Допустимий тривалий струм: що це таке, особливо, як вибирається

Визначення.

Допустимий тривалий струм (continuous current-carrying capacity ampacity) (Iz ) – це максимальне значення електричного струму, який провідник, пристрій або апарат здатний проводити в тривалому режимі без перевищення його усталеною температури певного значення (визначення згідно з ГОСТ 30331.1-2013) [1] .

Даний термін в деякій нормативної документації некоректно називають “допустимого струмового навантаженням провідника”, “токопроводящей здатністю провідника” або « номінальним струмом провідника » . По суті ці 3 терміна тотожні між собою, але коректно використовувати саме термін “допустимий тривалий струм провідника”, так як він отримав більш широке поширення.

Особливості.

Харечко Ю.В., провівши всебічний аналіз нормативної документації уклав наступне [2] :

«В національної нормативної документації термін« допустимий тривалий струм », як правило, використовують в якості характеристики провідників , За допомогою якої встановлюють максимальний електричний струм, який провідник здатний проводити в тривалому режимі (тижнями, місяцями, роками), що не перегріваючись при цьому. Допустимий тривалий струм провідника фактично є його номінальним струмом. »

«Перетин провідників, використовуваних в електроустановках будинків , Завжди вибирають з урахуванням електричних струмів, які можуть по ним протікати при нормальних умовах. Висока напруга, яка з будь-якого провідника, не повинен перевищувати його допустимий тривалий струм. При дотриманні цієї умови встановилася температура провідника не перевищуватиме гранично допустиму температуру, задану нормативними документами. »

«В іншому випадку, якщо висока напруга, яка в провіднику, перевищує його допустимий тривалий струм, провідник буде перегріватися. Його ізоляція буде схильна до прискореного старіння. При дуже великих електричних токах провідник, розігрітий до декількох сотень градусів, може стати причиною пожежі. Для запобігання перегріву провідників в електроустановках будинків застосовують спеціальний захист, що іменується захистом від сверхтока , За допомогою якої скорочують до безпечного значення тривалість протікання по провідникам електричних струмів, що перевищують їх допустимі тривалі струми. »

У розділі 523 «Допустимі струмові навантаження»1 ГОСТ Р 50571.5.52-2011, який цитується далі, зокрема, зазначено, що «Як допустимого струмового навантаження для заданого періоду часу при нормальних умовах експлуатації приймається навантаження, при якій досягається допустима температура ізоляції. Дані для різних типів ізоляції наведені в таблиці 52.1. Значення струму повинно бути вибрано відповідно до 523.2 або визначено відповідно до 523.3 ».

Примітка 1:

« У ГОСТ Р 50571.5.52-2011 замість словосполучення «допустима струмова навантаження» слід використовувати термін «допустимий тривалий струм провідника». Тому розділ 523 повинен бути названий інакше: «Допустимі тривалі струми». »

Перша вимога в стандарті МЕК 60364-5-52 сформульовано інакше: «Ток, що проводиться будь-яким провідником для тривалого періоду при нормальному оперуванні, повинен бути таким, щоб не була перевищена гранична температура ізоляції.»

Тобто у вимогах міжнародного стандарту згаданий струм, що протікає по провіднику, вимірюваний в амперах, а не навантаження на провідник, яку вимірюють в кіловатах.

У таблиці 52.1 ГОСТ Р 50571.5.52-2011 наведені максимально допустимі температури, які можуть мати провідники з різною ізоляцією.

Витяги з таблиці 52.1 «Максимальні робочі температури для типів ізоляції» ГОСТ Р 50571.5.52-2011:

Тип ізоляціїМаксимальна температура, ° С
Термопласт (PVC 1 )70 провідника
Реактопласти (XLPE 2 або гума EPR 3 )90 провідника
Мінеральна (оболонка термопласт (PVC), або гола 4 , Доступна дотику)70 оболонки
Мінеральна (гола, не доступна дотику і не в контакті з горючими речовинами)105 оболонки

Пояснення до таблиці:

1) PVC – полівінілхлорид (ПВХ).
2) Cross-linked polyethylene – зшитий поліетилен.
3) Ethylene-propylene rubber – етиленпропіленова гума.
4) У стандарті МЕК 60364-5-52 вказано інакше: Мінеральна без оболонки.

Як вибирається допустимий тривалий струм провідника?

Для ізольованих провідників і кабелів без броні вимоги п. 523.2 ГОСТ Р 50571.5.52-2011 наказують вибирати допустимі тривалі струми провідників за таблицями додатка В:

  • в таблиці В.52.2 якого наведені допустимі тривалі струми провідників при різних варіантах монтажу електропроводки, що має два навантажених мідних або алюмінієвих провідника з ізоляцій з полівінілхлориду;
  • в таблиці В.52.4 – три навантажених провідника.
  • У таблицях В.52.3 і В.52.5 додатки В вказані допустимі тривалі струми провідників відповідно для двох і трьох навантажених мідних і алюмінієвих провідників з ізоляцією із зшитого поліетилену і етиленпропіленового гуми.

У додатку В є також інші таблиці.

Харечко Ю.В. при цьому доповнює [2] :

« При цьому два навантажених провідника можуть бути в складі двухпроводной електричного кола змінного струму, виконаної фазним і нейтральним провідниками або двома фазними провідниками, а також двухпроводной електричного кола постійного струму, виконаної полюсним і середнім провідниками або двома полюсними провідниками. Три навантажених провідника можуть бути в трьох-або чьотирьох електричного кола змінного струму, виконаної відповідно трьома фазними провідниками або трьома фазними і нейтральним провідниками. В останньому випадку струмом, що протікає по нейтральному провіднику, нехтують. »

Пункт 523.3 ГОСТ Р 50571.5.52-2011 передбачає наступні альтернативні способи визначення значень допустимих тривалих струмів провідників: або відповідно до вимог комплексу МЕК 60287 «Електричні кабелі. Обчислення номінального струму », до складу якого входить 8 стандартів, або в результаті випробувань, або обчисленням за методикою, затвердженою в установленому порядку. Причому там, де це необхідно, повинно бути приділено увагу характеристиці навантаження прокладених в землі кабелів з урахуванням теплового опору грунту.

Список використаної літератури

  1. ГОСТ 30331.1-2013
  2. Харечко Ю.В. Короткий термінологічний словник щодо низької електроустановок. Частина 4 // Додаток до журналу «Бібліотека інженера з охорони праці». – 2015. – № 6. – 160.
  3. ГОСТ Р 50571.5.52-2011