Принцип работы и разновидности проводов
Для прогрева бетона в зимнее время, перед началом заливки раствора (после закладки армокаркаса) на рабочую поверхность укладывается провод определенного сечения и напряжения. После этого заливается бетонная смесь, а прогревочный кабель подключается напрямую к сети или к трансформатору. Благодаря этому происходит прогрев бетона, который застывает намного быстрее. При этом, под воздействием температур, структура раствора не меняется, поэтому можно не опасаться, что смесь начнет пузыриться или трескаться.
Сегодня для подобных работ используется три типа кабелей для обогрева:
- КДБС (кабель двухжильный для бетона в секциях). При использовании этого кабеля, его можно подключать к сети 220В, благодаря чему отпадает необходимость использования трансформатора. Кроме этого КДБС кабель проще всего монтировать (не требует подрезания), а благодаря специальным муфтам, он легко укладывается по выбранной схеме. Однако, стоят такие провода довольно дорого (от 1020 рублей за погонный метр). Еще один минус – кабель используется только один раз, так как после затвердевания бетонной массы, его невозможно демонтировать.
- BET – двухжильный кабель, разработанный по финским технологиям. Такие провода также работают без трансформатора и подключаются напрямую. Кабель ВЕТ отличается своей экономичностью, так как для прогрева 1 м3 бетонной поверхности потребуется порядка 20-25 м провода.
- ПНСВ (одножильный провод нагревательный со стальной жилой и виниловой изоляцией). Это самая дешевая система прогрева бетона (от 1 рубля за погонный метр), поэтому ее чаще всего используют при строительстве в частном секторе. Для использования нагревательного провода ПНСВ требуется подключение к трансформатору (при определенных условиях возможно подключение напрямую). Однако, после обогрева бетона, провод можно использовать повторно (например, в качестве системы «теплого» пола или «анти льда» для лестниц).
Так как наибольшей популярностью в строительной сфере пользуется прогрев бетона проводом ПНСВ, то его мы рассмотрим подробнее.
Расчет длины
Чтобы рассчитать длину провода ПНСВ для прогрева бетона требуется учесть несколько основных факторов. Главный критерий – количество тепла, подаваемого на монолит для его нормального затвердевания. Оно зависит от температуры окружающего воздуха, влажности, наличия теплоизоляции, объема и формы конструкции.
В зависимости от температуры определяется шаг укладки кабеля со средней длиной петли от 28 од 36 м. При температуре до -5°C расстояние между жилами или шаг составляет 20 см, с понижением температуры на каждые 5 градусов, он уменьшается на 4 см, при -15°C он составляет 12 см.
При расчете длины важно знать потребляемую мощность нагревательного провода ПНСВ. Для самого популярного диаметра 1,2 мм она равна 0,15 Ом/м, у проводов с большим сечением сопротивление ниже диаметр 2 мм имеет сопротивление 0,044 Ом/м, а 3 мм – 0,02 Ом/м
Рабочий ток в жиле должен быть не более 16 А, поэтому потребляемая мощность одного метра ПНСВ диаметром 1,2 мм равна произведению квадрата силы тока на удельное сопротивление и составляет 38,4 Вт. Чтобы подсчитать суммарную мощность необходимо этот показатель умножить на длину уложенного провода.
Подобным образом рассчитывается и напряжение понижающего трансформатора. Если уложено 100 м ПНСВ диаметром 1,2 мм, то его общее сопротивление составит 15 Ом. Учитывая, что сила тока не более 16 А, находим рабочее напряжение, равное произведению силы тока на сопротивление в данном случае оно будет равно 240 В.
Применение провода ПНСВ – один из самых дешевых способов прогрева бетона. Но он больше годится для применения профессиональными строителями, поскольку для его подключения требуются специальное знание и оборудование. Этот кабель можно применять и в бытовых условиях, правильно рассчитав потребляемую мощность. Снизить расходы при прогреве раствора поможет применение теплоизоляционных материалов, в этом случае нагрев произойдет быстрее, а снижение температуры будет происходить равномернее, что улучшит качество бетона.
Технические характеристики
В таблице перечислены основные технические характеристики ПНСВ:
Кол-во жил | 1 шт. |
Материал жилы | Сталь |
Максимальная температура нагрева | 80 градусов Цельсия |
Температура при монтаже | Не ниже, чем -15 градусов Цельсия |
Рабочие температуры | От -60 до +50 градусов Цельсия |
Минимальный радиус изгиба | Не менее 5 наружных диаметров |
Допустимые напряжения | 380В |
Рекомендуемое напряжение питания | 60-75В |
Удельная мощность | 1,5 – 2,5 кВт/м3 |
Удельное сопротивление | 1,2 кв. мм – 0,15 Ом; 2 кв. мм – 0,044 Ом; 3 кв. мм – 0,02 Ом; |
Сопротивление изоляции | 1 МОм/1 км |
Толщина изоляции | 0,8-0,17 |
Режим работы | Повторно-кратковременный или длительный |
Расход | 50-60 п. м. на 1 м3 бетона |
Срок службы | 15 лет |
В таблице сечений, расположенной ниже, также указан базовый набор характеристик, она поможет в подборе нужного размера провода:
Чем его заменить
Для замены ПНСВ можно использовать ПТПЖ, у него похожие характеристики. Аналог можно изгибать на радиус равный 10 минимальным диаметрам, отличием является то, что у него 2 жилы. Для подогрева бетона можно использовать ПТПЖ 2х0,6. Прогревочный кабель ВЕТ также подойдет для теплого пола или системы прогрева бетона, имеет удельную мощность 40 Вт/м, его конструкция позволяет работать миксером и вибратором. ПНСП – тоже подойдет для замены ПНСВ. Среди греющих кабелей можно выделить еще и КДБС – этот резистивный нагревательный кабель предназначен для быстрого отвердения бетона.
Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:
На этом мы и заканчиваем описание характеристик провода ПНСВ. Теперь вы знаете, где может использоваться данный проводник, как он подключается к сети и какие имеет аналоги.
Похожие материалы:
- Что такое резистивный кабель
- Ошибки при монтаже теплого пола
- Обогрев водопроводных труб кабелем
Технология укладки и прогрева ПНСВ
Прежде чем проложить греющий кабель для бетона, необходимо выполнить ряд подготовительных работ:
- Установите опалубку (можно инверторную) и арматурный каркас (следите, чтобы на этих элементах не было наледи).
- На уровне верхнего и нижнего армокаркаса разложите кабель (сильно натягивать нельзя) с шагом раскладки от 80 до 200 мм (в зависимости от температуры воздуха). Следите, чтобы провода ни в коем случае не пересекались и не соприкасались. Кабель крепится к арматуре при помощи проволочных скруток (1,2 мм), пластмассовыми хомутиками или стальными скрепками.
Температура, оС | Шаг, мм | Диаметр ПНСВ, мм | |
---|---|---|---|
Для верхней и нижней сетки арматуры | Только для нижней сетки арматуры | ||
-5 | 200 | 100 | 1,1 ; 1,2 ; 1,4 |
-10 | 160 | 80 | — |
-15 | 120 | — | — |
-20 | 100 | — | — |
Полезно! Оптимальная схема укладки провода – «змейкой» (как показано на картинке). Длина петли 28-36 м.
- Установите трансформатор на дальше 25 м от рабочего участка и уложите рядом с ним резиновые коврики.
- Оборудуйте ограждение вокруг участка, на котором будет производиться обогрев бетона нагревательными проводами.
- Изготовьте секции шинопроводов (по схеме, приведенной ниже) и установите их вдоль захватки.
- Подключите провода ПНСВ к секциям шинопроводов.
- Подключите шинопровод к трансформатору и опробуйте его на холостом ходу.
Варианты схем подключения
При прогреве бетона кабелем чаще всего применяют схемы подключения типов «Звезда» или «Треугольник».
По схеме «треугольник» кабель разделяется на 3 одинаковые группы проводов, соединяющиеся параллельно. Получившиеся наборы соединяются концами в узлы и подключаются к 3 выходным зажимам КТП ТО-80/86.
Если вы используете схему соединения «звездой», то три равных отрезка проводов необходимо соединить одним концом в узел, а затем соединить три свободных «хвостика» в узлы и подключить к выходным зажимам КТП.
Когда все готово, можно переходить к укладке бетонного раствора и включению нагревающего провода.
Важно! Процесс нагрева нельзя начинать, если бетонная смесь уложена только частично
Технология прогрева
Прежде чем подключать оборудование, стоит уточнить время прогрева бетона:
Начальный период – разогрев. В этот отрезок времени температура должна оставлять не более 10 оС за 2 часа.
Промежуточный этап – нагрев по изотерме. Это очень важный момент на протяжении которого нельзя допускать температуры 80 оС и более.
Заключительный этап – остывание
В этот отрезок времен важно следить, чтобы скорость остывания бетона составляла не более 5 оС/ч.
Полезно! Не рекомендуется продолжать работы по прогреву бетона, после того, как раствор наберет 50% прочности.
Таким образом, бетон будет прогреваться от нескольких часов до трех дней, в зависимости от особенностей и типа строительного объекта.
Технология прогрева и схема укладки
Перед установкой системы прогрева бетона в зимнее время монтируется опалубка и арматура. После этого раскладывается ПНСВ с интервалом между проводами от 8 до 20 см, в зависимости от наружной температуры, ветра и влажности. Провод не натягивается и прикрепляется к арматуре специальными зажимами. Нельзя допускать изгибов радиусом менее 25 см и перехлестов токоведущих жил. Минимальное расстояние между ними должно составлять 1,5 см, это поможет не допустить короткого замыкания.
Наиболее популярная схема укладки ПНСВ – «змейка», напоминающая систему «теплый пол». Она обеспечивает обогрев максимального объема бетонного массива при экономии греющего кабеля. Перед заливкой в опалубку раствора необходимо убедиться в том, что в ней нет льда, температура смеси не ниже +5°C, а монтаж схемы подключения проведен правильно, на достаточную длину выведены холодные концы.
К проводу ПНСВ прикладывается инструкция, с которой нужно ознакомиться перед тем, как прогреть бетон. Подключение осуществляется через секции шинопроводов двумя способами через схему «треугольник» или «звезда». В первом случае систему разделяют на три параллельных участка, подключаемых к выводам трехфазного понижающего трансформатора. Во втором – три одинаковых провода соединяются в один узел, потом три свободных контакта аналогично подключаются к трансформатору. Питающее устройство устанавливается не далее, чем в 25 м от места подключения, прогреваемый участок обносится ограждением.
Система подключается после полной заливки всего объема строительного раствора. Технология прогрева бетона греющим кабелем ПНСВ включает в себя несколько этапов:
- Разогрев осуществляется со скоростью не более 10°C в час, что обеспечивает равномерное прогревание всего объема.
- Нагрев при постоянной температуре длится до тех пор, пока бетон не наберет половину технологической прочности. Температура не должна превышать 80°C, оптимальный показатель 60°C.
- Остывание бетона должно происходить со скоростью 5°C в час, это поможет избежать растрескивания массива и обеспечит его монолитность.
При соблюдении технологических требований материал наберет марку прочности, соответствующую его составу. По окончанию работ ПНСВ остается в толще бетона и служит дополнительным армирующим элементом.
Нужно отметить, что применять кабель КДБС или ВЕТ значительно проще, поскольку их можно подключать напрямую к сети 220 В через щитовую или розетку. Они разделены на секции, что помогает избежать перегрузки. Но эти кабели стоят дороже ПНСВ, поэтому реже применяется при строительстве крупных объектов.
Еще одна популярная технология – использование опалубки с ТЭН и электродами, когда арматура вставляется в раствор и подключается к сети, используя сварочный аппарат или понижающий трансформатор другого типа. Этот способ прогрева не требует специального греющего кабеля, но более энергозатратен, поскольку вода в бетоне играет роль проводника, а его сопротивление при затвердевании значительно возрастает.
Как подключить и проложить провод
Провод ПНСВ подключается к сети через понижающий трансформатор, напряжение на вторичной обмотке которого должно быть в районе 60-75В. Ток вторички – от десяток до сотен Ампер, в зависимости от мощности обогревателя. При проектировании системы обогрева с проводом ПНСВ нужно добиться, чтобы удельная мощность была в пределах 1,5-2,5 кВт для проводника с сечением 1,2 кв. мм.
Стоит отметить, что наиболее распространены провода с сечением 1,2 – 1,4 мм, но встречаются и варианты с сечением до 6 кв. мм.
Напрямую к трансформатору подключать ПНСВ нельзя, поскольку он греется и вы не получите надежного соединения. Нужно подключать провод к трансформатору холодными концами. То есть ПНСВ соединяется с токоведущими жилами из меди или алюминия любым надежным способом. Для меди можно применить пайку тугоплавкими припоями (ПОС-60 не рекомендуется, хоть его температура плавления в разы выше рабочей температуры провода). Пайку совмещают с бандажом из медной проволоки. Возможно применение клеммников и других видов соединений.
Это соединение НЕ должно выполняться в бетоне!
Схема подключения ПНСВ к трёхфазному трансформатору изображена на рисунке:
Стоит отметить, что длина провода подбирается так, чтобы ток через него не превышал 15А, если вам нужно обогревать большую площадь – совместите такие отрезки секциями. В среднем такой ток обеспечивается при длине секций 15-18 метров и напряжении питания в 70В.
Для питания подойдет КТПТО-80. Это комплектная трансформаторная подстанция с трансформатором на 80 кВА для прогрева бетона. Также можно и подключить прогревочный провод к мощному сварочнику с выходным током в 150-250А. Этот вариант сгодится для домашнего применения, чтобы не арендовать профессиональное мощное оборудование. Вот схема подключения ПНСВ к сварочному аппарату:
Укладку провода нужно производить так, чтобы расстояние между соседними жилами было не меньше чем 15 см. Для получения равномерного теплового поля его можно обмотать слоем из фольги толщиной 0,2-0,5 мм.
Список источников
- zamesbetona.ru
- betonpro100.ru
- samelectrik.ru