Кабели в теплоизоляции — токовая нагрузочная способность по таблице B.52.21

Гид о коэффициенте группировки Cg — пучки кабелей рассматривает снижение токовой нагрузочной способности, когда несколько кабелей лежат рядом друг с другом и взаимно нагреваются. Эта статья рассматривает другое, гораздо более серьёзное явление: что происходит, когда один кабель соприкасается с теплоизоляционным материалом или полностью окружён им — например, кровельной или стеновой изоляцией в жилом или коммерческом здании.

Почему изоляционный материал резко ограничивает теплоотдачу

Кабель, установленный на открытом воздухе (эталонный метод A/B, см. гид об эталонных методах), отдаёт выделяемое тепло за счёт конвекции и излучения окружающему воздуху. Теплоизоляционный материал по определению специально предназначен для блокирования теплопередачи: тот же самый кабель, окружённый изоляцией вместо открытого воздуха, гораздо хуже отдаёт тепло, даже если окружающий воздух снаружи изоляции сам по себе не стал теплее. Это никак не связано с эффектами группировки таблиц B.52.18/B.52.19/Cg — это принципиально иная ситуация теплоотвода, регулируемая собственной таблицей: B.52.21.

Две ситуации с резко различающимся снижением

IEC 60364-5-52 различает два способа контакта кабеля с теплоизоляционным материалом:

• Одностороннее соприкосновение: кабель лежит вплотную к изоляционному материалу (например, к задней стороне утеплённой каркасной стены), но другая сторона кабеля остаётся на открытом воздухе. Для короткого участка контакта таблица B.52.21 задаёт для этого случая относительно скромный поправочный коэффициент.
• Полное окружение: кабель со всех сторон окружён изоляционным материалом (например, проложен в кровельной изоляции, установленной перпендикулярно ему). Для длины окружения до 0,5 м таблица задаёт градуированный, зависящий от длины поправочный коэффициент; для длины окружения более 0,5 м стандарт применяет фиксированный, консервативный поправочный коэффициент около 0,5 — кабель тогда теряет примерно половину своей токовой нагрузочной способности на открытом воздухе, независимо от точной, фактической длины окружения сверх этой отметки.

Причина этого фиксированного порога 0,5 при длине более 0,5 м практическая: стандарт не предоставляет детализированную таблицу для каждой возможной длины окружения сверх этой точки и вместо этого выбирает значение, которое легко применить и которое находится на безопасной стороне — проектировщику тогда не нужно определять точную длину окружения каждого участка кабеля, чтобы всё же прийти к обоснованному подбору сечения.

Внимание: этот поправочный коэффициент полностью независим от эталонного метода монтажа (от A до F), который в остальных случаях определяет, какая базовая таблица применяется — кабель, который обычно подбирался бы по эталонному методу B в кабельном коробе, при прохождении через изоляционный материал подпадает под дополнительную поправку таблицы B.52.21, в дополнение к (а не вместо) собственной базовой таблице.

Практическая значимость

При монтаже в конструкции кровли или каркасной стены с добавленной позднее изоляцией (например, при энергетической реновации, когда вокруг уже существующей проводки добавляется дополнительная изоляция) важно проверить, обладает ли существующий кабель, изначально рассчитанный для монтажа на открытом воздухе, по-прежнему достаточной токовой нагрузочной способностью после установки новой изоляции — кабель, ранее имевший достаточный запас, может после полного окружения новой изоляцией с коэффициентом около 0,5 оказаться термически перегруженным при неизменной нагрузке.

Типичные ошибки

1. Оценка кабеля, лежащего вплотную к изоляционному материалу, как будто он всё ещё находится на открытом воздухе, без применения дополнительного поправочного коэффициента таблицы B.52.21.
2. Отсутствие различия между односторонним соприкосновением и полным окружением, тогда как снижение во втором случае намного больше.
3. Установка дополнительной изоляции вокруг существующей проводки при реновации без повторной оценки токовой нагрузочной способности этой проводки применительно к новым условиям монтажа.
4. Путаница поправочного коэффициента таблицы B.52.21 с коэффициентом группировки Cg таблицы B.52.17 — оба снижают токовую нагрузочную способность, но за счёт принципиально иного механизма теплоотвода и с совершенно иным порядком величины.

См. также

• Коэффициент группировки Cg — пучки кабелей и токовая нагрузочная способность
• Эталонные методы — определение метода монтажа
• Токовая нагрузочная способность подземных кабелей — удельное сопротивление грунта
• Сечение кабеля и токовая нагрузочная способность