Предельные температуры жилы: нормальный режим, аварийная перегрузка и короткое замыкание

Три температуры — три разных смысла

Термические параметры силового кабеля с изоляцией XLPE задаются тремя разными значениями, и путаница между ними приводит к необоснованно заниженным или завышенным требованиям к кабелю. Таблицы выбора производителя как для стандартного XLPE, так и для безгалогенного исполнения указывают:

• Нормальный режим — максимальная температура жилы 90 °C
• Аварийный режим — максимальная температура жилы 130 °C
• Короткое замыкание — максимальная температура жилы 250 °C в течение не более 5 секунд

Первое значение определяет длительную нагрузку. Второе относится к нормированным аварийным перегрузкам, которые по своей природе носят эпизодический и ограниченный по времени характер. Третье — предел повреждения: оно означает, что изоляция выдерживает эту температуру в течение указанного времени, а не что кабелю допустимо работать при ней.

Почему важно ограничение в пять секунд

Допустимый ток при коротком замыкании — это значение, на которое опирается защитный аппарат. Авария длится только до момента срабатывания защиты, поэтому кабель выбирается с расчётом на сохранение работоспособности при повышении температуры в течение времени срабатывания защиты, а не бессрочно.

Именно поэтому стойкость к короткому замыканию всегда указывается вместе с длительностью. Кабель, выдерживающий 250 °C в течение пяти секунд, не выдерживает этой температуры в течение тридцати секунд. Когда проект задаёт уровень тока короткого замыкания и время срабатывания защиты, для проверки сечения жилы нужны оба числа — одно без другого не позволяет выполнить расчёт.

Ограничения при прокладке в холодное время года

Тепловые пределы касаются не только работы при повышенной температуре. Компаунды оболочек из ПВХ и безгалогенных материалов при низких температурах становятся жёсткими и склонными к растрескиванию, поэтому прокладка ограничена и по температуре.

Данные производителя для исполнений XLPE и LSOH дают минимальную температуру окружающей среды -15 °C и минимальную температуру прокладки 0 °C. При температуре ниже предела прокладки компаунд следует прогреть до начала монтажных работ, а не тянуть кабель холодным. Это монтажное ограничение, действующее на этапе строительства, а не эксплуатационный предел; именно оно часто становится причиной повреждений оболочки на площадках, где кабель монтировали зимой без предварительного прогрева.

От температурных пределов к допустимому току

Допустимый ток длительного режима не приводится как единая универсальная величина, поскольку он является результатом расчёта, а не свойством одного только кабеля. Он определяется пределом 90 °C для жилы и скоростью отвода тепла в окружающую среду, которая зависит от того, проложен ли кабель в воздухе, в грунте или в трубопроводе, от температуры окружающей среды, от тепловой удельной сопротивляемости грунта и от количества других нагруженных кабелей, проложенных рядом.

Поэтому на этом сайте не публикуются типовые таблицы допустимых токов. Таблица, приведённая без условий прокладки, провоцирует неправильное применение, и допущенная ошибка обнаруживается только после ввода в эксплуатацию. Укажите способ прокладки и условия окружающей среды в запросе — и допустимый ток будет рассчитан для фактических условий эксплуатации.