Одним из наших продуктов, который вызывает больше вопросов, чем большинство других, является саморегулирующийся нагревательный кабель 17vr2 t. Слово «саморегулирующийся», по-видимому, означает, что кабель достигает определенной, установленной температуры и остается в ней до тех пор, пока он включен, что с пользой устраняет необходимость в любом термостате или других средствах контроля температуры. К сожалению, реальность с саморегулирующимся кабелем сложнее. В некоторых случаях регулятор температуры не нужен, но в большинстве случаев важно включить в систему регулятор, чтобы избежать траты электроэнергии и денег, а также избежать неизбежных сбоев.
Не совсем «саморегулирующийся»
Первое, что нужно знать, это то, что термин «саморегулирование» на самом деле несколько вводящий в заблуждение, придуманный много лет назад первоначальным создателем продукта. Более точный способ описать это — «самоограничение». Его главное преимущество перед стандартным нагревательным кабелем заключается не в том, что он поддерживает определенную рабочую температуру, а в том, что он не может нагреться настолько, чтобы перегреться и повредить себя. Другими словами, кабель устроен таким образом, что по мере того, как он становится более горячим, он пропускает все меньше электричества, пока в какой-то момент — где-то ниже температуры, которая может привести к повреждению кабеля — электричество полностью перестанет течь и кабель перестал греться.
Что именно он делает?
Нагревательный кабель состоит из четырех-пяти слоев, изготовленных из различных материалов. Большинство из этих слоев говорят сами за себя. Внешняя оболочка (присутствует не на всех кабелях) служит для защиты кабеля от влаги и механических повреждений, а металлическая оплетка электрически заземляет кабель. Внутренняя пластиковая изоляция фактически является основным слоем электрической изоляции между нагревателем, работающим под напряжением, и внешней стороной, а провода шины служат средством подключения нагревателя к источнику питания.
Проводящее ядро — это место, где происходит реальное действие самоограничения. Этот сердечник изготовлен из специального пластика, который является электропроводным при низких температурах и изолирующим при высоких температурах. Такое поведение делает его так называемым элементом PTC, что означает «положительный температурный коэффициент» — это означает, что по мере повышения температуры увеличивается и сопротивление. («Коэффициент» в этом случае — это k в уравнении R = kT , где R — сопротивление, T — температура, а kявляется постоянным отношением, связывающим два. Это уравнение является чрезмерным упрощением реальной операции, но оно иллюстрирует общую идею.) Тепло исходит от сопротивления пластика: когда электричество течет через резистивный пластик, часть его поглощается пластиком и превращается в тепло, в значительной степени точно так же электричество поглощается вольфрамовой катушкой лампы накаливания и превращается в свет.
Как оно это делает?
Это довольно хитрый инженерный трюк и материал, из которого изготовлен сердечник. Во-первых, обратите внимание, что положительный и отрицательный провода шины на самом деле нигде не соприкасаются. Это означает, что все электричество для замыкания цепи проходит через сам проводящий сердечник. Внутри этого сердечника миллионы микроскопических электрических дорожек протекают от одного провода шины к другому через матрицу сердечника, и каждый из этих контуров имеет небольшое сопротивление, превращая его в классический резистивный нагревательный элемент. Сердцевина становится горячее и начинает нагревать вашу рабочую нагрузку — и, как и большинство материалов, она физически расширяется при нагревании. Однако на микроскопическом уровне он расширяется несколько неравномерно, открывая щели в матрице, и эти щели разрывают некоторые крошечные электрические пути. Чем горячее становится ядро, чем больше он расширяется, тем больше щелей открывается в матрице и тем меньше цепей замыкается. Наконец, при некоторой температуре в матрице слишком много зазоров, чтобы пропустить какой-либо ток, и кабель перестает выделять тепло.