Принцип работы СПб 20

Зачем нужен трансформатор при прогреве?

Казалось бы, почему нельзя напрямую подключить греющие элементы к сети? Причина проста – слишком высокое напряжение. С одной стороны оно опасно для жизни, с другой потребует слишком большую нагрузку (в виде очень длинных проводов, например). Да и риск возникновения локального перегрева слишком высок. Поэтому для осуществления правильного с технологической точки зрения процесса прогрева необходимо понизить это напряжение. Именно для этого и применяются специальные трансформаторы. Они даже так и называются «понижающие трансформаторы».

В принципе для прогрева бетона можно использовать широкий круг трансформаторов, но также есть и специализированные модели (станции прогрева), с которыми можно ознакомиться на нашем сайте в разделе «Оборудование». Они различаются выходной мощностью. Чем она больше – тем больший объем бетона можно нагреть.

Принцип работы

Понижающий трансформатор для подогрева бетона представляет собой устройство, обеспечивающее питание электродов или греющего кабеля от одно- или трехфазной сети. Он заключается в стальной кожух, и оснащается системами охлаждения, автоматического регулирования и панелью управления.

Переменный ток из сети подается на катушку высокого напряжения, по закону электромагнитной индукции через магнитопровод он возбуждает низковольтную ЭДС во вторичной катушке низкого напряжения, которая выдерживает большие токи. К зажимам подключаются греющие электроды или специальный нагревательный кабель.

Управляющий блок регулирует выходную мощность, необходимую для нормальной работы системы электроподогрева при изменении температуры воздуха. Перед катушкой высокого напряжения устанавливается предохранитель, он понадобится для отключения оборудования, если прогревочный трансформатор для бетона перегружается, или при угрозе короткого замыкания. Для контроля работы катушки низкого напряжения в ее цепь включен амперметр.

Подключение трансформатора для прогрева бетона и работа всей системы основана на свойстве проводника выделять теплоту при прохождении по нему тока. Сначала устанавливается опалубка, в которой сваривается арматурный каркас. Затем на нем раскладывается нагревательный провод ПНСВ сечением 1,2 мм, хотя есть и другие варианты, но этот дешевый и практичный. Холодные концы выводятся наружу, после чего происходит заливка и трамбовка строительной смеси.

После заливки раствора кабель подключается к станции (трансформатору) для обогрева бетона, и прогревает его до 80ºС со скоростью не более 10ºС в час. При этом время прогрева бетонной смеси зависит от температуры окружающего воздуха. Амперметр обмотки низкого напряжения все это время показывает ток 14-16 А. После достижения максимальной температуры ее опускают до 40ºС не более, чем на 5ºС в час и удерживать для достижения монолитом критической прочности.

При обогреве электродами, укладываемыми в качестве арматуры, принцип прогрева схож с проводными системами. Подключение конструкций, представляющих собой электроды, к трансформатору производится через специальный кабель. При работе следят за током в обмотке низкого напряжения, поскольку при затвердевании бетона, электрическое сопротивление повышается и ток уменьшается.

Виды и характеристики трансформаторов

При выборе агрегатов для прогрева бетона учитываются основные технические и эксплуатационные характеристики трансформаторов:

• максимальная мощность;
• выдаваемое напряжение;
• система охлаждения;
• наличие управляющей автоматики.

Трансформаторы бывают с воздушным охлаждением от окружающей среды и устройства, тепло от обмоток которых отводится минеральным маслом. Вторые агрегаты мощнее и надежнее.

КТПТО-80

Популярный трансформатор для быстрого прогрева бетона – КТПТО-80 с масляным охлаждением. Он работает от трехфазной сети на 380 В с мощностью 80 кВт. Он обогреет до 40 кубов бетона при температурах от -40 до 10ºС.

К его достоинствам относят простоту, возможность подключения другого оборудования. При больших объемах прогреваемого бетона – условие параллельной работы трансформаторов – достаточная мощность внешней сети.

Среди недостатков отмечают громоздкость и необходимость регулярного ТО. Модернизированные варианты имеют меньшие габариты и вес, оборудуются системами автоматического контроля.

СПБ-20

Трансформаторная подстанция для прогрева бетона с сухим воздушным охлаждением. Подключается к сети с напряжением питания 380 В, мощность до 20 кВт. Отлично справляется с небольшими объемами до 20  кубометров. Рабочие температуры находятся в диапазоне -40ºС-+5ºС.

Достоинством относят небольшую массу и габариты, надежную систему защиты, неприхотливость. Недостаток – ненадежные переключатели регулировки напряжения сети.

ТСДЗ-63/0

Трансформатор двухобмоточной конструкции с выходной мощностью до 63 кВт. Рассчитан на длительную эксплуатацию в широком диапазоне температур от -45ºС до +20ºС. Отличается небольшим весом и габаритами.

К преимуществам относят наличие воздушной системы охлаждения с принудительной вентиляцией, качественную защитную автоматику. К недостаткам – выход вентилятора системы охлаждения останавливает работу трансформатора.

ТСДЗ-80/038 УЗ

Трансформатор для прогрева бетона ТСДЗ-80/038 УЗ имеет сравнительно небольшие габариты и массу, мощность 80 кВт, подключается к трехфазной сети. Принудительное охлаждение обмоток обеспечивается двумя вентиляторами, встроенными в корпус.

К достоинствам относят возможность подключения автоматики, к недостаткам зависимость от работы вентиляторов, отсутствие регулировки выходного напряжения.

ТСЗП-80/0

Конструкция этого трансформатора обеспечивает шесть ступеней напряжения в диапазоне 45-100В. Это обеспечивает эффективное управление процессом прогрева бетонного монолита. Система естественного охлаждения облегчает конструкция и является одним из преимуществ этого оборудования. К недостаткам этого оборудования относят недостаточно стабильную работу автоматики.

Прогрев бетона трансформатором, стоит дорого, поскольку на это расходуется много электроэнергии. Но это окупается преимуществами данной методики:

• Возможность круглогодичного выполнения строительных работ;
• Увеличение прибыли за счет сокращения сроков не в ущерб качеству;
• Повышение конкурентоспособности на рынке;
• Рациональность организации рабочей силы и логистических потоков;
• Гарантия высокого качества готового бетона;
• Уменьшение доли присадок в растворах, что ведет к их удешевлению.

Выбор трансформатора осуществляется в зависимости от объема прогреваемого бетонного раствора. При необходимости подключаются несколько подстанций, обеспечивающие равномерное повышение температуры в монолите.

Подключение проводов к трансформатору для прогрева бетона

Взять в аренду любой трансформатор для прогрева бетона будь-то трансформатор ТСДЗ-63/0,38 УЗ, ТСДЗ-80/0,38 У3 или станция КТПТО-80 применяется для подогрева бетонной смеси или замерзшего грунта зимой, когда температура воздуха отрицательна. Принцип действия основывается на методе электро-термообработки. Электрическая энергия сети преобразовывается в энергию используемую для обработки бетона. Прежде чем арендовать трансформатор для прогрева бетона, давайте ознакомимся с его устройством.

Любое устройство для обогрева бетонной смеси состоит из выключателя, активной части, шумопоглощающего и защитного кожуха и управляющего блока. Спереди на кожухе установлен выход НН.

На прокатном ТСДЗ-63/0,38 УЗ активная часть трансформатора представляет собой магнитопровод с обмоткой высокого (ВН) и низкого (НН) напряжения. А также вывод низкого напряжения и опорных балок. Магинтопровод выполнен из специальной электротехнической стали, а отвод выполнен из алюминиевой шины. В корпусе кожуха активная часть закреплена жестко.

Представленный на вводной части трансформатора для прогрева бетона выключатель выполняет роль защиты установки от КЗ ( короткого замыкания) и перегрузки.

Однако, установки типа , ТСДЗ-80/0,38 У3 и КТПТО-80 применяют не только зимой при проведении процесса бетонирования, но и в жарком климате. Не зря, производителем заявлено, что эти установки могут работать в диапазоне от -40 до +20 градусов Цельсия. их помощи бетон застывает быстрее, чем при естественной сушке. Правда, при этом бетон возле проводов, которые выступают в роли электрода застывает быстрее, чем бетонная смесь, расположенная вдали от них. К тому же, электропроводность бетона довольно ощутимо падает в некий момент.

Для эффективной работы ТСДЗ-63/0,38 УЗ и ТСДЗ-80/0,38 У3 необходимо, чтобы при 20 градусах относительная влажность воздуха должна быть не больше 80%. А также высота установки трансформатора для прогрева бетона должна быть не больше чем 1км над уровнем моря. Вариант исполнения арендной установок для прогрева бетона один – обычное, а это означает, что применять ТСДЗ-63/0,38 УЗ и ТСДЗ-80/0,38 У3 в химически активной и взрывоопасной среде, в условиях повышенной вибрации и тряски КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩЕНО.

До подключения к сети оборудования для прогрева бетона обязательно заземлите его. Эксплуатация установки для обогрева бетона без кожуха категорически воспрещена!

Запрещено проводить ремонт трансформатора для прогрева бетона, когда он подключен к электрической сети.

НИ в коем случае не транспортируйтеТСДЗ-63/0,38 УЗ, ТСДЗ-80/0,38 У3 или КТПТО-80 по территории стройки не отключив от сети.

Перед началом работ с трансформатором для прогрева бетона ознакомьтесь со следующей памяткой:

• Подключаем заземление к трансформатору.
• Контролируем состояния соединений в контактах.
• Проверим сопротивление изоляции ( оно должно быть ≥1 Мом)
• В зависимости от модели трансформатора для прогрева бетона подключаем питающие кабеля от внешней электросети на нужное напряжение НН. (3*38 + нейтраль)
• Подаем на установку для прогрева бетона 380В
• Контролируем напряжение по сигнальной лампе установленной на корпусе трансформатора серий ТСДЗ-63/0,38 УЗ иТСДЗ-80/0,38 У3

Электропрогрев бетона ведётся в трёхстадийном режиме:

• разогрев бетона, при скорости подъёма температуры не более 10 °С/ч
• изотермический прогрев, при этом максимальная температура бетона должна быть не более 80 °С
• остывание бетона со скоростью не более 5 °С/ч

Подъём температуры бетона происходит за счёт переключения положений трансформатора с 55 В до 95 В при длине нагревательного провода в бухте 28 м. Температуру прогреваемого бетона контролируют электронным термометром Отключение электропрогрева выполняется после набора бетоном прочности 70 % от проектной.

На практике укладку проводов ПНСВ в бетонную конструкцию используют соединением в «треугольник» или «звезду». Провода делят на три равные группы, провода каждой группы соединяют между собой параллельно, полученные три набора проводов соединяют концами в три узла и подключают к трем выходным зажимам станции — соединение «треугольник». При соединении нагрузки «звездой» в конструкции устанавливают набор «троек» — трех отрезков провода равной длины, соединенных предварительно одним концом в узел. Свободные концы всех «троек» соединяют в три узла и подключают к выходным зажимам трансформатора или станции прогрева бетона.

Расчет электропрогрева бетона по формулам

В продолжении предыдущего поста про зимнее бетонирование.

Есть 2 подхода при прогрева бетона:

1. основываясь на опыте проараба (. мало к чему хорошему это приводит — см. в конце поста);

2. основываясь на разработанную техкарту по электропрогреву бетона, по конкретным формулам.

Тут приведем формулы рачета при прогрева бетона изолированными проводами, остающихся в теле бетона. Такой расчет должен выполняется на каждую конструкцию (с учетом размеров конструкции и типа бетона).

Расчет удельной электрической (тепловой) мощности

Удельная электрическая (тепловая) мощность, приходящая на единицу площади обогреваемых конструкций расчитывается по следующей формуле:Руд=К*(tб-tнв ), где

К — коэффициент теплопередачи. Коэффициент теплопередачи для трех видов опалубки при принятой скорости ветра 5 м/с приведен в таблице ниже;

tб — температура изотермического выдерживания;

tнв — температура наружного воздуха.

Исходя из таблицы, наименьший коэффициент теплопередачи будет при использовании в конструкции опалубки теплоизоляционного материала (в данном случае пенопласта, самый доступный по цене среди остальных утеплителей).

Расчет длина одного участка электронагревателей

U – рабочее напряжение питания, В;

S – сечение токонесущей жилы, мм²;

Рпог – оптимально погонная нагрузка на провод, Вт/м;

Рt – удельное сопротивление жилы при рабочей температуре, Ом*мм²/м.

Определение удельного сопротивления жилы при рабочей температуре

В свою очередь сопротивление стальной токонесущей жилы различного сечения при рабочей температуре Rt для проводов в зависимости от погонной нагрузки можно определить по таблице ниже.

Теперь подставиви значение из таблицы, в формуле в п. 3 можно найти значение Pt.

А найдя значение Pt, можно по формуле в п. 2 вычислить длину электронагревателя (длину одной нити провода). Т.е. весь имеющийся кабель нарезаем на указанное количество в метрах (обычно длина одной нити колеблется от 27 до 57 метров).

Шаг навивки проволочного нагревателя на арматурный каркас

Теперь считаем еще одну важную велечину — шаг навивки проволочного нагревателя на арматурный каркас (т.е. расстояние от провода до провда в сечении).

где Pуд — удельная электрическая мощность, Вт/м2.

Считаем требуемую электрическую мощность нагревателей

Эта велечина нужна, чтобы определить справится ли трансформаторная станция (в нашем случае она была на 80 кВт).

F – площадь обогреваемой конструкции, м2.

В расчетах мы пробывали выбирать различные виды утеплителя и различные провода и сравнили какие параметры в конкретном случае будут наиболее эффективны.

Из таблицы выше видно, что наиболее экономичным вариантом является применение опалубки из фанеры с дополнительным утеплением пенопластом.

Также посчитали расход проводов для каждого вида фундамента ПМ1, ПМ11, ПМ12 (их было гораздо больше, чем приведено здесь).

Выводы

Теперь возвращаемся к подходу электропрогрева бетона на опыте прораба.

Невозможно все эти параметры посчитать в уме. Главная задача, чтобы бетон не замерз и железобетонная конструкция была надежной.

Какими ошибкам сталкиваются на стройке, если не заказывают технологическую карту на прогрев бетона (железобетона):

1. Выводят нагревающий провод (ПНСВ) за пределы конструкции бетона, в итоге провод перегорает, бетон не нагревается до нужной температуры (из практики нагревался как то только до 20 °C, спасло только то что было тепло в это время — около -10 °C (насколько я помню или еще теплее). Да и то нагрев будет происходить до тех пор, пока не перегорит нагревательный провод.

2. Оголяют изоляцию нагревательного провода, при небрежно намотке и/или провод задевают арматуру в железобетоне. Результат будет как в пункте выше.

3. Длину нити не расчитывают по формуле, а берут просто удобное число, чтобы было удобно мерять и резать (видимо просто выбирая какое число кому больше нравится). В результате либо будет перегрев бетона или недогрев. При перегреве бетона слишком быстро испаряется вода из бетона и хим. процессе не происходят должным образом, а при недогреве вода может просто замерзнуть и также не будет химического взаимодействия между компонентами бетона и конструкция может просто разрушится. Кстати в случае перегрева бетона, не только сам бетон перегревается, но и греющие элементы – изоляция плавится, а значит, короткое замыкание обеспечено.

3. Оголяют изоляцию нагревательного провода, при небрежно намотке и/или провод задевают арматуру в железобетоне.

К чему могут привести указанные ошибки?

1. Либо усиление некачественно забетонированных конструкций, которые представляют угрозу обрушения. Например их можно усилить углеволокном или инъектированием бетона (или их сочетанием).

2. К демонтажу конструкции и бетонированию вновь.

Каждый раз сравнивают, что из этого будет дешевле.

Преимущества использования станций для прогрева бетона

Использование этого оборудования повышает расход электроэнергии при осуществлении строительных мероприятий, но он окупается комплексом преимуществ, среди которых:

• Возможность сократить сроки строительства, благодаря независимости от погодных условий.
• Повышение производительности строительных бригад.
• Рациональная эксплуатация строительного оборудования и транспорта. Особенно это принципиально, если техника берется в аренду.
• Обеспечение качественных показателей бетона, полностью соответствующих нормативной документации.
• Экономия за счет отсутствия дорогостоящих присадок.

Прогрев бетона трансформатором

Прогрев бетона трансформатором хорошо зарекомендовал себя при бетонировании в зимнее время. Этот способ относится к категории электропрогрева, из чего становится понятно, что тепло вырабатывается при помощи электрического тока.

Совместно с трансформаторами можно использовать либо провода, либо электроды. В первом случае провода погружаются в опалубку и крепятся к арматуре, затем в нее заливается раствор. Во втором случае в уже замоноличенную конструкцию вставляются или размещаются на поверхности электроды. Затем в обоих случаях провода или электроды подключают к сети 200/380 В через трансформатор и производят обогрев.

Расчет мощности трансформатора для прогрева бетона

Если есть необходимость купить станцию для прогрева бетона, рекомендуется обратить внимание на ассортимент устройств контроля и защиты. В современных моделях предусмотрены:

• автоматический выключатель, отключающий трансформатор при коротком замыкании, сильных колебаниях или избыточном значении входного напряжения и других нештатных ситуациях;
• системы контроля над всеми основными параметрами, среди которых – наличие и характеристики силовой сети электропитания, свойства выходного тока на стороне низкого напряжения.

Цены на станции прогрева бетона зависят от их характеристик, среди которых:

• мощность;
• количество ступеней напряжения;
• вид охлаждения;
• металл, из которого изготовлены обмотки;
• степень автоматизации управления трансформаторной станцией.

В сухозаряженных трансформаторах охлаждение осуществляется естественным способом. Маслонаполненные трансформаторные станции охлаждаются с помощью минерального масла.

Обзор популярных трансформаторов

При выборе электроустановки необходимо учитывать их:

• Конструктивные особенности.
• Мощность и количество ступеней напряжения.
• Каким образом происходит остывание обмотки. Есть модели с сухой изоляцией, в которых охлаждение происходит естественным путем (благодаря прямому теплообмену с воздухом), а также существуют масляные трансформаторы, которые охлаждают обмотку за счет минеральных масел. Кроме этого сегодня появились агрегаты с принудительной системой охлаждения.

Рассмотрим список моделей, максимально отвечающих этим требованиям.

КТПТО 80-86

Станция прогрева бетона КТПТО представляет собой трехфазный трансформатор для мерзлой почвы и бетонного раствора, мощностью 80 кВт и напряжением питания 380 В. В агрегате установлена масляная система охлаждения. Работает трансформатор КТПТО в автоматическом режиме, благодаря чему оператору не нужно постоянно сравнивать показания температуры воздуха и мощности подогрева. Станция работает при температурном диапазоне от -40 до + 10 градусов. Площадь, которую способен прогреть трансформатор составляет до 40 м3.

Если говорить о преимуществах трансформатора прогрева бетона КТПТО 80, то агрегат выгодно выделяется:

• довольно простым устройством;
• возможностью подключения стороннего оборудования.

• слишком большие габариты станции;
• большой вес (из-за этого перемещать трансформатор можно только на салазках).
• оборудование требует технического обслуживания раз в 3 месяца.

Но, сегодня в продаже появились более современные станции, отличающиеся компактностью и меньшей массой. При этом в модифицированных моделях можно регулировать температуру как в ручном, так и в автоматическом режиме.

Стоимость трансформатора составляет от 125 000 до 180 000 рублей.

Эта трехфазная станция прогрева бетона с системой охлаждения сухого типа и номинальной мощностью, которая составляет 20 кВт. Диапазон температур, при которых агрегат выполняет свои функции, от -40 до +5 градусов.

Станция прогрева бетона СПБ-20 больше подходит для небольших строительных объектов, площадью до 20 м3, поэтому ее рекомендуется использовать для самостоятельного возведения построек.

Из преимуществ оборудования можно выделить следующие:

• облегченную колесную транспортировку;
• повышенную надежность и защиту от скачков напряжения.

Стоимость станции составляет от 49 000 до 61 000 рублей. Также в продаже можно найти модель меньшей мощности – СПБ-10, которая обойдется от 20 000 до 25 000 рублей. Есть и более мощные агрегаты, например, СПБ-35 – СПБ-100, однако их использование рационально, только если речь идет о больших площадях. К тому же их стоимость составит от 60 000 до 160 000 рублей.

ТСДЗ-63/0,38

Очередной трехфазный силовой агрегат, обеспечивающий мощность 63 кВт, оснащен принудительной системой вентиляции (встроенный вентилятор). Трансформатор способен работать в более широком температурном диапазоне от -45 до +20 градусов. При этом агрегат функционирует в бесперебойном режиме.

• маленький вес, компактность;
• оснащен автоматическим выключателем.

Среди минусов пользователи выделяют:

Стоит ТСДЗ-63/0.38 от 61 000 до 79 000 рублей.

ТСДЗ-80/0,38 УЗ

Данная передвижная станция также осуществляет подогрев бетонного раствора и промерзшей почвы. В агрегате тоже установлена принудительная охладительная система, которая функционирует благодаря двум вентиляторам, установленным на задней части агрегата.

• компактность;
• малый вес;
• возможность автоматизированной работы;
• высокий уровень защиты, благодаря которому невозможно регулировать напряжение в процессе работы оборудования.

Однако, есть у этого трансформатор и один весомый недостаток – если станция сломается, то отремонтировать ее будет невозможно.

Стоимость силового трансформатора составляет от 70 000 до 100 000 рублей.

ТСЗП-80/0,38

Этот передвижной агрегат оснащен естественной системой охлаждения. Его отличительной чертой является то, что прогрев бетона трансформатором осуществляется в 6 режимах от 45 до 100 В.

• удобная транспортировка;
• компактные размеры и небольшая масса;
• возможность самостоятельного ремонта.

Недостаток только один – автоматика не всегда работает стабильно.

Стоит такой силовой агрегат от 58 000 рублей.

Состав

• станция
  прогрева бетона;
• паспорт
  станции;
• температурный
  датчик;
• паспорт
  температурного датчика;
• наконечники
  сетевого кабеля;
• наконечники
  проводов нагрузки.

Какой выбрать трансформатор для прогрева бетона и для чего он нужен

Есть два основных способа прогрева бетона посредством электрического тока в специально для этого предназначенном трансформаторе. Один из этих способов подразумевает использование проводов ПНСВ, а при другом способе применяются электроды. При прогревании залитого застывающего бетонного раствора обязательно нужно утеплять, а лучше теплоизолировать прогреваемый объем. В противном случае бетон в разных местах прогреется по-разному. А это, в свою очередь, приведет к уменьшению прочности готовой бетонной конструкции.

Для прогрева бетона проводами применяются так называемые ПНСВ.

Это название является аббревиатурой и расшифровывается так:

буква «П» обозначает, собственно, «провод»;

Провода ПНСВ могут иметь разную толщину. Радиус самого тонкого из них — всего 0,6 мм, а самый толстый имеет диаметр 3 мм. При укладке провода ПНСВ нельзя допускать, чтобы он контактировал с землей или с опалубкой. Также провод не должен выходить за пределы залитого бетона.

Источником питания является либо масляный трансформатор с пятью температурными режимами, либо сухой трансформатор, имеющий всего три температурных режима. При варьировании различных величин невысокого напряжения изменяется мощность нагрева. В среднем для прогрева одного кубического метра бетона таким методом потребуется чуть более 50 м провода.

Способ прогрева бетонной смеси с применением электродов отличается простотой и небольшими финансовыми затратами. Именно поэтому такой метод сегодня широко используется на строительных площадках в нашей стране. В свою очередь, прогрев бетона таким способом может выполняться либо внутренними электродами, либо поверхностными. Первые могут представлять собой либо стержни, выполненные из арматурной стали толщиной около 1 см, либо струны, которые следует укладывать в опалубку еще до заливания бетонной смеси. Ну а поверхностные электроды могут представлять собой пластины или полосы.

На электроды можно подавать ток различного напряжения, в зависимости от того, присутствует ли арматурный каркас или нет:

• если каркас есть, нельзя допускать, чтобы напряжение тока превышало 127 Вольт;
• если отсутствует, этот показатель напряжения может быть увеличен примерно в два или даже в три раза.

Вообще, нельзя допускать, чтобы напряжение в этом случае было меньше 220 Вольт, но оно не должно быть больше 380 В.

При выборе оборудования для строительной площадки требуется учитывать мощность трансформатора и диапазон напряжений в выходной цепи. Дополнительно учитывается способ управления изделием, встречаются установки с ручным или автоматическим управлением. В части установок предусматриваются панели для подключения внешних потребителей (инструмента с электроприводом или ламп освещения).

Виды трансформаторов для прогрева бетона:

• сухого типа, оснащенные системой воздушного охлаждения;
• масляные установки, отличающиеся повышенной мощностью и увеличенным ресурсом.

Вне зависимости от типа установок требуется соблюдать правила:

• оборудование должно заземляться до момента подключения внешнего питания;
• не допускается работа со снятым кожухом;
• при работе необходимо соблюдать ПТЭ и ПТБ.

Установка имеет мощность 80 кВт, базовая версия имеет ручное управление. По отдельному заказу устанавливается блок автоматической корректировки рабочих параметров. В конструкции изделия используется масляный трансформатор, работающий от 3-фазной сети напряжением 380 В.

Допускается изменение напряжения на выходе в диапазоне от 55 до 95 В, предусмотрены разъемы для подключения инструмента и организации временного местного освещения. Стоимость новой установки в Москве стартует от 120 тыс. руб.

СПБ 20

Передвижная установка оборудована колесным шасси и фронтальными опорами, для снижения веса и габаритов конструкции использованы трансформаторы с воздушным охлаждением. Оборудование рассчитано на использование сети переменного тока напряжением 380 В, мощность составляет 20 кВт.

Изделие предназначено для обслуживания небольших строек, мощности хватает для обогрева конструкций объемом до 20 м³. Стоимость оборудования составляет 59,3 тыс. руб.

ТСДЗ 63 0 38

Трансформатор для прогрева бетона мощностью 63 кВА имеет напряжение на выходе в диапазоне от 63 до 80 В. Установка весит 310 кг, в конструкции применены трансформаторы сухого типа, допускающие эксплуатацию оборудования при температуре от -40°С.

Изделие допускается использовать для предварительного прогрева замерзшего грунта, который затем извлекается ковшом экскаватора. Установка имеет класс защиты IP22, конструкция не предназначена для работы в условиях вибраций, стоимость начинается от 58,6 тыс. руб.

ТСДЗ 80 038 УЗ

Оборудование отличается сниженными габаритами и массой, устанавливается на строительном объекте на стальных опорах, регулировка положения ножек не предусмотрена. Трансформатор имеет мощность 80 кВт, для обеспечения надежного охлаждения используются вентиляторы.

Регулировка рабочих параметров производится в ручном режиме, предусмотрена автоматическая версия. Оба варианта изделия не поддерживают корректировки напряжения в цепи обогрева. Для коммутации трансформатора необходима 3-фазная сеть, стоимость оборудования начинается от 75,8 тыс. руб.

ТСЗП 80 0 38

Установка отличается применением отдельного блока, позволяющего ступенчато регулировать напряжение в цепи нагрева (в диапазоне от 45 до 100 В). Трансформатор имеет воздушное охлаждение, циркуляция воздуха осуществляется естественным путем. Вес установки составляет 340 кг, для размещения на стройплощадке используются стальные полозья.

В конструкции оборудования предусмотрены аналоговые амперметры, предусмотрена защита от перегрева при помощи термостатов (допустимая температура 105°С).

Технические характеристики СПБ-80

СПБ-80 имеет защиту от
твердых тел размером до 12 мм, а также от воды (капель падающих под углом до 60°). Имеется
встроенная защита от коротких замыканий и перегрузки сети. Допускается работа
только с заземлением.

Популярные виды станций для прогрева бетона и их характеристики

ООО «ЭТА» производит станции с трансформаторами сухого типа, имеющие аббревиатуру «СПБ». Это оборудование можно встретить на строительных площадках большинства регионов РФ. Их популярность обеспечивает не только приемлемая цена на трансформаторы для прогрева бетона, но и другие характеристики:

• Повышенный эксплуатационный ресурс. Такие станции неприхотливы к условиям эксплуатации и требуют небольших затрат на их обслуживание.
• Наличие фазных амперметров, контролирующих величину нагрузки.
• Наличие устройств защиты на базе магнитных пускателей, защищающих трансформаторное оборудование от перегруза.
• Удобное переключение режимов работы с помощью переключателей.

Модели станций прогрева бетона марки СПБ:

• СПБ-20. Эта модель имеет наименьшую мощность в этой серии – 20 кВт. Отличается скромными габаритами и мобильностью. Используется во всех видах строительства небольших зданий по монолитной технологии. Выпускается с алюминиевыми обмотками.
• СПБ-100. Самое мощное оборудование. Выпускается с алюминиевыми и медными обмотками.

Обзор распространенных моделей трансформаторов

Современный строительный рынок представлен большим разнообразием моделей трансформаторных станций для прогрева фундаментных оснований. Но при выполнении данных видов работ, рекомендуется использовать аппараты, наиболее подходящие по техническому регламенту.

Главные критерии выбора установки:

• Внутреннее оснащение трансформатора;
• По уровню мощности агрегата и наличию разного количества ступеней напряжения;
• Вид охлаждения токопроводящих проводов и элементов трансформатора (модели с естественным (сухим) охлаждением, масляным и принудительным).

Ниже приведем список наиболее популярных моделей трансформаторных станций, которые максимально отвечают представленным требованиям.

Трансформаторная установка имеет три рабочие фазы, мощность составляет 80 кВт и питанием в 380В. Область применения, прогрев фундаментных оснований. Установлена внутренняя масляная система охлаждения токопроводящих элементов. Полностью автоматизированный рабочий процесс. Рекомендуемая рабочая температура варьируется от -40 до +10 градусов. Оптимальная площадь работы до 40 м 3 .

Основные преимущества трансформатора КТПТО 80-86:

• Простое конструктивное оснащение установки;
• Наличие внешних выводов, необходимых для присоединения в цепь иных аппаратов.

Основные недостатки трансформатора КТПТО 80-86:

• Крупная установка, вызывает некоторые сложности при транспортировке;
• Достаточно большой вес агрегата, перемещение возможно с применением дополнительных конструктивных элементов или сторонней силы;
• Установка нуждается в частом техническом обслуживании (каждые три месяца).

Трансформаторная установка изготавливается в нескольких различных вариантах, некоторые модели имеют дополнительную комплектацию. Модифицированные станции имеют меньший вес и габариты. Конструктивные особенности отличаются наличием ручного и автоматического режимов управления процессами. Ценовой диапазон составляет 125 000 – 180 000 тыс. рублей.

Трехфазный трансформатор с минимальным набором функциональных возможностей, с уровнем мощности 20 кВт. Область применения ограничена из-за малой мощности, подходит для мелких строительных работ и возведения малых зданий. Присутствует естественная (сухая) система охлаждения. Рекомендуемая рабочая температура варьируется от -40 до +5 градусов. Оптимальная площадь работы до 20 м 3 .

Основные преимущества трансформатора СПБ-20:

• Малые габариты и колесная база для облегченной транспортировки;
• Характеризуется повышенной надежностью и защищенностью от скачков напряжения.

Основные недостатки трансформатора СПБ-20:

Данная модель трансформаторной установки представлена в нескольких вариантах исполнения. Модифицированные станции имеют меньшую или большую мощность. Ценовой диапазон составляет 20 000 – 160 000 тыс. рублей.

Трансформатор имеет три рабочие фазы, с уровнем мощности 63 кВт. Присутствует принудительная система охлаждения. Рекомендуемая рабочая температура варьируется от -40 до +20 градусов. Функционирование установки происходит в бесперебойном режиме. Отлично подходит для строительных работ по возведению зданий и сооружений средней величины.

Основные преимущества трансформатора ТСДЗ-63/0,38:

• Малые габариты и вес;
• Оснащенность автоматическим выключателем.

Основные недостатки трансформатора ТСДЗ-63/0,38:

Ценовой диапазон составляет 61 000 – 79 000 тыс. рублей.

Данная станция похожа на предыдущую трансформаторную установку. За исключением некоторых элементов. Она является модифицированным аналогом с расширенным конструктивным оснащением.

Основные преимущества трансформатора ТСДЗ-80/0,38 УЗ:

• Малые габариты и вес;
• Режим работы полностью автоматизирован.
• Повышенный уровень защиты.

Основные недостатки трансформатора ТСДЗ-80/0,38 УЗ:

Ценовой диапазон составляет 70 000 – 100 000 тыс. рублей.

Данный трансформатор является передвижным. Имеет естественную (сухую) систему охлаждения. От остальных установок его отличает наличие 6 режимов управления процессом прогрева фундаментного основания от 45В до 100В.

Основные преимущества трансформатора ТСЗП-80/0,38:

• Мобильность трансформаторной установки;
• Малые габариты и вес.
• Простая эксплуатация и ремонт.

Основные недостатки трансформатора ТСЗП-80/0,38:

Ценовой диапазон от 58 000 тыс. рублей.

Имея в своем распоряжении трансформаторную станцию прогрева фундаментных оснований, осуществление строительных работ в зимнее время года, не станет проблемой. Низкие температуры не смогут повлиять на воду, присутствующую в бетонных массах и тем самым снизить прочность фундаментных оснований. Главное правильно выбрать подходящую установку для необходимого объема работ.

Особенности прогрева с помощью сварочного аппарата

Технология предусматривает сквозное или периферийное расположение нагревательных элементов. Первый вариант подходит для конструкций сложной формы с большой толщиной заливаемой смеси. В обоих случаях строители рекомендуют постоянно контролировать текущие температурные показатели, чтобы не допустить перегрева.

При использовании сварочного аппарата для нагрева плиты нужно учитывать следующие особенности:

• Рабочие параметры оборудования и время воздействия определяются индивидуально с учетом температуры воздуха на строительной площадке.
• Чтобы сохранить влагу в цементной смеси, поверхность засыпают слоем опилок. Процесс испарения регулируют, изменяя силу тока, вырабатываемого сварочником.
• Недопустим перегрев конструкции. Он сопровождается обезвоживанием бетона, его структура становится пористой, теряется прочность.
• Для увеличения КПД установки поверхность накрывают слоем теплоизоляции.
• Схема, по которой к источнику питания подключают токопроводящие элементы, разрабатывается индивидуально с учетом параметров конструкции.

При условии соблюдения техники безопасности методика может использоваться домашними мастерами и профессиональными строителями.

Один сварочный аппарат способен прогреть до 100 м³ смеси при температуре воздуха до -40 °С.

Рекомендуем к прочтению Как лечить ожог глаза при сварке

Подготовка к самостоятельным работам

Чтобы обеспечить надежный контакт нагревательных элементов с бетоном и равномерный нагрев, его нужно качественно уплотнить, удалив воздух. Вскипание раствора и выгорание стали возможны, если в приэлектродной зоне плотность тока возрастет до критических показателей. Происходит локальный перегрев, избыточное испарение влаги, гидратация замедляется. Итоговая марочная прочность ЖБИ снижается.

Перед заливкой мастера рекомендуют контролировать размещение нагревательных элементов относительно арматуры, чтобы не допустить короткого замыкания, выхода из строя трансформатора, кабеля.

При использовании греющих проводов нужно точно определить оптимальную длину петель, предварительно проверить целостность проводников.

Включают электронагревательное оборудование после полного завершения процесса укладки бетонной смеси и размещения греющих элементов, подключения их выводов, выполнения всех требований техники безопасности. Мастера рекомендуют сделать скважины в плите для контрольных замеров температурных показателей.

Необходимые инструменты

Инструменты для нагрева бетона. Максимально допустимое время задержки до включения подогрева после заливки смеси – 1,5‑2 часа, если температура воздуха превышает +5 °С. Энергозатраты зависят от внешних условий, объема залитого бетона. Перечень оборудования определяется видом используемых нагревательных элементов. В него также входят:

• трансформаторный сварочный прибор 200 А;
• инвертор;
• кабель АВВГ;
• изоляционная хлопчатобумажная лента;
• электроинструмент для определения текущих показателей силы тока.

Мастера рекомендуют выбирать аппарат, в комплектацию которого входит генератор, модуль снижения рабочего напряжения, блоки для сушки электродов и подогрева почвы при ее промерзании. Вспомогательные функции выполняет блок, предназначенный для снижения уровня напряжения холостого хода. Он защищает сварщика от обрыва дуги отключением электропитания.

Для нагрева бетонной конструкции используются 2 методики:

• при помощи провода марки ПНСВ, заложенного в теле бетонной конструкции;
• при помощи электродов, одновременно являющихся арматурой.

Нагревательный провод ПНСВ

Применяемый для нагрева силовой кабель ПНСВ имеет сечение не менее 1,2 мм². Шнур укладывается вокруг армирующего каркаса в процессе установки опалубки. Затем производится заливка и уплотнение бетонного раствора, концы провода выводятся из материала. Затем устанавливаются специальные утеплительные чехлы, а кабель подключается к силовому трансформатору.

По мере застывания материала происходит повышение сопротивления, приводящее к падению силы тока и снижению интенсивности нагрева.

Электроды

Электроды представляют собой элементы армирующего каркаса, которые размещаются внутри будущей конструкции. Вертикальные и горизонтальные детали соединяются контактной сваркой, предусматриваются элементы для подключения внешнего источника питания. Затем устанавливается опалубка и производится заполнение объема бетоном.

После проведения дополнительных работ (уплотнение смеси и защита конструкции теплоизолирующим материалом) производится подключение трансформатора, обеспечивающего прогрев конструкции.

Виды нагревательных проводов и кабелей

Чаще всего для электроподогрева бетона применяются провода ПНСВ. Это объясняется его относительно невысокой стоимостью и простым монтажом. Ниже представлен внешний вид термопровода, его конструктивные особенности и расшифровка маркировки.

Внешний вид провода ПНСВ (А), расшифровка маркировки (В) и конструкция (С)

В качестве альтернативы может применяться аналог – ПНСП, основное отличие которого заключается в изоляции, она выполнена из полипропилена, что позволяет незначительно повысить максимальную мощность тепловыделения.

Таблица основных параметров проводов ПНСВ и ПНСП

Обратим внимание, что провода данного типа могут использоваться в качестве напольных обогревателей, которые работают по принципу теплого пола.

Основная трудность, связанная с применением термопроводово данного типа, заключается в необходимости произвести расчет их длины. Небольшие просчеты можно исправить регулируя уровень напряжения, поступающего с прогревочного трансформатора.

Подробно о том, как производится монтаж ПНСВ, а также описание связанных с этим процедур (расчет длины проводов, схема укладки, составление технологической карты и т.д.) будет приведено в другом разделе.

Принципы электрического прогрева бетона

Электроподогрев бетона при ведении соответствующих работ зимой используется достаточно широко, позволяя ускорить процесс возведения монолитных конструкций из железобетона. Зимние строительные работы с применением прогрева массы бетона с помощью электричества проводятся довольно часто. Это обусловлено тем, что цена надёжных химических добавок для ускорения отвердевания бетона высока, да и эффект их при очень низких температурах сомнителен. Методика электропрогрева основана на использовании специальных трансформаторов, прогревающих ЖБИ с момента заливки и поддерживающих определённую температуру до приобретения конструкцией нормативной прочности.

Этот способ является энергозатратным, однако позволяет:

• значительно уменьшить сроки строительства;
• с большей пользой использовать труд и специальное оборудование;
• пользоваться в зимнее время недорогими бетонными смесями без специальных добавок;
• обеспечивать необходимое качество конструкций вне зависимости от сезона;
• устранить возможность замерзания смеси на начальных стадиях схватывания.

При необходимости трансформатор для прогрева бетона можно применять и для мёрзлого грунта.

После заливки бетонную массу подогревают при помощи электричества, сам бетон в ходе этого процесса включён в цепь и используется как проводник. При этом электроэнергия преобразуется в тепловую или прямо в массе ЖБИ, или на его поверхности, в зависимости от типа применяемых электродов или проводов, выступающих в качестве нагревательного элемента. Этим способом, при использовании разной электрической мощности, можно довести бетон до необходимой температуры, причём за тот период времени, который нужен. Соответственно, есть возможность регулировать режимы подогрева. А это, в свою очередь, позволяет поднять эффективность и производительность труда при монолитном строительстве. Применять электропрогрев для небольших железобетонных конструкций специалисты считают нецелесообразным.

Популярные модели трансформаторных станций для прогрева бетона

Широкий ассортимент позволяет купить высоковольтный трансформатор или станцию для прогрева бетона, оптимально подходящие для конкретных эксплуатационных условий.

Проблемы зимнего бетонирования эффективно решают станции прогрева марки СПБ российского .

Они выпускаются в диапазоне мощностей 20-100 кВт. Для всех моделей СПБ характерны:

• Повышенный эксплуатационный период – более 10 лет. Такие агрегаты просты в эксплуатации, неприхотливы, отличаются невысокими затратами на обслуживание.
• Наличие амперметров, контролирующих ток нагрузки.
• Высокая мобильность агрегатов благодаря присутствию на корпусе строповочных рым-скоб, прочной и надежной раме.
• Наличие эффективной защиты системы, собранной из магнитных пускателей.

Агрегаты СПБ-80-1 (2), СПБ-100-1 (2) сохраняют рабочие характеристики при перегрузках до 140 % от номинального тока. Отличительная черта всех серий станций прогрева бетона марки СПБ –простое переключение режимов с помощью переключателей.

Электрический способ прогрева бетонной смеси с помощью трансформатора прост в исполнении, но требует участия специалистов при его подготовке и проведении. Энергетик должен составить схему раскладки греющего кабеля, рассчитать необходимое количество материалов. Тщательное круглосуточное наблюдение ведется и во время прогрева, показания записываются в журнал.

Этапы заливки смеси и прогрева бетона с помощью трансформатора:

• Установка опалубки и устройство усиливающего каркаса из арматурной стали.
• Раскладка внутри опалубки на арматурном каркасе стального провода ПНСВ. Наиболее популярный вариант – провод сечением 1,2 мм. План раскладки составляется таким образом, чтобы весь железобетонный элемент прогревался равномерно.
• Заливка и вибрирование бетонной смеси.
• Подключение кабеля к трансформатору.
• Прогрев смеси в соответствии с установленным температурным режимом.

Величина тока на стороне низкого напряжения обычно не превышает 14-16 А. Одна понижающая трансформаторная станция, в зависимости от мощности, способна прогреть объем бетонного монолита от 10 до 100 м3.

Расчет мощности трансформатора и длины провода

Для расчета необходимой мощности обычно принимают следующие значения: для прогрева одного кубометра бетона требуется примерно 1,3 кВт мощности. Если температура воздуха слишком низкая, то значение увеличивается, если высокая – уменьшается. Длина ПНСВ провода на 1 м 3 раствора составляет примерно 30-50 м. Хотя в каждом случае необходимо проводить индивидуальные расчеты, руководствуясь тем фактом, чтобы в каждом отрезке провода сила тока была в районе 15 А для схему «звезда» и 18 А для «тройки» (для ПНСВ–1.2).

Как правило, для бетонирования в холодных условиях используют трехфазные трансформаторы. Соответственно и нагружать эти фазы надо равномерно. При этом очень важно соблюдать одинаковую и верно рассчитанную длину петель провода во избежание перекоса фаз и выгорания кабеля.

Подключение трансформатора и его подготовка к работе

После монтажа опалубки в нее устанавливают сваренный или связанный объемный каркас из арматурной стали. На арматуре раскладывают стальной провод ПНСВ сечением 0,8-3,0 мм.

При укладке необходимо не допускать его контакт с опалубкой или грунтом. «Холодные концы» выводят за пределы опалубки и подсоединяют к алюминиевой «трассе», идущей от трансформатора.

После заливки бетонной смеси включают трансформатор. Бетон прогревается до температуры +80 °C со скоростью, не превышающей 10 °C в час. Период прогрева материала определяется температурой воздуха. После достижения значения +80 °C температуру медленно снижают до +40 °C. Прогрев продолжают, пока прочность бетонного элемента не достигнет критического значения. Для бетонов М200-М300 критическая прочность составляет примерно 40 % от марочной.

Прогрев бетонной смеси с помощью трансформатора – технология, несложная в исполнении. Но осуществлять ее должен специально подготовленный персонал. Энергетик должен начертить схему раскладки провода ПНСВ и определить метраж. Во время работы станции процесс контролируется круглосуточно. Все показатели записываются в специальный журнал.

Зачем прогревать бетон

Чтобы бетон набрал технологическую твердость, оптимальной считается температура 20ºС при относительной влажности не менее 95%. При этом критичная прочность в 70% набирается в течение суток, а полное отвердевание наступает через 28 дней. Снижение температуры замедляет гидратацию цемента и для застывания требуется больше времени.

Частичное решение проблемы – введение специальных присадок. Но при температурах окружающей среды ниже -5ºС лучшим решением является обогрев раствора при помощи электрических систем, запитанных от трансформатора. Они позволят ему быстро набрать критичную твердость при любой температуре.

Прогрев бетона сварочным аппаратом — схема подключения с кабелем пнсв

Прогрев бетона сварочным аппаратом – один из вариантов решения проблемы замерзания воды и остановки твердения бетонного монолита в условиях пониженной температуры воздуха. Работы с бетоном можно проводить лишь в теплое время года, а когда температура понижается до 0 и дальше, химическая реакция между замерзшей в лед водой и цементом прекращается, процесс твердения останавливается.

При необходимости проводить на строительной площадке работы с бетоном зимой, нужно позаботиться об обогреве и препятствовании замерзанию воды в растворе. Многие мастера принимают решение прогреть бетон сварочным аппаратом, что может быть осуществлено двумя методами – с использованием провода ПНСВ или электродов.

Для электропрогрева бетона при температуре ниже +5 градусов обычно используют воздушные/масляные специальные трехфазные трансформаторы. Правда, для небольших объемов работ в домашних условиях подойдет и сварочный аппарат двухфазного типа.

Инфракрасный подогрев

Инфракрасные лучи нагревают поверхность непрозрачных объектов, распространяя тепло на весь объем. При применении инфракрасного подогрева бетонную конструкцию необходимо окутать прозрачной пленкой – она задержит тепло, пропустив лучи через себя. Подходит для прогрева железобетона.

Плюсы: простота и доступность.

Минусы: подходит только для небольших, тонких конструкций; инфракрасное тепло распространяется неравномерно.

Инфракрасный нагреватель должен быть устойчивым к сильному ветру и способным долгое время работать без дозаправки.

Технические характеристики СПБ-20

Данный прогревочный трансформатор зарекомендовал себя как надежное решение для непрерывной работы в течение длительного времени при температуре окружающей среды до -45 °С.
Возможна работа как в помещениях, так и на открытом воздухе. При этом стоит
избегать вибраций и сильного механического воздействия на корпус устройства во
время его работы.

Подключение проводов, регулирование нагрузки и контроль работы очень просты. Все элементы выведены на фронтальную панель. Обязательно ознакомьтесь со справочной документацией.

Индукционный обогрев

Применяется с армированными конструкциями. Металлические элементы, содержащиеся внутри них, станут сердечниками. Изолированный кабель выполняет роль индуктора и размещается петлями вокруг арматуры. Количество мотков провода и сечение необходимо рассчитать предварительно. Вдоль кабеля пускается переменный ток, образующий электромагнитное поле. Затем происходит нагревание армирующих элементов, от них тепло переходит к бетону, постепенно распространяясь по всей смеси.

Расход электроэнергии достигает 150 кВт/ч на 1 м3 бетона.

Плюсы: низкая цена; равномерный прогрев.

Минусы: сложный расчет; ограниченность применения (балки, колонны и т. д.).

Функциональные особенности

Климатические условия в нашей стране славятся особой суровостью, поэтому строителям часто приходится работать во время мороза. Именно для тех случаев, когда срочно необходимо соорудить бетонную конструкцию, но температура воздуха на улице никак не поднимается выше нуля, были созданы специальные устройства, основная задача которых — обеспечивать те самые условия, необходимые для нормального застывания бетона.

Принцип работы устройства

Трансформатор для обогрева бетона работает от электричества. Такие устройства широко используются строителями, в результате чего возведение различных конструкций из бетона значительно ускоряется и упрощается, особенно в холодное время года.

После приготовления бетонная смесь подогревается посредством электричества, причем сам бетон, будучи включенным в электрическую сеть, играет роль проводника. При этом энергия из электрической превращается в тепловую. Это может происходить прямо в цементной смеси или на ее поверхности. Все зависит от разновидности использующихся проводов и электродов.

С помощью трансформатора бетон можно нагреть до определенной температуры за определенный промежуток времени. Главное — правильно подобрать необходимую мощность тока. У того, кто пользуется таким оборудованием, разумеется, есть возможность выбирать один из нескольких режимов подогрева, что также повышает производительность и делает работу более эффективной.

Такой трансформатор годится для прогрева большого объема бетонной смеси. Если же из бетона нужно возвести какую-нибудь небольшую конструкцию, то применение этого оборудования считается нецелесообразным.

При высокой мощности тока бетонная смесь может нагреться до температуры более 80 градусов, при этом скорость нагрева строитель может регулировать по своему усмотрению. Если увеличить мощность тока, то на нагрев потребуется всего на несколько минут. Если же, наоборот, уменьшить мощность, то процесс будет длиться дольше.