Надежность электрического «теплого пола»

К. Амбарцумянц, к.т.н.

Установить электрический «теплый пол» решаются далеко не все из тех, кто задумывался об этом. Основная причина – отсутствие ясного понимания того, что будет греть, как долго будет греть и насколько это безопасно. Попробуем внести предельную ясность в эти вопросы

Что будет греть?

Рассмотрим конструкцию нагревательной секции «теплого пола», который может быть рекомендован к установке в жилых помещениях.

Специальный нагревательный кабель, у которого есть защитный экран и жила стекания (ее другое название «жила заземления») диаметром от 4 до 8 мм, нагревается при подаче на него электрического тока.

Кабельный электрический «теплый пол» продаётся как в виде бухты, так и в виде нагревательного мата, когда нагревательный кабель еще на заводе уложен змейкой на пластиковой сетке. Такая сетка обычно имеет липкий слой, при помощи которого легко крепится на основание.

В зависимости от того, сколько жил имеет нагревательный кабель, нагревательная секция может иметь один или два силовых провода для подключения к сети питания. Рассмотрим самый распространенный вариант – нагревательную секцию с двужильным нагревательным кабелем и одним холодным концом (рис. 1).

TP_El_1

Рис. 1. Основные элементы электрического «теплого пола»:
1 – силовой кабель («холодный конец»); 2 – нагревательный кабель; 3 – соединительная муфта; 4 – концевая муфта

Силовой кабель

Силовой кабель («холодный конец») может быть любого цвета, с сечением питающих жил, подбираемым так, чтобы не допустить его нагрев при постоянной работе «теплого пола». Стандартные терморегуляторы предназначены для присоединения силового кабеля сечением от 1…1,5 мм2. Если этот параметр меньше, необходимо использовать специальные наконечники для опрессовки. Если питающий провод толще, значит, кроме терморегулятора, нужен электромагнитный пускатель.

Для упрощения производства, компании-изготовители используют в качестве холодного конца стандартный силовой кабель с медной жилой и в изоляции из поливинилхлорида типа ПВСили ВВГ (рис. 2). При выборе, при прочих равных условиях следует отдать предпочтение ПВС, так как он легче гнётся, и за счет большего количества жил, имеет лучший контакт с клеммами питания терморегулятора. Это предотвращает их нагрев при эксплуатации.

TP_El_2

Рис. 2. Стандартные силовые кабели для обустройства «холодного конца»

Концевая муфта

Концевая муфта есть у всех моделей двужильного «теплого пола», поскольку с ее помощью замыкается электрическая цепь, что необходимо для работы системы.

TP_El_3_9 В настоящее время применяется три типа герметизации и защиты такого соединения:

  • капсула, которая залита стойким к влаге компонентом (рис. 3). Типичный представитель такого способа – системы кабельного обогрева, выпускаемые финским предприятием ENSTO;
  • заливка специальным материалом (рис. 4–6), который придает прочность и герметичность соединению (Nexans (Норвегия),
  • «Теплолюкс» (Россия) и, до середины 2014 г., Woks (Украина));
  • установка термоусадочной трубки с клеем (рис. 7–9). Представители: DEVI (Дания), Hemstadt (Германия), Rayhem (США), Woks (Украина) (с середины 2014 г.), Profi Therm EKO (Украина).

Соединительная муфта

Некоторые производители (Nexans, Hemstadt) предлагают нагревательные секции с «безмуфтовым» соединением. Важно понимать, что это условное утверждение. Почему? Потому что они научились помещать соединительную муфту под общей наружной оболочкой нагревательного и силового кабелей. Холодный конец такой секции имеет маркировку в виде звездочек, а само место соединения обозначено словом «splice» (англ. – «сращивание», «соединение»), и к нему нельзя прикладывать изгибающие усилия (рис. 10).TP_El_10

Рис. 10. Соединительная муфта под общей наружной оболочкой нагревательного и силового кабелей

Остальные производители электрических систем обогрева используют множество вариантов соединительных муфт:

  • прочная капсула, залитая силиконом – Ensto (рис. 11). Размер такой муфты – 78×18×35 мм;
  • разделительный кордель и термоусадочная трубка – DEVI, ∅ 15…17 мм (рис. 12);
  • изоляция соединения нагревательного и силового кабеля термоусадочными трубками и установка общей термоусадки с клеем – Profi Therm EKO, ∅ 14…18 мм (рис. 13);
  • разделительный кордель и обечайка залиты специальным материалом, внешняя термоусадочная трубка с клеем – Woks, ∅ 12 мм (рис. 14);

Все муфты – соединительные и концевые – должны обеспечивать класс защиты изделия IPX7. Напомним что это такое.

Классы защиты оболочки

TP_El_11_14

Ingress Protection Rating — система классификации степеней защиты оболочки электрооборудования от проникновения твёрдых предметов и воды в соответствии с международным стандартом IEC 60529 (DIN 40050, ГОСТ 14254-96).

Под степенью защиты понимается способ защиты, проверяемый стандартными методами испытаний, который обеспечивается оболочкой от доступа к опасным частям (токоведущим и механическим частям), попадания внешних твёрдых предметов и/или воды внутрь оболочки.

Маркировка степени защиты оболочки электрооборудования осуществляется при помощи международного знака защиты IP и двух цифр, первая из которых означает защиту от попадания твёрдых предметов, вторая — от проникновения воды (табл. 1).

Код имеет вид IPXX, где на позициях X находятся цифры, либо символ X, если степень не определена. За цифрами могут идти одна или две буквы, дающие вспомогательную информацию. Например, бытовая электрическая розетка может иметь степень защиты IP22 — она защищена от проникновения пальцев, и не может быть повреждена вертикально или почти вертикально капающей водой. Максимальная защита по этой классификации — IP68: пыленепроницаемый прибор, выдерживающий длительное погружение в воду под давлением.

TP_El_16

Таблица 1. Вторая цифра в маркировке IP, обозначающая защиту от проникновения жидкости

Стоит отметить, что вторая цифра автоматически гарантирует первую, меньшую на единицу. К примеру, IPX5 означает IP45, а IPX7 – IP67.

Испытания готовых изделий

В соответствии с техническими нормами есть 5 видов испытаний: квалификационные, приемо-сдаточные, периодические, сертификационные и типовые. Квалификационные предполагают проверку на соответствие изделия утвержденной конструкции.
Приемо-сдаточные и периодические испытания рассмотрим на примере испытания нагревательных секций Woks (рис. 15), которые выпускает ПАО «Одескабель» (Украина) (табл. 2).

TP_El_15

Рис. 15 Нагревательный мат для «теплого пола» WoksMat (Одескабель)

Критерии проверок

Таблица 2. Испытания нагревательных секций электрического «теплого пола» Woks

TP_El_17


Нагревательные секции считаются влагостойкими, если после нахождения 30 минут в воде выдерживают испытание переменным напряжением 1500 В (750 В – для тонкого кабеля) на протяжении 30 секунд. Напряжение сначала прикладывают между жилами, а затем между жилами и экраном.

Нагревательные секции считаются стойкими на растяжение, если при растяжении с силой 120 Н не появляются признаки разрушения оболочки, соединительной муфты или нарушения целостности жил.

Нагревательный кабель, который выдержал напряжение 1500 В (750 В – для тонкого кабеля), приложенные между жилами и экраном в течение 30 секунд без пробоя изоляции, считается стойким к деформации, если при этом был уложен под прямым углом на стальной пруток ∅ 6 мм, а на стальную пластину (100x00х10 мм), которая лежала сверху него, давил груз весом 600 Н.

Ударная стойкость проверяется при температуре минус 5°С. Нагревательный и силовой кабели, концевая и соединительная муфты секции подвергаются одиночному удару стальным предметом с энергией 2 Дж. По прошествии 2-х часов на секцию подается напряжение 1500 В (750 В – для тонкого кабеля), приложенные между жилами или между жилами и экраном 30 секунд. При этом не должно наблюдаться пробоя изоляции.

Проверка на расширение горения считается пройденной, если кабель затухает не позднее 30 секунд после того, как прекращено воздействие на него открытым источником огня. 100% проверка всех нагревательных секций на влагостойкость не является обязательной. Международный стандарт обязывает производителей выпускать «теплый пол», обладающий IPX7. Как это обеспечить и проконтролировать – вопрос на совести самих производителей. Некоторые из них считают, что культура производства высока настолько, что 100% проверка не обязательна, и достаточно выборочной. Другие производители («Одескабель» в их числе), предпочитают иметь уверенность в качестве, вместо допущений, и проверяют на герметичность 100% готовой продукции.

Периодические испытания проводятся не реже одного раза в год. Сертификационные осуществляются органом сертификации (в Украине – «УкрСепро»). Типовые испытания проводятся при каждом изменении конструкции кабеля или муфты.

Надеюсь, информация была интересна не только специалистам, но и людям, имеющим свой меркантильный интерес в этом вопросе: насколько электрический «теплый пол» может быть безопасен, как отопительный прибор. По крайней мере, теперь известно из чего он состоит, и что должен проверить производитель, перед тем как продавать свое изделие.

В следующем номере журнала будут подробно рассмотрены конструктивные особенности соединительных муфт «теплых полов» разных производителей.

Больше важных статей и новостей в Telegram-канале AW-Therm. Подписывайтесь!



Оставьте комментарий

Telegram