Группа Е49
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Дата введения 01.01.2012
Дата введения 01.01.2012
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"
Сведения о стандарте
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности" (ОАО "ВНИИКП") на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 46 "Кабельные изделия"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 июня 2009 г. № 217-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 60287-1-1:2006 "Кабели электрические. Расчет номинальной токовой нагрузки. Часть 1-1. Уравнения для расчета номинальной токовой нагрузки (100%-ный коэффициент нагрузки) и расчет потерь. Общие положения" (IEC 60287-1-1:2006 "Electric cables - Calculation of the current rating - Part 1-1: Current rating equations (100% load factor) and calculation of losses - General").
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении А
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 60287-1-1:2006 "Кабели электрические. Расчет номинальной токовой нагрузки. Часть 1-1. Уравнения для расчета номинальной токовой нагрузки (100%-ный коэффициент нагрузки) и расчет потерь. Общие положения" (IEC 60287-1-1:2006 "Electric cables - Calculation of the current rating - Part 1-1: Current rating equations (100% load factor) and calculation of losses - General").
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении А
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
Введение
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
Введение
Настоящий стандарт содержит формулы для расчета величин 
, 
, 
и 
и содержит методы расчета допустимых токовых нагрузок кабелей по значениям максимально допустимой температуры, электрического сопротивления токопроводящей жилы, потерь и тепловых удельных сопротивлений.
Приведены также формулы для расчета потерь.
В настоящем стандарте формулы содержат величины, изменяющиеся в зависимости от конструкции кабеля и применяемых материалов. Значения, указанные в таблицах, соответствуют установленным международным (например, электрические удельные сопротивления и температурные коэффициенты сопротивления) либо общепринятым в практике (например, тепловые удельные сопротивления и диэлектрические постоянные материалов). В последнем случае некоторые из указанных значений не являются характеристикой качества новых кабелей, а относятся к кабелям после длительного периода эксплуатации. Для того, чтобы можно было получить однородные и сравнимые результаты, необходимо рассчитывать номинальные токовые нагрузки по указанным в настоящем стандарте значениям. Однако, если точно известно, что конкретным материалам и конструкции более соответствуют другие значения, то можно использовать эти значения, при условии, что они, а также соответствующие номинальные токовые нагрузки, будут указаны.
Значения, относящиеся к условиям эксплуатации кабелей, могут значительно отличаться друг от друга в разных странах. Например, что касается температуры окружающей среды и теплового удельного сопротивления почвы, их значения в разных странах определяют, исходя из различных соображений. Поверхностные сравнения значений, используемых в разных странах, могут привести к ошибочным заключениям, если они не основаны на общем критерии, например, могут быть различны предполагаемые сроки службы кабелей, в некоторых странах конструкция основана на максимальных значениях теплового удельного сопротивления почвы, в то время как в других странах используют средние значения. В частности, что касается теплового удельного сопротивления почвы, хорошо известно, что эта величина очень зависит от содержания влаги в почве и может значительно изменяться с течением времени, в зависимости от типа почвы, топографических и метеорологических условий, а также нагрузки кабеля.
Для выбора значений различных параметров необходимо использовать следующую процедуру.
Числовые значения должны основываться, главным образом, на результатах соответствующих измерений. Часто оказывается, что эти результаты уже включены в национальные технические требования в качестве рекомендуемых значений, поэтому расчет может быть основан на значениях, используемых в данной стране; обзор таких значений приведен в [1].
Перечень информации, необходимой для выбора соответствующего типа кабеля, приведен в [1].
, , и и содержит методы расчета допустимых токовых нагрузок кабелей по значениям максимально допустимой температуры, электрического сопротивления токопроводящей жилы, потерь и тепловых удельных сопротивлений.Приведены также формулы для расчета потерь.
В настоящем стандарте формулы содержат величины, изменяющиеся в зависимости от конструкции кабеля и применяемых материалов. Значения, указанные в таблицах, соответствуют установленным международным (например, электрические удельные сопротивления и температурные коэффициенты сопротивления) либо общепринятым в практике (например, тепловые удельные сопротивления и диэлектрические постоянные материалов). В последнем случае некоторые из указанных значений не являются характеристикой качества новых кабелей, а относятся к кабелям после длительного периода эксплуатации. Для того, чтобы можно было получить однородные и сравнимые результаты, необходимо рассчитывать номинальные токовые нагрузки по указанным в настоящем стандарте значениям. Однако, если точно известно, что конкретным материалам и конструкции более соответствуют другие значения, то можно использовать эти значения, при условии, что они, а также соответствующие номинальные токовые нагрузки, будут указаны.
Значения, относящиеся к условиям эксплуатации кабелей, могут значительно отличаться друг от друга в разных странах. Например, что касается температуры окружающей среды и теплового удельного сопротивления почвы, их значения в разных странах определяют, исходя из различных соображений. Поверхностные сравнения значений, используемых в разных странах, могут привести к ошибочным заключениям, если они не основаны на общем критерии, например, могут быть различны предполагаемые сроки службы кабелей, в некоторых странах конструкция основана на максимальных значениях теплового удельного сопротивления почвы, в то время как в других странах используют средние значения. В частности, что касается теплового удельного сопротивления почвы, хорошо известно, что эта величина очень зависит от содержания влаги в почве и может значительно изменяться с течением времени, в зависимости от типа почвы, топографических и метеорологических условий, а также нагрузки кабеля.
Для выбора значений различных параметров необходимо использовать следующую процедуру.
Числовые значения должны основываться, главным образом, на результатах соответствующих измерений. Часто оказывается, что эти результаты уже включены в национальные технические требования в качестве рекомендуемых значений, поэтому расчет может быть основан на значениях, используемых в данной стране; обзор таких значений приведен в [1].
Перечень информации, необходимой для выбора соответствующего типа кабеля, приведен в [1].
1 Общие положения
1.1 Область применения
Настоящий стандарт рассматривает условия установившегося режима работы кабелей при любом переменном напряжении и постоянном напряжении до 5 кВ, проложенных непосредственно в земле, в каналах, лотках или стальных трубах, с частичным осушением почвы или без, а также кабелей, проложенных на воздухе.
Термин "установившийся режим" обозначает ток постоянной величины при непрерывном режиме работы (100%-ный коэффициент нагрузки), достаточный для того, чтобы асимптотически создать максимальную температуру жилы при постоянных условиях окружающей среды.
Настоящий стандарт содержит формулы для расчета номинальных токовых нагрузок и потерь.
Формулы настоящего стандарта являются достаточно точными и в то же время позволяют варьировать некоторые важные параметры. Эти параметры можно разделить на три группы:
- параметры, относящиеся к конструкции кабеля (например, тепловое удельное сопротивление изоляционного материала), для которых были выбраны характерные значения, основанные на опубликованных работах;
- параметры, относящиеся к условиям окружающей среды, которые могут быть очень разнообразны, выбор этих параметров зависит от страны, в которой используются или должны использоваться кабели;
- параметры, которые принимаются по соглашению между изготовителем и потребителем и касаются запаса надежности работы кабеля (например, максимальная температура жилы).
Настоящий стандарт содержит формулы для расчета номинальных токовых нагрузок и потерь.
Формулы настоящего стандарта являются достаточно точными и в то же время позволяют варьировать некоторые важные параметры. Эти параметры можно разделить на три группы:
- параметры, относящиеся к конструкции кабеля (например, тепловое удельное сопротивление изоляционного материала), для которых были выбраны характерные значения, основанные на опубликованных работах;
- параметры, относящиеся к условиям окружающей среды, которые могут быть очень разнообразны, выбор этих параметров зависит от страны, в которой используются или должны использоваться кабели;
- параметры, которые принимаются по соглашению между изготовителем и потребителем и касаются запаса надежности работы кабеля (например, максимальная температура жилы).
1.2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты:
МЭК 60028:1925 Международные нормы на электрическое сопротивление меди
МЭК 60141 (все части) Испытания маслонаполненных кабелей и кабелей с газом под давлением и арматуры к ним
МЭК 60228 Токопроводящие жилы изолированных кабелей
МЭК 60287-2-1 Кабели электрические. Расчет номинальной токовой нагрузки. Часть 2-1. Тепловое сопротивление. Расчет теплового сопротивления
МЭК 60502-1 Силовые кабели с экструдированной изоляцией и арматура к ним на номинальное напряжение от 1 кВ (
1,2 кВ) до 30 кВ ( 36 кВ). Часть 1. Кабели на номинальное напряжение 1 кВ ( 1,2 кВ) и 3 кВ ( 3,6 кВ)
МЭК 60502-2 Силовые кабели с экструдированной изоляцией и арматура к ним на номинальное напряжение от 1 кВ ( 1,2 кВ) до 30 кВ ( 36 кВ). Часть 2. Кабели на номинальное напряжение от 6 кВ ( 7,2 кВ) до 30 кВ ( 36 кВ)
МЭК 60889 Твердотянутая алюминиевая проволока для проводов воздушных линий передачи
Примечание - Для датированных ссылок используют только указанное в ссылке издание. Для недатированных ссылок используют самое последнее издание (включая изменения).
МЭК 60028:1925 Международные нормы на электрическое сопротивление меди
МЭК 60141 (все части) Испытания маслонаполненных кабелей и кабелей с газом под давлением и арматуры к ним
МЭК 60228 Токопроводящие жилы изолированных кабелей
МЭК 60287-2-1 Кабели электрические. Расчет номинальной токовой нагрузки. Часть 2-1. Тепловое сопротивление. Расчет теплового сопротивления
МЭК 60502-1 Силовые кабели с экструдированной изоляцией и арматура к ним на номинальное напряжение от 1 кВ (
1,2 кВ) до 30 кВ ( 36 кВ). Часть 1. Кабели на номинальное напряжение 1 кВ ( 1,2 кВ) и 3 кВ ( 3,6 кВ)МЭК 60502-2 Силовые кабели с экструдированной изоляцией и арматура к ним на номинальное напряжение от 1 кВ (
1,2 кВ) до 30 кВ ( 36 кВ). Часть 2. Кабели на номинальное напряжение от 6 кВ ( 7,2 кВ) до 30 кВ ( 36 кВ)МЭК 60889 Твердотянутая алюминиевая проволока для проводов воздушных линий передачи
Примечание - Для датированных ссылок используют только указанное в ссылке издание. Для недатированных ссылок используют самое последнее издание (включая изменения).
1.3 Обозначения
В настоящем стандарте применены следующие обозначения:
 | - площадь поперечного сечения брони, мм  ; | ||||||
 | - коэффициенты (см. 2.4.2); | ||||||
 | - емкость изолированной жилы, Ф/м; | ||||||
 | - наружный диаметр кабеля, м; | ||||||
 | - диаметр по изоляции, мм; | ||||||
 | - наружный диаметр металлической оболочки, мм; | ||||||
 | - диаметр воображаемого соосного цилиндра, касающегося выступов гофрированной оболочки, мм; | ||||||
 | - диаметр воображаемого цилиндра, касающегося внутренней поверхности впадин гофрированной оболочки, мм; | ||||||
 | - коэффициент, определенный в 2.3.5; | ||||||
 | - интенсивность солнечного излучения, Вт/м ; | ||||||
| | - намагничивающая сила (см. 2.4.2), ампер-витки/м; | ||||||
 | - индуктивность оболочки, Гн/м; | ||||||
 | - компоненты индуктивности, определяемые стальными проволоками (см. 2.4.2), Гн/м; | ||||||
 | - ток в одной жиле (среднеквадратичное значение), А; | ||||||
 | - коэффициенты, определенные в 2.3.5; | ||||||
 | - коэффициенты, определенные в 2.3.3, Ом/м; | ||||||
| | - сопротивление жилы переменному току при максимальной рабочей температуре, Ом/м; | ||||||
 | - сопротивление брони переменному току при максимальной рабочей температуре, Ом/м; | ||||||
 | - сопротивление брони переменному току при 20 °С, Ом/м; | ||||||
 | - эквивалентное сопротивление переменному току оболочки и брони, соединенных параллельно, Ом/м; | ||||||
 | - сопротивление оболочки или экрана кабеля переменному току при максимальной рабочей температуре, Ом/м; | ||||||
 | - сопротивление оболочки или экрана кабеля переменному току при 20 °С, Ом/м; | ||||||
 | - сопротивление жилы постоянному току при максимальной рабочей температуре, Ом/м; | ||||||
 | - сопротивление жилы постоянному току при 20 °С, Ом/м; | ||||||
 | - тепловое сопротивление на фазу между жилой и оболочкой, К·м/Вт; | ||||||
 | - тепловое сопротивление между оболочкой и броней, К·м/Вт; | ||||||
 | - тепловое сопротивление наружного защитного покрытия, К·м/Вт; | ||||||
 | - тепловое сопротивление окружающей среды (отношение превышения температуры поверхности кабеля над температурой окружающей среды к потерям на единицу длины), К·м/Вт; | ||||||
 | - тепловое сопротивление окружающей среды при прокладке кабеля на воздухе с поправкой на солнечное излучение, К·м/Вт; | ||||||
 | - напряжение между жилой и экраном или оболочкой, В; | ||||||
 | - потери в броне на единицу длины, Вт/м; | ||||||
 | - потери в жиле на единицу длины, Вт/м; | ||||||
| | - диэлектрические потери на единицу длины на фазу, Вт/м; | ||||||
 | - потери в оболочке на единицу длины, Вт/м; | ||||||
 | - общие потери в оболочке и броне на единицу длины, Вт/м; | ||||||
 | - реактивное сопротивление оболочки (двухжильные кабели и трехжильные кабели, расположенные треугольником), Ом/м; | ||||||
 | - реактивное сопротивление оболочки (при расположении кабелей в одной плоскости), Ом/м; | ||||||
 | - взаимное реактивное сопротивление между оболочкой одного кабеля и жилами двух других при расположении кабелей в одной плоскости, Ом/м; | ||||||
 | - наиболее короткая малая длина в перекрестно-соединенной электрической секции с неравными малыми длинами, мм; | ||||||
 | - расстояние между осями жил и осью кабеля для трехжильных кабелей (  - для секторных жил), мм; | ||||||
 | - средний диаметр оболочки или экрана, мм; | ||||||
 | - средний диаметр оболочки и усиливающего покрытия, мм; | ||||||
 | - средний диаметр усиливающего покрытия, мм; | ||||||
 | - средний диаметр брони, мм; | ||||||
 | - наружный диаметр жилы, мм; | ||||||
 | - наружный диаметр полой жилы, мм; | ||||||
 | - внутренний диаметр трубы, мм; | ||||||
 | - диаметр стальной проволоки, мм; | ||||||
 | - внутренний диаметр полой жилы, мм; | ||||||
 | - максимальный диаметр экрана или оболочки при овальной жиле, мм; | ||||||
 | - минимальный диаметр экрана или оболочки при овальной жиле, мм; | ||||||
 | - диаметр эквивалентной круглой жилы с такой же площадью поперечного сечения и такой же степенью уплотнения, что и фасонная жила, мм; | ||||||
 | - частота системы, Гц; | ||||||
 | - коэффициент, используемый в 2.3.6.1; | ||||||
 | - коэффициент, используемый при расчете потерь на гистерезис в броне или усиливающем покрытии (см. 2.4.2.4); | ||||||
 | - коэффициент, используемый при расчете  (эффекта близости); | ||||||
 | - коэффициент, используемый при расчете  (поверхностного эффекта); | ||||||
 | - длина кабельной секции (общее обозначение, см. 2.3 и 2.3.4), м; | ||||||
 | - натуральный логарифм (логарифм по основанию  ); | ||||||
 | -  ; | ||||||
 | - число жил в кабеле; | ||||||
 | - число стальных проволок в кабеле (см. 2.4.2); | ||||||
 | - длина шага наложения стальной проволоки вдоль кабеля (см. 2.4.2), мм; | ||||||
 | - коэффициенты, используемые в 2.3.6.2; | ||||||
 | - радиус окружности, описанной вокруг двух или трех фасонных жил, мм; | ||||||
 | - расстояние между осями жил, мм; | ||||||
 | - расстояние между осями двух соседних кабелей, расположенных в группе из трех, не соприкасающихся друг с другом кабелей, проложенных горизонтально, мм; | ||||||
 | - расстояние между осями кабелей (см. 2.4.2), мм; | ||||||
 | - толщина изоляции между жилами, мм; | ||||||
 | - толщина защитного покрытия, мм; | ||||||
 | - толщина оболочки, мм; | ||||||
 | - отношение тепловых удельных сопротивлений сухой и влажной почвы (  ); | ||||||
| | - аргумент функции Бесселя, используемый при расчете эффекта близости; | ||||||
| | - аргумент функции Бесселя, используемый при расчете поверхностного эффекта; | ||||||
 | - коэффициент эффекта близости (см. 2.1); | ||||||
 | - коэффициент поверхностного эффекта (см. 2.1); | ||||||
 | - температурный коэффициент удельного электрического сопротивления при 20 °С, 1/К; | ||||||
 | - угол между осью проволок брони и осью кабеля (см. 2.4.2); | ||||||
 | - коэффициент, используемый в 2.3.6.1; | ||||||
 | - угловая временная задержка (см. 2.4.2); | ||||||
 | - коэффициенты, используемые в 2.3.6.1; | ||||||
 | - эквивалентная толщина брони или усиливающего покрытия, мм; | ||||||
 | - коэффициент потерь для изоляции; | ||||||
 | - относительная диэлектрическая проницаемость изоляции; | ||||||
 | - максимальная рабочая температура жилы, °С; | ||||||
 | - температура окружающей среды, °С; | ||||||
 | - максимальная температура брони, °С; | ||||||
 | - максимальная температура экрана или оболочки кабеля, °С; | ||||||
 | - критическая температура почвы - это температура на границе между сухой и влажной зонами, °С; | ||||||
 | - допустимое превышение температуры жилы над температурой окружающей среды, К; | ||||||
 | - превышение критической температуры почвы - это превышение температуры на границе между сухой и влажной зонами по сравнению с температурой окружающей почвы, К; | ||||||
 | - коэффициент, используемый в 2.3.6.1; | ||||||
| , | - соответственно, отношение общих потерь в металлических оболочках и отношение общих потерь в броне к общим потерям в жилах (или потерь в одной оболочке или броне к потерям в одной жиле); | ||||||
 | - отношение потерь в одной оболочке, обусловленных циркулирующими токами в оболочке, к потерям в одной жиле; | ||||||
 | - отношение потерь в одной оболочке, обусловленных вихревыми токами, к потерям в одной жиле; | ||||||
   | - коэффициент потерь для среднего кабеля; - коэффициент потерь для внешнего кабеля с наибольшими потерями; - коэффициент потерь для внешнего кабеля с наименьшими потерями; |
| Три кабеля, расположенные в одной плоскости без траснпозиции, с оболочками, соединенными на обоих концах | ||||
 | - относительная магнитная проницаемость материала брони; | ||||||
 | - продольная относительная магнитная проницаемость; | ||||||
 | - поперечная относительная магнитная проницаемость; | ||||||
 | - удельное электрическое сопротивление материала жилы при 20 °С, Ом·м; | ||||||
 | - удельное тепловое сопротивление сухой почвы, К·м/Вт; | ||||||
 | - удельное тепловое сопротивление влажной почвы, К·м/Вт; | ||||||
 | - удельное электрическое сопротивление оболочки при 20 °С, Ом·м; | ||||||
 | - коэффициент поглощения солнечного излучения поверхностью кабеля; | ||||||
 | - угловая частота системы (  ). | ||||||
1.4 Допустимая номинальная токовая нагрузка кабелей
При расчете допустимой токовой нагрузки в условиях частичного высыхания почвы необходимо также рассчитать токовую нагрузку для условий, когда высыхание почвы не происходит. Используют меньшую из двух полученных нагрузок.
1.4.1 Кабели, проложенные в почве, когда высыхание почвы не происходит, или на воздухе
1.4.1.1 Кабели на переменное напряжение
Допустимая токовая нагрузка кабелей на переменное напряжение может быть получена из формулы превышения температуры жилы над температурой окружающей среды
Допустимая токовая нагрузка кабелей на переменное напряжение может быть получена из формулы превышения температуры жилы над температурой окружающей среды
 | |
| 540 × 45 пикс. Открыть в новом окне | |
где - ток, проходящий по одной жиле, А;
- превышение температуры жилы над температурой окружающей среды, К;
Примечание - Имеется в виду средняя температура окружающей среды при нормальных условиях в случае, когда кабели прокладываются или будут проложены с учетом влияния любого местного источника тепла, но без учета повышения температуры от кабелей, расположенных в непосредственной близости, вследствие выделяющейся в них теплоты.
- сопротивление жилы переменному току на единицу длины при максимальной рабочей температуре, Ом/м;
- диэлектрические потери изоляции жилы на единицу длины, Вт/м;
- тепловое сопротивление между жилой и оболочкой на единицу длины, К·м/Вт;
- тепловое сопротивление подушки между оболочкой и броней на единицу длины, К·м/Вт;
- тепловое сопротивление наружного защитного покрытия кабеля на единицу длины, К·м/Вт;
- тепловое сопротивление между поверхностью кабеля и окружающей средой, полученное по МЭК 60287-2-1 (подраздел 2.2), на единицу длины, К·м/Вт;
- число несущих нагрузку жил в кабеле (жилы одинакового размера и несущие одну и ту же нагрузку);
- отношение потерь в металлической оболочке к общим потерям во всех жилах кабеля;
- отношение потерь в броне к общим потерям во всех жилах кабеля.
Из вышеприведенной формулы получают допустимое значение токовой нагрузки
- ток, проходящий по одной жиле, А; - превышение температуры жилы над температурой окружающей среды, К;Примечание - Имеется в виду средняя температура окружающей среды при нормальных условиях в случае, когда кабели прокладываются или будут проложены с учетом влияния любого местного источника тепла, но без учета повышения температуры от кабелей, расположенных в непосредственной близости, вследствие выделяющейся в них теплоты.
- сопротивление жилы переменному току на единицу длины при максимальной рабочей температуре, Ом/м; - диэлектрические потери изоляции жилы на единицу длины, Вт/м; - тепловое сопротивление между жилой и оболочкой на единицу длины, К·м/Вт; - тепловое сопротивление подушки между оболочкой и броней на единицу длины, К·м/Вт; - тепловое сопротивление наружного защитного покрытия кабеля на единицу длины, К·м/Вт; - тепловое сопротивление между поверхностью кабеля и окружающей средой, полученное по МЭК 60287-2-1 (подраздел 2.2), на единицу длины, К·м/Вт; - число несущих нагрузку жил в кабеле (жилы одинакового размера и несущие одну и ту же нагрузку); - отношение потерь в металлической оболочке к общим потерям во всех жилах кабеля; - отношение потерь в броне к общим потерям во всех жилах кабеля.Из вышеприведенной формулы получают допустимое значение токовой нагрузки
 | |
| 363 × 55 пикс. Открыть в новом окне | |
Если кабель подвергается воздействию прямых солнечных лучей, следует применять формулу по МЭК 60287-2-1 (подпункт 2.2.1.2).
Номинальная токовая нагрузка четырехжильного кабеля на низкое напряжение может быть принята равной номинальной токовой нагрузке трехжильного кабеля на то же напряжение, с тем же размером жил и аналогичной конструкции, при условии, что кабель будет использоваться в трехфазной системе, в которой четвертая жила является нейтральным либо защитным проводником. В случае нейтрального проводника номинальная токовая нагрузка относится к симметричной нагрузке.
Номинальная токовая нагрузка четырехжильного кабеля на низкое напряжение может быть принята равной номинальной токовой нагрузке трехжильного кабеля на то же напряжение, с тем же размером жил и аналогичной конструкции, при условии, что кабель будет использоваться в трехфазной системе, в которой четвертая жила является нейтральным либо защитным проводником. В случае нейтрального проводника номинальная токовая нагрузка относится к симметричной нагрузке.
1.4.1.2 Кабели на постоянное напряжение до 5 кВ
Допустимое значение номинальной токовой нагрузки кабелей при постоянном напряжении получают по следующей упрощенной формуле по отношению к формуле для переменного напряжения:
Допустимое значение номинальной токовой нагрузки кабелей при постоянном напряжении получают по следующей упрощенной формуле по отношению к формуле для переменного напряжения:
 | |
| 240 × 55 пикс. Открыть в новом окне | |
где - сопротивление жилы постоянному току на единицу длины при максимальной рабочей температуре, Ом/м.
Если кабель подвергается воздействию прямых солнечных лучей, следует применять формулу по МЭК 60287-2-1 (подпункт 2.2.1.2).
- сопротивление жилы постоянному току на единицу длины при максимальной рабочей температуре, Ом/м.Если кабель подвергается воздействию прямых солнечных лучей, следует применять формулу по МЭК 60287-2-1 (подпункт 2.2.1.2).
1.4.2 Кабели, проложенные в условиях частичного высыхания почвы
1.4.2.1 Кабели на переменное напряжение
Нижеприведенный метод применим только для одиночных изолированных кабелей или цепей, проложенных на обычной глубине. Этот метод основан на простой двухзоновой модели почвы, когда одна зона, прилегающая к кабелю, высушена, в то время как другая сохраняет тепловое удельное сопротивление местной среды, при этом граница между этими зонами изотермическая*. Метод считается приемлемым для тех областей применения, где влияние почвы учитывают лишь по упрощенной форме.
* См. [2] (в частности, раздел 3 и приложение 1).
Примечание - Прокладка более одной цепи, а также необходимое расстояние между цепями находится в стадии рассмотрения.
Изменения внешнего теплового сопротивления, за счет образования сухой зоны вокруг одиночного изолированного кабеля или цепи, учтены в следующей формуле [см. формулу (2)]:
, (4)
Нижеприведенный метод применим только для одиночных изолированных кабелей или цепей, проложенных на обычной глубине. Этот метод основан на простой двухзоновой модели почвы, когда одна зона, прилегающая к кабелю, высушена, в то время как другая сохраняет тепловое удельное сопротивление местной среды, при этом граница между этими зонами изотермическая*. Метод считается приемлемым для тех областей применения, где влияние почвы учитывают лишь по упрощенной форме.
* См. [2] (в частности, раздел 3 и приложение 1).
Примечание - Прокладка более одной цепи, а также необходимое расстояние между цепями находится в стадии рассмотрения.
Изменения внешнего теплового сопротивления, за счет образования сухой зоны вокруг одиночного изолированного кабеля или цепи, учтены в следующей формуле [см. формулу (2)]:
 | |
| 358 × 55 пикс. Открыть в новом окне | |
где - отношение тепловых удельных сопротивлений сухой и влажной зон почвы ( );
- сопротивление токопроводящей жилы переменному току при максимальной рабочей температуре жилы, Ом/м;
- удельное тепловое сопротивление сухой почвы, К·м/Вт;
- удельное тепловое сопротивление влажной почвы, К·м/Вт;
- критическая температура почвы и температура границы между сухой и влажной зонами, °С;
- температура окружающей среды, °С;
- превышение критической температуры почвы - это превышение температуры на границе между сухой и влажной зонами над температурой окружающей почвы ( 
), К.
Примечание - определяют, используя удельное тепловое сопротивление влажной почвы ( ) и МЭК 60287-2-1 (подпункт 2.2.3.2). Не следует применять расчет с изменением превышения температуры за счет взаимного нагрева кабелей по МЭК 60287-2-1 (подпункт 2.2.3.1).
и определяют на основе имеющейся информации о характеристиках почвы.
Примечание - Выбор соответствующих характеристик почвы находится в стадии рассмотрения. Эти значения могут быть согласованы между изготовителем и потребителем.
1.4.2.2 Кабели на постоянное напряжение до 5 кВ
Допустимую токовую нагрузку кабеля на постоянное напряжение определяют по следующей упрощенной формуле:
- отношение тепловых удельных сопротивлений сухой и влажной зон почвы ( ); - сопротивление токопроводящей жилы переменному току при максимальной рабочей температуре жилы, Ом/м; - удельное тепловое сопротивление сухой почвы, К·м/Вт; - удельное тепловое сопротивление влажной почвы, К·м/Вт; - критическая температура почвы и температура границы между сухой и влажной зонами, °С; - температура окружающей среды, °С; - превышение критической температуры почвы - это превышение температуры на границе между сухой и влажной зонами над температурой окружающей почвы ( ), К.Примечание -
определяют, используя удельное тепловое сопротивление влажной почвы ( ) и МЭК 60287-2-1 (подпункт 2.2.3.2). Не следует применять расчет с изменением превышения температуры за счет взаимного нагрева кабелей по МЭК 60287-2-1 (подпункт 2.2.3.1). и определяют на основе имеющейся информации о характеристиках почвы.Примечание - Выбор соответствующих характеристик почвы находится в стадии рассмотрения. Эти значения могут быть согласованы между изготовителем и потребителем.
1.4.2.2 Кабели на постоянное напряжение до 5 кВ
Допустимую токовую нагрузку кабеля на постоянное напряжение определяют по следующей упрощенной формуле:
 | |
| 229 × 55 пикс. Открыть в новом окне | |
где - сопротивление жилы постоянному току на единицу длины при максимальной рабочей температуре, Ом/м.
- сопротивление жилы постоянному току на единицу длины при максимальной рабочей температуре, Ом/м.1.4.3 Кабели, проложенные в условиях, когда не следует допускать высыхания почвы
1.4.3.1 Кабели на переменное напряжение
Если не следует допускать миграцию влаги, ограничив превышение температуры поверхности кабеля до значения не более , соответствующую токовую нагрузку определяют по формуле
Если не следует допускать миграцию влаги, ограничив превышение температуры поверхности кабеля до значения не более
, соответствующую токовую нагрузку определяют по формуле
. (6) Однако в зависимости от значения , такое ограничение может отразиться на температуре жилы, которая может превысить максимально допустимое значение. Используемое значение токовой нагрузки должно быть меньшим из двух значений, полученных по формуле (6) либо по формуле (2).
Сопротивление жилы вычисляют для соответствующей температуры жилы, которая может быть меньше максимально допустимого значения. Проводят оценку рабочей температуры и при необходимости ее корректируют.
Примечание - Для четырехжильных низковольтных кабелей см. 1.4.1.1.
1.4.3.2 Кабели на постоянное напряжение до 5 кВ
Допустимую токовую нагрузку для кабелей на постоянное напряжение получают по следующей упрощенной формуле по отношению к формуле для кабелей на переменное напряжение:
, такое ограничение может отразиться на температуре жилы, которая может превысить максимально допустимое значение. Используемое значение токовой нагрузки должно быть меньшим из двух значений, полученных по формуле (6) либо по формуле (2).Сопротивление жилы
вычисляют для соответствующей температуры жилы, которая может быть меньше максимально допустимого значения. Проводят оценку рабочей температуры и при необходимости ее корректируют.Примечание - Для четырехжильных низковольтных кабелей см. 1.4.1.1.
1.4.3.2 Кабели на постоянное напряжение до 5 кВ
Допустимую токовую нагрузку для кабелей на постоянное напряжение получают по следующей упрощенной формуле по отношению к формуле для кабелей на переменное напряжение:
. (7) Сопротивление жилы следует принять таким, как указано в 1.4.2.2.
следует принять таким, как указано в 1.4.2.2.1.4.4 Кабели, подверженные прямому солнечному излучению
Допустимые токовые нагрузки
Учитывая действие солнечного излучения на кабель, допустимую токовую нагрузку определяют по следующим формулам.
Учитывая действие солнечного излучения на кабель, допустимую токовую нагрузку определяют по следующим формулам.
1.4.4.1 Кабели на переменное напряжение
 | |
| 356 × 60 пикс. Открыть в новом окне | |
1.4.4.2 Кабели на постоянное напряжение до 5 кВ
 | |
| 243 × 60 пикс. Открыть в новом окне | |
где - коэффициент поглощения солнечного излучения поверхностью кабеля (см. таблицу 4);
- интенсивность солнечного излучения, которую принимают для большинства широт равной 10 
Вт/м ; рекомендуется, по возможности, использовать местное значение;
- тепловое сопротивление окружающей среды при прокладке кабеля на воздухе с поправкой на солнечное излучение (см. МЭК 60287-2-1), К·м/Вт;
- наружный диаметр кабеля для гофрированных оболочек 
, м;
- толщина защитного покрытия, мм.
- коэффициент поглощения солнечного излучения поверхностью кабеля (см. таблицу 4); - интенсивность солнечного излучения, которую принимают для большинства широт равной 10 Вт/м ; рекомендуется, по возможности, использовать местное значение; - тепловое сопротивление окружающей среды при прокладке кабеля на воздухе с поправкой на солнечное излучение (см. МЭК 60287-2-1), К·м/Вт; - наружный диаметр кабеля для гофрированных оболочек , м; - толщина защитного покрытия, мм.