Как правильно подключить греющий кабель к сети своими руками: схема подключения

Чтобы предотвратить образование льда в трубопроводах, проложенных в грунте, используют элементы с электрическим питанием. Перед тем как подключить греющий кабель, следует определиться со способом укладки и подготовить рабочую зону. Корректно уложенный и подключенный элемент способен проработать не менее 20 лет без ремонта.

Плюсы и минусы обогрева кабелем

Системы электрического обогрева трубопроводов изначально создавались для промышленных объектов. Постепенное снижение себестоимости комплектующих расширило сферу применения за счет частных домов. Нагревательные элементы стали устанавливать в водосточных трубах или по периметру скатов крыш для защиты поверхностей от обледенения.

Преимущества оборудования:

• низкая цена и простота монтажа;
• широкий ассортимент продукции;
• возможность установки в зонах с повышенной пожароопасностью;
• небольшая нагрузка на электрическую сеть;
• длительный срок эксплуатации.

Недостатки греющего кабеля:

• падение ресурса при ошибочном или неаккуратном монтаже;
• зависимость контура отопления от внешней сети;
• высокая стоимость оборудования от премиальных брендов.

Как устроен нагревательный кабель

Изделие состоит из металлического сердечника, нагревающегося при прохождении электрического тока, и изолятора. Многослойная эластичная оболочка защищает внутреннюю часть кабеля от проникновения воды и механических повреждений. Внешнее покрытие из полиэтилена позволяет прокладывать нагреватель в трубопроводах, предназначенных для водоснабжения жилых домов. В конструкции предусмотрены экран из алюминиевой фольги и стальная сетчатая оплетка для заземления, дополнительно повышающие прочность и снижающие электромагнитное излучение.

Наличие защитной оболочки, подключаемой к нулевому проводу, позволяет ввести в линию питания автоматы или блок УЗО. При пробое центральной жилы на оплетку электроснабжение автоматически отключается. К

абель оснащается датчиками температуры, позволяющими регулировать потребление энергии и снизить затраты на обогрев поверхностей труб или кровли.

Виды греющих кабелей

Изделия разделяют на категории по:

• принципу работы;
• количеству проводников;
• назначению.

Резистивные

В схему провода входят 1 или 2 металлические жилы.

Первый вариант рассчитан на коммутацию с 2 сторон и применяется для обогрева полов. Проложенный зигзагом элемент возвращается к стартовой точке и подсоединяется к линии напряжением 220В.

Модификация с двойной жилой подключается к розетке с одного конца и рассчитана на установку внутри трубопроводов. Сердечники состоят из сплава хрома с никелем, обладающего высоким сопротивлением.

В состав монтажного комплекта входит термический регулятор, рассчитанный на фиксированную длину провода.

Резистивный нагреватель нельзя укоротить или удлинить без установки нового датчика, рассчитанного на изменившееся сопротивление. Существуют специальные комплекты для водостоков или крыш, допускающие корректировку длины. Мощность оборудования варьируется от 8 до 60 Вт на погонный метр (определяется сечением и материалом центральной нагревательной жилы). Продукция имеет сниженную себестоимость, но из-за сложности монтажа и регулировки редко используется для прогрева труб в частном секторе.

Саморегулируемые

Изделия отличаются принципом работы. В конструкцию входят 2 проводящих ток сердечника, зазор между которыми заполнен специальным составом с добавлением графитовой пудры.

При низкой температуре зерна графита образуют дорожки, через которые протекает электрический ток. По мере нагрева наполнитель расширяется, что грозит разрывом цепочек из частиц графита. Увеличение сопротивления приводит к падению интенсивности нагрева. Автоматическая корректировка температуры позволяет обогревать конструкции без вмешательства оператора.

Саморегулируемые провода имеют ряд преимуществ:

1. Универсальность применения. Изделия подходят для трубопроводов, скатов крыш или резервуаров с жидкостями.
2. Экономичность. Провод нагревается неравномерно, обеспечивая снижение расхода электроэнергии.
3. Простота монтажа. Изделие можно подрезать или наращивать (например, при проведении ремонта).

Индуктивные

Изделие состоит из сердечника из ферромагнитного сплава, поверх которого намотана проводящая ток жила. При подаче питания в центральной части кабеля наводится электродвижущая сила. За счет электрических потерь в теле происходит повышение температуры. Расположенный поверх слой изоляции защищает элементы конструкции от повреждений. Индукционные нагреватели имеют высокую линейную мощность при пониженном расходе электроэнергии.

Кабель редко используется в частных домах из-за сложности установки и увеличенной стоимости.

Какой способ подключения выбрать

При установке обогревателя внутри труб следует использовать саморегулируемый провод с выводом жил к распределительной коробке или розетке (в случае если приобретен комплект с вилкой). Если предполагается обустроить теплый пол в прихожей, коридоре или ванной, то применяют резистивный кабель. Магистраль аккуратно укладывают змейкой, стремясь совместить начало и конец линии в одной точке.

Способы укладки провода

Греющий кабель располагают на внешней поверхности либо внутри магистралей. Технологии имеют одинаковую трудоемкость и обеспечивают надежную защиту от образования льда. Внешний монтаж используют при строительстве трубопровода, внутренний рассчитан на обогрев уже разведенной сети водоснабжения или канализации.

Линейный

Методика предусматривает установку прямолинейного кабеля вдоль трубопровода. Необходимо правильно закрепить нагревательный элемент, обеспечив плотный контакт между изоляцией и поверхностью. Для снижения риска механических повреждений провод укладывают снизу магистрали, а для фиксации используют металлизированную клейкую ленту.

Технология подходит для регионов с теплой зимой и не обеспечивает стабильного прогрева магистралей с увеличенным диаметром.

Спиральный

Методика предусматривает установку кабеля по спирали. Расстояние между витками определяет интенсивность нагрева. Для крепления и защиты от внешних факторов провод обматывают слоем скотча на металлизированной основе. Для повышения эффективности работы витки располагают вплотную друг к другу. Спиральный контур подходит для стальных или пластиковых труб любого диаметра.

Внутренний

Если добраться до внешней части труб затруднительно (например, магистрали расположены в толще грунта), то можно смонтировать внутренний греющий контур. Для ввода провода устанавливают тройник и протягивают кабель на необходимое расстояние. Входное отверстие герметизируют, выводы подключают к регулятору или сети переменного тока.

Методика подходит для труб водоснабжения, канализационные линии лучше обогревать внешним контуром из-за риска образования засоров.

Способы подключения с описанием

Систему обогрева для труб в жилых помещениях подключают к линии электропитания напряжением 220 В. Проводники должны иметь надежный контакт. Изоляционный слой на линии стыка защищает жилы от воды или атмосферных осадков. От качества соединения зависят работоспособность и ресурс греющего кабеля.

Существует 3 типа коммутации:

• модульный, подходящий для продукции нескольких производителей;
• с использованием стыковочной муфты;
• без установки дополнительных элементов.

Модульный

Методика требует использования оригинальных комплектующих, которые выпускаются всего несколькими компаниями (например, бренд Raychem предлагает соединители серии FlexiClic).

Компоненты выполнены в виде автономных модулей. Для коммутации кабеля питания или организации ответвления используют герметичные разъемы с защелками. Для создания контура обогрева не требуется пайка или скрутка. После сборки система готова к эксплуатации.

Направляющие пазы в штекерах предотвращают неправильную сборку. Места стыков не прогревают поверхности трубы.

С муфтой

Для монтажа саморегулируемого нагревательного кабеля чаще используют универсальные стыковочные муфты. Металлические гильзы надевают на оголенные участки жилы и деформируют при помощи специальных клещей. Место соединения изолируют усадочными трубками с дополнительным клеевым слоем. Для герметизации стыка достаточно прогреть насадку строительным феном либо пламенем от зажигалки. Заземляющую оплетку перед соединением сплетают в плотный жгут. Для снятия изолятора используют канцелярский нож и фен.

Не допускается обжатие металлических гильз стандартными плоскогубцами или молотком: полученное соединение будет непрочным. Встречаются муфты с нанесенным изоляционным слоем. Независимо от конструкции, стыки жил греющего кабеля располагают уступом. Смещение снижает риск короткого замыкания при повреждении защитной оболочки и упрощает процесс монтажа. Усадочные трубки натягивают на поверхность гильз с перекрытием по сторонам около 2–3 мм, а затем обрабатывают потоком горячего воздуха.

Для дополнительной защиты на кабель надевают широкую усадочную трубку и прогревают строительным феном. Затем разводят соединенные жилы в стороны и щипцами с узкими губками сжимают защитную насадку в центральной части.

Полученная конструкция обеспечивает разделение жил и магистрали заземления и защиту стыков от проникновения влаги, вызывающей короткое замыкание.

Без муфты

Методика соединения предусматривает снятие изоляции и монтаж на оголенные наконечники жил и жгута заземляющей оплетки металлических наконечников. Для изоляции используют усадочную трубку, которую поджимают плоскогубцами для повышения герметичности. Конец нагревательного кабеля с наконечниками выводят в распределительную коробку и подсоединяют к сети через блок защиты УЗО (ток утечки – не более 30 мА) и автоматический предохранитель либо дифференциальный автомат.

Особенности для саморегулируемого кабеля

Независимо от методики коммутации для заделки противоположного конца кабеля, находящегося внутри трубы или на поверхности, используют финишную муфту. Наконечник надевают на греющую матрицу, очищенную от внешнего изолятора и оплетки заземления. От одной из жил откусывают фрагмент длиной около 5 мм, формируя ступеньку для защиты от замыкания. Затем на поверхность кабеля надевают двойную усадочную муфту и прогревают феном с обжатием плоскогубцами. Перед установкой следует опустить кабель в воду и проверить герметичность заделки.

Техника безопасности при работах

Основные требования:

• работы выполняют при отключенном питании;
• перед подсоединением силового кабеля проверяют целостность цепи и отсутствие пробоя тестовым прибором;
• не допускают повреждения изоляции;
• места стыка тщательно закрывают усадочными трубками, смонтированными в несколько слоев и обжатыми плоскогубцами.

Подключение к сети

Существует несколько методик подключения к линии питания. Базовая предусматривает монтаж вилки, которую включают в розетку на время работы системы обогрева. Можно установить в линии ручной или автоматический выключатель, срабатывающий при падении температуры ниже заданного порога. Места соединения проводников должны иметь надежную изоляцию, препятствующую проникновению влаги и короткому замыканию.

Схема подключения к выключателю

Концы провода выводят в распределительную коробку. Затем линии нуля и фазы продлевают до дифференциального выключателя или автоматического предохранителя, расположенного в щитке. Для коммутации заземления используют отдельную шину, подключенную к закопанному в грунт треугольнику или забитым в почву стержням.

Номинал предохранителя и сечение линии питания подбирают по мощности системы обогрева. Предусматривают запас, поскольку в момент пуска ток в линии превышает номинальное значение в 2–2,5 раза.

Подключение к силовому кабелю и соединение с ним

Для подсоединения к силовой магистрали необходимо (на примере саморегулируемого провода):

1. Снять внешнюю изоляцию на 70 мм длины, расплести оплетку и скрутить сетку заземления в отдельную жилу.
2. Надрезать внутреннюю оболочку из термостойкого пластика и снять защиту на длину около 40 мм.
3. Прорезать матрицу, нагреть изоляцию феном и снять с сердечников.
4. Снять остатки матрицы и надеть на жилы металлические гильзы (со смещением по длине), деформируя поверхность специальными клещами.
5. Надеть на сердечники усадочный чехол, который должен заходить на гильзы на 2–3 мм.
6. Прогреть изоляцию феном, а затем надеть на кабель трубку с увеличенным диаметром.
7. Направить поток горячего воздуха и дополнительно защитить места ввода матрицы в изолятор, сплющивая нагретую трубку пассатижами.
8. Зачистить жилы силового кабеля, надеть на поверхность защитную муфту и небольшие отрезки трубки на провода.
9. Вставить оголенные наконечники в гильзы и зафиксировать клещами. Многожильные элементы перед опрессовкой скручивать не требуется из-за риска повреждения.
10. Натянуть трубку на линии стыков и обработать потоком воздуха из строительного фена. Оболочка с клеевой основой обеспечивает герметичность стыка.
11. Соединить магистраль заземления с последующей изоляцией.
12. Натянуть на место стыка 3 проводников внешнюю муфту и обработать его феном с удалением воздушных пузырей и обжатием пассатижами.

Через вилку и розетку

Простейший способ предусматривает подключение к оголенным жилам нагревателя кабеля с вилкой. В линии питания необходимо заземление, которое подсоединяют к общему контуру. Места стыка изолируют трубкой с последующей обработкой горячим воздухом и обжатием плоскогубцами.

Для повышения качества защиты провода нуля и фазы закрывают дополнительным слоем изоляции.

Нюансы подключения кабеля в трубе

Общий алгоритм установки кабеля саморегулируемого типа внутри трубы:

1. Приобрести изделие требуемой длины или составить элемент из нескольких кусков. Тщательно изолировать места соединения греющего кабеля между собой. Для установки внутри трубопровода подходит провод с изоляцией, не выделяющей при нагреве вредных веществ и не разрушающейся под воздействием воды.
2. Обеспечить защиту свободного конца контура от воздействия влаги. Проверить качество изоляции пробным погружением в ведро с водой.
3. Перекрыть подачу воды в здание и закрепить на трубопроводе тройник с вводной муфтой.
4. Установить кабель и залить герметиком место ввода. В комплект входит сальник из эластичной резины, упрощающий процедуру подсоединения.
5. Подключить контур к сети, смонтировать дополнительные компоненты и произвести пробный запуск.
6. Закрепить дополнительную теплоизоляцию на трубах с установкой защитного экрана (при необходимости).

Общая инструкция по подключению греющего кабеля

Установка оборудования на внешней части трубопровода состоит из таких этапов:

• подготовки поверхности магистралей и приобретения необходимых комплектующих;
• раскладки провода в соответствии с выбранной схемой и крепления нагревателя металлическим скотчем;
• монтажа дополнительного слоя теплоизоляции, снижающего термические потери при низкой температуре окружающей среды;
• подключения нагревателя к линии питания;
• финишной проверки с устранением найденных дефектов;
• запуска системы в эксплуатацию.

Подготовка

На начальном этапе необходимо осмотреть магистраль, нуждающуюся в обогреве. На поверхности не допускаются ржавчина или отслоившаяся краска, свищи и иные дефекты. На следующем этапе нужно подготовить комплектующие и инструмент для проведения работ. При использовании саморегулируемого кабеля требуется заделать конец провода, который не нужен для коммутации к электрической сети. Для герметизации берут набор усадочных наконечников либо приобретают комплект, включающий в себя кабель с уже заглушенным торцом.

Крепление кабеля

Перед работами следует изучить инструкцию, прилагаемую поставщиком оборудования, и выбрать метод установки (внешний параллельный или наружный спиральный). Технология укладки определяет протяженность кабеля и интенсивность обогрева. Уложенный и прижатый к трубе провод крепят металлизированным скотчем с дополнительной фиксацией пластиковыми хомутами. Шаг между держателями составляет около 300 мм. Поверхность кабеля можно проклеить узким скотчем на металлической основе, снижающим тепловые потери.

Установка защитного кожуха

Если предполагается укладка слоя синтетического утеплителя, то поверх изолятора устанавливают защитный экран. Производители утеплителя указывают в документации тип и материал внешнего покрытия. На линии установки нагревательного кабеля монтируют специальные уплотнители.

Если внешняя теплоизоляция не требуется, то не понадобится и установка защитного кожуха.

Подключение к питающей сети

Для соединения саморегулируемого контура обогрева с питающим кабелем необходимо:

1. Зачистить жилы от изоляции и свернуть заземляющую сетку в пучок.
2. Удалить защитный слой с проводов силового кабеля, проложенного от распределительной коробки внутри здания.
3. Соединить кабели при помощи металлических обжимных втулок с последующей многослойной изоляцией усадочными трубками.
4. Закрыть крышки распределительных коробок и убедиться в правильности коммутации (например, при помощи тестового прибора).

Проверка и запуск

Перед пуском в эксплуатацию необходимо:

• убедиться в целостности изоляции и проверить отсутствие замыканий между жилами и контуром заземления;
• проверить надежность крепления кабеля и защитного кожуха (при наличии);
• осмотреть места соединений, закрытые слоем изоляции;
• проверить наличие автоматического или дифференциального предохранителя в щитке.

Дополнительные советы

Выполнение рекомендаций производителя увеличивает срок службы системы обогрева. Необходимо периодически осматривать расположенный на поверхности трубы провод и менять поврежденные участки. Если предполагается установка кабеля на шероховатую поверхность, то улучшить теплопередачу можно обмоткой трубы металлическим скотчем. Рекомендуется приобретать готовые наборы от крупных производителей.

Экономия на комплектующих оборачивается необходимостью установки нового контура через 2–3 года эксплуатации.

Особенности обогрева разных объектов

Греющий саморегулируемый или резистивный кабель подходит для обогрева различных поверхностей. Оборудование устанавливают в жилых домах, обеспечивая комфортную температуру пола в коридоре или ванной комнате. Возможно использование электрического обогрева в парниках либо водосточных трубах, которые покрываются слоем льда от тающего на крыше льда или инея.

Теплица

Для укладки контура обогрева грунта внутри теплицы необходимо:

1. Срезать слой плодородной почвы на глубину около 350 мм и разровнять поверхность.
2. Засыпать основание мелким речным песком и утрамбовать вручную или вибрационной плитой (толщина подушки – около 50 мм).
3. Выложить панели из плотного полистирола и усилить конструкцию армирующей сеткой из синтетического материала.
4. Раскатать греющий контур змейкой, выдерживая зазор между витками в пределах 150–200 мм. Провод не укладывают в проходах или в зонах, где не предполагается высадка растений.
5. Подключить систему обогрева к сети и проверить ее работоспособность.
6. Засыпать провод слоем песка толщиной около 50 мм и уложить металлическую сетку для защиты кабеля от повреждения лопатой.
7. Восстановить плодородный слой.

Труба

Для монтажа в водосточных трубах или желобах на кромках скатов используют кабель с оболочкой, стойкой к перепадам температуры и воздействию ультрафиолетового излучения. В конструкции провода должна присутствовать защитная оплетка, предотвращающая механические повреждения. Для крепления в водостоках используют перфорированную стальную ленту, винты, специальные зажимы либо трос. Наличие датчиков температуры и терморегуляторов позволяет автоматизировать работу системы (например, при прогреве воздуха выше +5°С контур отключается).

В таблице приведены значения мощности кабеля в зависимости от материала и диаметра труб. Указанные значения принимаются для средней полосы. В южных регионах России допускается снижение мощности до 24 Вт/м. Но в случае аномальных похолоданий система не справится с удалением наледи.

Пол в доме или квартире

Для систем обогрева выпускаются специальные комплекты, включающие в себя резистивный кабель и блок управления. Магистраль укладывают на бетонное перекрытие со слоем теплоизоляции и монтажной сеткой змейкой. Затем концы греющего контура выводят в распределительную коробку, проверяют систему на отсутствие замыканий и заливают пол бетонным раствором. Эксплуатация возможна только после окончательного затвердевания цементной смеси, которое происходит через 28 суток после нанесения.