежности контактных соединений, отсутствия посторонних проводящих предметов.
Осмотр нагревательной секции по длине в целях выявления места повреждения.

Для саморегулируемых НК, чаще всего монтируемых на трубопроводах и резервуарах, наиболее часто диагностируется повреждение оболочки при установке теплоизоляции: порезы металлическими покровными листами, деталями крепления, саморезами. Однако для визуального обнаружения места повреждения необходимо снятие теплоизоляции.

Именно поэтому для выявления конкретного нарушения технологии установлена трехступенчатая проверка НК:

При поступлении материала на объект;
После завершения монтажа ленты на обогреваемой поверхности;
После завершения монтажа теплоизоляции.

Контроль НК при поступлении на объект позволяет выявить как заводской брак, так и нарушения при транспортировке и хранении. Одним из таких нарушений может быть отсутствие транспортных муфт на концах НК, выявляемое визуально. Основным методом контроля при этом является измерение сопротивления изоляции НК, методика которого изложена в соответствующих инструкциях заводов-изготовителей. В этих же методиках приведены формы документов отчетности. Размещение резистивного НК, как правило, не связано с последующим укрытием его теплоизоляцией. Местом его «обитания» чаще всего бывают лотки, желоба на кровле, стяжка теплого пола или основание открытой площадки. Однако вариантов механического повреждения бывает не меньше: чрезмерное усилие при встраивании НК в специализированную монтажную ленту, перемещение персонала по уже смонтированному НК, применение цементно-гравийной стяжки вместо цементно-песчаной в тех случаях, когда это рекомендовано изготовителем кабеля, укладка в асфальт не предназначенного для этого кабеля. Так же не способствует надежной работе НК включение его в работу до истечение 28 – дневного срока затвердевания стяжки: образующиеся во влажной смеси пузырьки воздуха могут выполнять роль теплового барьера. В случае установки НК в стяжку обязательно должна составляться схема раскладки и, желательно, итоговая фотография.

Неисправности НК могут проявляться и на стадии эксплуатации. Для резистивного НК чаще всего будет иметь место выход из строя. Из стадии проекта (или вопреки ему) в эксплуатационные дефекты перекочёвывают нарушение межниточного расстояния, радиуса изгиба, пересечения ниток, размещение НК в зонах с разными тепловыми свойствами. «Антикабельными факторами», вносимыми в процессе эксплуатации, являются непредусмотренная проектом установка оборудования с выполнением отверстий в стяжке без учета схемы раскладки, или размещение каких-либо теплоизолирующих предметов (мебель, коробки, пакеты и т.п.) на полу в зоне обогрева. Если повреждение, связанное с внедрением в целостность кабеля сверлом, буром, дюбелем легко диагностируется визуально, то скрытое повреждение (чаще всего типа «обрыв», связанный с локальным перегревом) требует привлечения специалиста с прибором поиска места неисправности кабеля в целях предотвращения тотальных нарушений покрытия пола в желании буквально «докопаться» до места повреждения. Существующие приборы в умелых руках позволяют определить место повреждения с точностью до 100 мм.

Для НК, работающих в водосточных системах кровель, «узким местом» может являться муфта, соединяющая нагревательную часть с монтажным концом. На момент сдачи в эксплуатацию соединение может вести себя вполне надлежащим образом. Но в дальнейшем, при попадании влаги в место соединения температурные колебания вызывают нарушение целостности заделки. Поэтому универсальная рекомендация: привлечение специалистов при выполнении монтажа нагревательной системы. И, если уж в зимнее года время нельзя обойтись без «специалиста с лопатой» для чистки кровли или в межсезонный период чистки водоотводящих лотков, то необходимо подробно инструктировать его о расположении нагревательных кабелей.

Выяснение конкретной причины отказа и принятие мер для её устранения – задача специалистов, оснащенных соответствующими электроизмерительными приборами.

Выявленные причины повреждения НК в ряде случаев могут быть устранены квалифицированными техниками с использованием ремонтных комплектов, входящих в номенклатуру производителей нагревательных кабелей. В состав таких комплектов, как правило, входят термоусадочные трубки, гильзы, герметик и другие материалы, достаточные для выполнения надежного соединения.