Кабелі в тепловій ізоляції — струмове навантаження за таблицею B.52.21

Гід про коефіцієнт групування Cg — пучки кабелів розглядає зниження струмової навантажувальної здатності, коли декілька кабелів лежать поруч один з одним і взаємно нагріваються. Ця стаття розглядає інше, набагато серйозніше явище: що відбувається, коли один кабель контактує з теплоізоляційним матеріалом або повністю оточений ним — наприклад, покрівельною чи стіновою ізоляцією в житловій чи комерційній будівлі.

Чому ізоляційний матеріал різко обмежує тепловіддачу

Кабель, встановлений на відкритому повітрі (еталонний метод A/B, див. гід про еталонні методи), віддає виділюване тепло за рахунок конвекції та випромінювання навколишньому повітрю. Теплоізоляційний матеріал за визначенням спеціально призначений для блокування теплопередачі: той самий кабель, оточений ізоляцією замість відкритого повітря, набагато гірше віддає тепло, навіть якщо навколишнє повітря зовні ізоляції саме по собі не стало теплішим. Це ніяк не пов'язано з ефектами групування таблиць B.52.18/B.52.19/Cg — це принципово інша ситуація тепловідведення, регульована власною таблицею: B.52.21.

Дві ситуації з різко відмінним зниженням

IEC 60364-5-52 розрізняє два способи контакту кабелю з теплоізоляційним матеріалом:

• Одностороннє дотикання: кабель лежить впритул до ізоляційного матеріалу (наприклад, до задньої сторони утепленої каркасної стіни), але інша сторона кабелю залишається на відкритому повітрі. Для короткої ділянки контакту таблиця B.52.21 задає для цього випадку відносно скромний поправковий коефіцієнт.
• Повне оточення: кабель з усіх боків оточений ізоляційним матеріалом (наприклад, прокладений у покрівельній ізоляції, встановленій перпендикулярно до нього). Для довжини оточення до 0,5 м таблиця задає градуйований, залежний від довжини поправковий коефіцієнт; для довжини оточення понад 0,5 м стандарт застосовує фіксований, консервативний поправковий коефіцієнт близько 0,5 — кабель тоді втрачає приблизно половину своєї струмової навантажувальної здатності на відкритому повітрі, незалежно від точної, фактичної довжини оточення понад цю позначку.

Причина цього фіксованого порогу 0,5 при довжині понад 0,5 м — практична: стандарт не надає деталізованої таблиці для кожної можливої довжини оточення понад цю точку і замість цього обирає значення, яке легко застосувати і яке перебуває на безпечній стороні — проєктувальнику тоді не потрібно визначати точну довжину оточення кожної ділянки кабелю, щоб все ж дійти до обґрунтованого підбору перерізу.

Увага: цей поправковий коефіцієнт повністю незалежний від еталонного методу монтажу (від A до F), який в інших випадках визначає, яка базова таблиця застосовується — кабель, який зазвичай підбирався б за еталонним методом B у кабельному коробі, при проходженні через ізоляційний матеріал підпадає під додаткову поправку таблиці B.52.21, на додаток до (а не замість) власної базової таблиці.

Практична значущість

При монтажі в конструкції покрівлі чи каркасної стіни з доданою пізніше ізоляцією (наприклад, при енергетичній реновації, коли навколо вже існуючої проводки додається додаткова ізоляція) важливо перевірити, чи має існуючий кабель, спочатку розрахований для монтажу на відкритому повітрі, як і раніше достатню струмову навантажувальну здатність після встановлення нової ізоляції — кабель, який раніше мав достатній запас, може після повного оточення новою ізоляцією з коефіцієнтом близько 0,5 виявитися термічно перевантаженим при незмінному навантаженні.

Типові помилки

1. Оцінка кабелю, що лежить впритул до ізоляційного матеріалу, як якщо б він все ще перебував на відкритому повітрі, без застосування додаткового поправкового коефіцієнта таблиці B.52.21.
2. Відсутність розрізнення між одностороннім дотиканням і повним оточенням, тоді як зниження в другому випадку набагато більше.
3. Встановлення додаткової ізоляції навколо існуючої проводки при реновації без повторної оцінки струмової навантажувальної здатності цієї проводки стосовно нових умов монтажу.
4. Плутанина поправкового коефіцієнта таблиці B.52.21 з коефіцієнтом групування Cg таблиці B.52.17 — обидва знижують струмову навантажувальну здатність, але за рахунок принципово іншого механізму тепловідведення і з зовсім іншим порядком величини.

Дивіться також

• Коефіцієнт групування Cg — пучки кабелів і струмова навантажувальна здатність
• Еталонні методи — визначення методу монтажу
• Струмова навантажувальна здатність підземних кабелів — питомий опір ґрунту
• Переріз кабелю і струмова навантажувальна здатність