自限式电伴热带在五星级酒店及高级住宅中的应用
本项目为南京一综合性大楼，建筑面积约22万平方米，集商业、住宅、酒店、办公为一体的综合性大楼，由于原规划较早，在五星级酒店和高级住宅部分所用热水仅考虑到主管的热水循环，各用水点支管未考虑热水循环，考虑到住户和客人的生活品质要求，要求在热水供水点需要在3秒内流出50-55℃热水，就需热水支管水温需要维持在50-55℃。鉴于主管、锅炉、热交换机等设备均己施工完成，如改造支管循环，工期和成本均难于接受。经反复讨论对比后，对热水支管采用电伴热带进行保温。由于电伴热设计和施工目前暂无国家、地方或行业规范（程）和产品标准可遵循，所以要使电伴热达到预期的效果，其设计和施工过程质量控制显得非常重要和关键。从低碳节能和利于管理出发，使用自限式电伴热带（或称变功率电伴热带）。因为自限式电伴热带是一种电热功率随系统温度自调的带状限温伴热器。即电缆本身具有自动限温，并随着被加热体系的温度变化能自动调整发热功率的功能，以保证工作体系始终稳定在设定的最佳操作温区正常运行，其主要优点有：①加热时能够自动限定电缆的工作温度；②能随被加热管道的温度变化自动调整输出功率而无需外加设备；③电缆可以任意裁短或在一定范围内加设接线盒接长使用，且性能不变；④允许交叉重叠缠绕敷设而无过热及烧毁之忧；⑤伴热管线温度均匀，不会过热，安全可靠；⑥节约电能，稳态时，功率较小；⑦间歇操作时，升温启动快速；⑧安装及运行费用低；⑨安装使用维护简便；⑩便于自动化管理。
1 设计质量的控制
1.1 设计图纸审核内容。①线路编号，供电点用长方格表示；②线路所需电热带型号及长度（单位：米）；③每米管道长度所需电热带长度（单位：米）即缠绕系数；④每个阀门所需用电热带长度（单位：米）；⑤伴热系统配套材料附件清单；⑥温控系统配件清单；⑦保温材料的类型和厚度；⑧施工时所需材料清单；⑨设计考虑参数和所采用保温材料规格。
1 2设计计算复核要点。为保证今后的实际使用效果，必须对电热带长度、功率和选型进行复核，复核方式可用查表计算法或公式直接计算法，本项目选用查表计算法进行复核（选取管线最长房型，其它房型复核计算类似）：热水维持温度50-55℃，选取53℃( T0)为计算温度，房间内空调最低温度20℃，电压220V。管径DN32，管长11 .65m，管道上有1个闸阀，5个管架。保温层材料为泡沫橡塑（λ=0.038W/m·℃，O℃时），厚30mm;确定电伴热带的长度、功率和选型：
第一步，计算温差△t。根据03S401管道和设备保温、防结露及电伴热P100页(8-1)式：△t=T0-Ta，T0=53℃，Ta=20℃。△t=53-20=33℃。
第二步，计算管道散热量QB。 03S401管道和设备保温、防结露及电伴热P107页表6，当△t=300C，QB =10.6W/m，△t=40℃，QB =14.1W/m。采用内差法求得：QB =10.6+[( 14.1 -10.6)÷(40-30)]×( 33-30 )=11 .65W/m。
第三步，计算实际散热量QTB，根据(8-2)式：QTB=fxQB，查表9 ,f=l.23, QTB=1.23x11.65=14.33W/m
同理可求出DN25：QTB=12.46 W/m；DN20：QTB=10.96W/m；DN15：QTB=9.74 W/m
QTB取：(10.6x14.33+9.2x12 .46+8.1×10.96+7.2x9.74)／( 10.6+9 .2+8.1+7 2)=1199.37/105.21 =11.33 W/m
第四步，计算电热带总长度L。
查电伴热带编制说明：和产品样本可知，选用HWAT-M-30-220型屏蔽专利型自限式自控温电伴热带比较适合，并从产品样本10℃时，每米输出功率30W/m，53℃时输出功率10.59W/m，小于散热量QTB=11.33W/m，因此选择HWAT-M-30-220时，需要确定安装系数：11.33/10.59=1.07。
电热带总长度计算如下：
40m，160A开关；Lmax=180m。
管道部分：L1=105.9x1 .07=113.31m；
闸阀部分：L2=7x1 .07x1 .3=9.74m（1.3系数）；
管架部分：L3=66x3x0.15=29.7m（0.15为管道与支架接触长度）；
查HWAT热水保温系统安装及维护手册:Ta=12℃，Lmax=1；
其它部分：L4=16x1=16m（一个接线盒，15个尾端）；
总长度：L=L1+L2+L3+L4 =113.31+9.74+29.7+16=168.75m；
20A开关；
电伴热带实际总长度L=168.75m，选用20A开关，电伴热带可以任意切割；
总功率N=LxQTB=168.75x10.59=1787.63W取1789KW(1.789KW)。
2 施工质量控制
2.1 施工前准备工作。
2.1.1 管道系统：①管道系统与配备都已施工完毕；②防锈防腐涂层已干透；③管道系统施工规范与设计图中所示一致；④锉去所有毛刺和利角。
2.1.2 电热带和配件进场质量检查：①电热带表面不能有损破；②电热带的绝缘性能良好（要求用摇表在1000VDC测试时绝缘电阻为≥20MΩ）；③电热带与所有配件的型号与设计要求一致。
2.1.3 现场准备：①将一卷电热带与卷筒放置于一支架上，并放置在线路其中一端附近；②沿管道布电热带，特别需要避免三种情况：a、将电热带放置于毛刺和利角上；b、用力拉扯电热带；c、脚踏或重物放置电热带上。
2.2 电热带施工方法和质量控制。
2.2.1 单根电热带施工方法：①玻璃纤维压敏胶带或铝胶带每隔约50cm处将电热带固定于管道上；②平敷时尽可能将电热带附在管道的下45度侧方；③在线路的第一供电点和尾端各预留1m长的电热带；④按设计图所示【缠绕系数]布线（系数为整数应平敷以利减少接点）；⑤所有散热体（如支架、阀门、法兰等）应按设计图要求预留所需电热带长度，将此段电热带缠绕于散热主体上并固定。
2.2.2 螺旋缠绕（特别说明：本项目未使用此方式）施工方法：如缠绕系数为1 5，即4m管道需要布6m的电热带，施工时先将6m长的电热带两端固定于一段长度为4m的管道上，然后将松驰的电热带缠绕在管道上，并加以固定。
2.2.3 配件安装方法和质量控制：①严格按设计图要求选用配件；②所采用密封圈需与电热带相配并和防水封胶结合；③供电接线盒尽可能接近管道线路供电端；④按配件安装说明书准备线口；⑤每一线端应预留一小段电热带以便将来维修时用。
2.2.4 保温材料安装前的检查和测试：①检查管道试压是否己合格；②视察电热带表面是否损伤；③视察所有配件是否安装完整；④用摇表2500VDC摇试每一独立线路一端，绝缘电阻应在20MΩ以上，注意摇试时间应在一分钟以上，即导电体对电热带金属屏蔽层摇试；⑤将摇试结果记录在安装记录单上，并现场签字。
2.2.5 保温层安装：电热带施工测试后立即进行保温层安装，并注意以下各点：①所采用保温层的材料，厚度和规格与设计图要求符合；②施工时保温材料必须干燥；③保温层外应加防水外罩；④保温层施工时应避免损伤电热带；⑤保温层施工后应立即对电热带进行绝缘测试；⑥在保温层外加警示标签注明“内有电热带”更需注明所有配件的位置。
2.3施工质量控制中应严格控制和特别注意事项。
2.3.1 电热带安装时，不要在地面上拖拉，以免被锋锐物损坏。不要与高温物体接触，防止电焊熔渣溅落到电热带上。
2.3.2 电热带有良好的柔性，但不允许硬折，需要弯曲时，弯曲半径不得小于伴热电缆厚度的6倍。
2.3.3 电热带严禁用重物硬砸，如被砸，伴热电缆应重新进行电气测试，合格后才能使用。
2.3.4 电热带应与被伴热管道（或设备）贴紧并固定，以提高伴热效率。固定电伴热带时应用专用尼龙扎带，严禁用金属丝绑扎。
2.3.5 非金属管道应在管外壁与伴热电缆之间贴一层铝胶带，用来增大接触传热面积。
2.3.6 电热带的安装要充分考虑管道附件（或设备）的拆卸可能性，且电伴热带又不需要被切断。电热带被剪断或接头时要注意接头的密封。
2.3.7 每米管道热损失大于每米伴热电缆输出功率时，采用缠绕方式，以利维修时拆卸。
2.3.8 法兰处易产生泄漏，缠绕电伴热带时，应避开其正下方。
2.3.9 电热带在管道上的安装方法与固定，扎带材料应根据管道的温度选用。
2.3.10 电热带安装完毕后，必须逐个回路进行电气测试合格后，再进行通电试验，检查电热带发热情况，确认正常后，才允许保温。
2.3.11 保温材料应干燥。潮湿的保温材料不但影响伴热效果，还会导至对电热带的腐蚀，缩短使用寿命，未包外保护层的保温管道，被雨雪浇湿后，应风干后再施工外保护层。
2.3.12 电热带安装时，当电缆一端接入电源前应将母线另一端用配套的封头套封好，两条母线不得短路。
2.3.13 多回路电热带从同一接线盒接出时，各母线都要有绝缘套隔离，以防短路。
2.3.14 接线盒应密封，防止雨水进入。
2.3.15 严禁蒸汽伴热和电伴热混用于一体。
2.3.16 加热带安装时不得将绝缘层破坏，应紧贴于被加热体以提高热效率，若被伴热体为非金属体，应用铝粘胶带增大接触传热面积，用尼龙扎带固定，严禁用金属丝绑扎。
采用铝胶粘贴，一则增大散热面，有利于热传导；二则方便安装。其方法是：先清除电加热电缆途径处的油污、水分，最好能用汽油揩清。首先每隔八十厘米，用固定胶带将电加热电缆径向固定，然后敷设复盖铝胶带，最后将胶带用力抹压，使电加热电缆平整粘贴在管道表面。
2.3.17 法兰处介质易泄漏，缠绕电热带时应避开其正下方。
2.3.18 电热带一端接入电源，另一端线芯严禁短接或与导电物质接触并剪切为“V”型，必须使用配套的封头严密套封。
2.3.19 防火防爆场合应配套防爆接线盒和终端子。接线后应用硅橡胶密封：（使用屏蔽层的电热带终端处必须将屏蔽层剥离10公分，以防造成短路）。
2.3.20 安装一个伴热点，测量一次绝缘，屏蔽层必须接地，绝缘阻值不能低于20兆欧/1000V。
2.3.21 按电伴热各路的电压、电流等参数设定通、断电和漏电保护装置。
2.3.22 蒸汽扫线：凡需蒸汽清扫管线除垢时，应注意先清扫后安装电热带，如果每年例行扫线检查应按照特殊情况设计安装。
2.3.23 由于自限式电加热电缆带发热芯料系导电材料，在安装时电源铜线应加套管，以免短路施放电加热电缆口寸不要打硬折或长距离在地面拖拉。
3 常见故障、故障原因分析和处理方法（见下表）：
| 故障迹象 | 可能成因 | 校正方法 |
| 线路断路器跳闸 |
1.断路器选型太小； 2.线路需电量超过断路器所能提供； 3.断路器在低丁设计起动温度下起动； 4.断路器故障； 5.接线盒或其它配件有短路； 6.电热带受到机械损伤； 7.尾端处误将电热带丽导线连接； 8.电热带首尾端绝缘层热收缩，导电体与管线或屏蔽层短路。 |
1、2、3重新计算核对线路所需电量，再选配合用的断路器（供电电缆亦应选配）； 4对断路器进行检修； 5、6确定故障所在，进行重装或更换，并用摇表测试，判明短路方法如下：①所有接线配件安装完整无缺及防水密封损坏否？ ②管道配件是否维修过并对电热带造成损坏； ③保温层是否有损坏或压伤的地方； ④将线路每项一段电热带隔离分别用摇表测试故障所在。 |
| 系统发热量趋零或偏低 |
1.供电电压趋零或偏低； 2.部分配件没有连接上或电热带被切断; 3.部分配件里有不妥当的连接； 4.管道处于高温状态电热带已损坏； 5.电热带曾曝露于过高的温度里已损坏。 |
1.对供电系统进行检修； 2.检修各配件和电热带； 3.收紧各配件和电热带； 4、5.测量管道温度和重新计算发热量并加以更换或补充电热带。 |
| 系统发热量正常但管道温度低于设计数值 |
1.保温层受了潮湿； 2.电热带用量不够或选型不当； 3.在进行热损失计算时所用的参数有前后不一致。 |
1.将受潮湿的保温层更换上干燥的，并加上防水罩； 2.用二通补上所缺电热带，但总线路长度不可超过极限； 3.重新核对设计参数并做出必要的调整。 |
| 电热带不热或一段冷一段不均 |
1.超过使用期限，此种情况一般是逐渐减弱； 2.a、未做保温； b、保温层过薄或厚度不均； c、保温层未做防水处理，雨雪天保温层浸水，使电热带部分长时间处于低温或潮湿状态下并以较大的输山功率工作，一不节能，二衰减率不均。 |
1.选择已经试用证明无误的并标有铭牌及各项技术指标和制造日期的正规厂家的电热带； 2.严格按照产品使用说明要求进行安装； 3.沿保温层全线应做好防水层，使电热带在干燥状态下工作。 |
|
断路器跳闸 1、低温送电跳闸 2、短路跳闸3、接点或中间烧坏跳闸 |
1.超长度，引起过负荷跳闸，最大使用长度受产品导电线芯截面的大小，标称功率大小，起动时的环境温度或被伴热体系的温度高低所制约； 2.①尾端两导线绞接产生短路，②接点未做好绝缘或中间绝缘层受损，如果首次使用时正常而中途出现短路，一般由下述原因造成： a、首尾端绝缘层收缩，露出导电部分； b、使用吸水性绝缘胶布； c、产品绝缘层存在损坏隐患或安装时接点处增做的绝缘层未做防水故当a、b、c情况在潮湿状态下都会出现短路。 3.电路未有漏电保护或产品选型不对，过流保护功能即未装相对应容量的漏电断路器和限定过负荷保护的保险线，当上述1、2情况发生时，最终的结果是电热带烧毁而造成各种事故后果。 |
1.按设计书进行初步热工或电工设计，按安装书或注意事项进行安装； 2.对应事故原因参照规范和注意事项进行修正； 3.任何线路必须装有漏电保护和过流保护。产品必须选用屏蔽型或屏蔽加强型。 |
| 电热带使用超过质保期，升温时间延长或环境温度过低，保温效果差。 |
1.产品选型有误或技术参数选择偏低。 2.保温层过薄或未做防水使电热带长期工作在低温大功率输出状态加速衰减。 3.低温状态下开关次数频繁造成衰减率过大。 |
1.照设计书或说明书，初步设计和产品选型； 2.加厚保温层（30-50mm越厚越好）并做好防水，使电热带在干燥下状态工作； 3.选择名牌优质产品。 |
4 结束语
自竣工投入合用后，酒店和高级住宅客人、住户反映，效果不错，达到预期目标说明伴热带在本项目中从设计到施工质量得到有效的控制。伴热带的使用要真正能达到预期效果，设计和施工的重要环节的复核和控制及其重要。
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