Коефіцієнт корекції на температуру навколишнього середовища (Ca) для струмового навантаження кабелю — чому базова таблиця вже передбачає певну температуру

Посібник про коефіцієнт групування (Cg) розглядає, як має знижуватися струмове навантаження кабелю, коли він прокладений пучком разом з іншими навантаженими кабелями. Ця стаття розглядає окрему поправку, застосовувану з цілком іншої причини і легко упускається чи плутається з групуванням: коефіцієнт корекції на температуру навколишнього середовища (Ca).

Базова таблиця вже передбачає еталонну температуру

Табличні значення струмового навантаження в IEC 60364-5-52 (і відповідних таблицях NEN 1010) не є універсальними константами — вони розраховані для певної еталонної температури навколишнього середовища:

• 30 °C для кабелів, прокладених вільно на повітрі чи в трубі/лотку на повітрі.
• 20 °C для кабелів, прокладених безпосередньо в землі (окреме еталонне значення, відмінне від значення для прокладання на повітрі — див. посібник про кабелі в землі).

Ці табличні значення являють собою струм, який кабель може безперервно нести за цієї конкретної температури навколишнього середовища, не перевищуючи максимально допустиму робочу температуру жили (наприклад, 70 °C для ПВХ, 90 °C для зшитого поліетилену). Якщо фактичне середовище прокладання тепліше за еталонну температуру таблиці, кабель досягає своєї максимальної температури жили за нижчого струму, ніж передбачає таблична величина — звідси коефіцієнт корекції Ca, завжди менший за 1 вище еталонної температури (і більший за 1 за реально холоднішого, ніж еталонне, середовища).

Де Ca застосовується на практиці

Будь-яке місце, де температура навколишнього середовища навколо кабелю помітно відрізняється від еталонного значення таблиці, вимагає застосування Ca, незалежно від того, прокладений кабель пучком з іншими чи ні:

• Одиночна кабельна траса через гаряче технічне приміщення, котельню чи поруч із технологічним обладнанням, що піднімає локальну температуру повітря значно вище 30 °C.
• Кабельний лоток у горищному просторі, що влітку досягає значно підвищеної температури, або безпосередньо під дахом, підданим сильному сонцю.
• Вуличний кабельний лоток чи одиночна кабельна траса на прямому сонці, де ефективна температура навколишнього середовища біля кабелю вища, ніж можна припустити за температурою повітря в тіні.
• Кабель, встановлений у місці, яке періодично, але передбачувано гаряче (наприклад, поруч із відсіком розподільчого пристрою з власним тепловиділенням).

Чому Ca та Cg комбінуються, а не замінюють одне одного

Ca (температура навколишнього середовища) та Cg (групування) коригують два цілком різні фізичні ефекти — навколишню температуру повітря та взаємний нагрів між сусідніми навантаженими кабелями — і перемножуються одне з одним та з будь-якими іншими застосовними коефіцієнтами, а не використовуються як альтернативи:

I_z = I_табл × Ca × Cg × (інші застосовні коефіцієнти)

Кабель, прокладений через гаряче технічне приміщення і укладений пучком з кількома іншими навантаженими кабелями, вимагає застосування обох коефіцієнтів; застосування лише одного з них на підставі, що «інша поправка вже була зроблена», занижує фактично необхідне зниження навантаження.

Увага: точні значення Ca для заданої температури та типу ізоляції наведені в таблицях IEC 60364-5-52 / NEN 1010; ця стаття розглядає лежачий в основі принцип — що поправка потрібна окремо щоразу, коли фактична температура навколишнього середовища відрізняється від еталонного значення таблиці, — а не саму числову таблицю.

Практична значущість

Під час вибору перерізу кабелю для установки недостатньо знайти струмове навантаження для обраного способу прокладання та перерізу і застосувати коефіцієнт групування, якщо застосовно, — фактичну температуру навколишнього середовища в місці прокладання кабелю також необхідно оцінити порівняно з еталонною температурою таблиці (30 °C у повітрі, 20 °C у землі), і застосувати Ca, якщо це місце помітно тепліше, навіть для одиночного, негрупованого кабелю.

Типові помилки

1. Застосування лише коефіцієнта групування (Cg) і забування про Ca для кабелю, встановленого в гарячому місці, навіть якщо він не прокладений пучком з іншими кабелями — припущення про еталонну температуру, що лежить в основі базової таблиці, застосовується незалежно від групування.
2. Використання таблиці з еталоном 30 °C на повітрі для кабелю, прокладеного безпосередньо в землі, або навпаки — ці два способи прокладання використовують різні еталонні температури та різні базові таблиці; їх змішування зводить нанівець весь розрахунок.
3. Відсутність повторної оцінки Ca при зміні середовища навколо кабелю — наприклад, постійно навантажений резервний кабель, що проходить через приміщення, яке стає значно теплішим після встановлення поруч іншого обладнання.
4. Плутанина коефіцієнта корекції на температуру навколишнього середовища з максимально допустимою робочою температурою жили — Ca коригує допустимий струм для теплішого навколишнього середовища; він не змінює власну межу температурного класу ізоляції (70 °C ПВХ, 90 °C зшитий поліетилен), яка залишається окремим, фіксованим обмеженням.

Пов'язані матеріали

• Коефіцієнт групування (Cg) — прокладання кабелів пучком та струмове навантаження
• Кабелі в землі — струмове навантаження та питомий опір ґрунту
• Кабелі в тепловій ізоляції — струмове навантаження
• Еталонні способи прокладання та струмове навантаження