Действующий
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
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
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:
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).
1.4.2.1 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:
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.
1.4.3.1 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)
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.
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.
Сопротивление жилы переменному току , Ом/м, на единицу длины при ее максимальной рабочей температуре во всех случаях, за исключением кабелей, проложенных в трубопроводах (см. 2.1.5), определяют по следующей формуле:
, Ом/м, на единицу длины при ее максимальной рабочей температуре во всех случаях, за исключением кабелей, проложенных в трубопроводах (см. 2.1.5), определяют по следующей формуле:
, (10)
где - сопротивление жилы постоянному току при максимальной рабочей температуре, Ом/м;
- коэффициент поверхностного эффекта;
- коэффициент эффекта близости.
- сопротивление жилы постоянному току при максимальной рабочей температуре, Ом/м; - коэффициент поверхностного эффекта; - коэффициент эффекта близости.
Сопротивление жилы постоянному току , Ом/м, на единицу длины при ее максимальной рабочей температуре 
определяют следующим образом:
, Ом/м, на единицу длины при ее максимальной рабочей температуре определяют следующим образом:
, (11)
где 
- сопротивление жилы постоянному току при 20 °С, Ом/м. Значение 
указано в МЭК 60228. Если жила не соответствует МЭК 60228, то значение может быть установлено по соглашению между изготовителем и потребителем. Сопротивление жилы определяют, используя значения удельного сопротивления, приведенные в таблице 1;
- температурный коэффициент при 20 °С на Кельвин (см. стандартные значения в таблице1);
- максимальная рабочая температура в градусах Цельсия (определяется типом используемой изоляции), установленная в стандарте или технических условиях на кабель конкретного типа.
Таблица 1 - Электрическое удельное сопротивление и температурные коэффициенты используемых металлов
- сопротивление жилы постоянному току при 20 °С, Ом/м. Значение указано в МЭК 60228. Если жила не соответствует МЭК 60228, то значение может быть установлено по соглашению между изготовителем и потребителем. Сопротивление жилы определяют, используя значения удельного сопротивления, приведенные в таблице 1; - температурный коэффициент при 20 °С на Кельвин (см. стандартные значения в таблице1); - максимальная рабочая температура в градусах Цельсия (определяется типом используемой изоляции), установленная в стандарте или технических условиях на кабель конкретного типа.Таблица 1 - Электрическое удельное сопротивление и температурные коэффициенты используемых металлов
| Материал | Удельное сопротивление при 20 °С  , Ом·м | Температурный коэффициент при 20 °С , 1/К |
| а) Жилы | ||
| Медь | 1,7241·10  | 3,93·10  |
| Алюминий | 2,8264·10 | 4,03·10 |
| b) Оболочка и броня | ||
| Свинец или свинцовые сплавы | 21,4·10 | 4,0·10 |
| Сталь | 13,8·10 | 4,5·10 |
| Бронза | 3,5·10 | 3,0·10 |
| Нержавеющая сталь | 70·10 | Можно пренебречь |
| Алюминий | 2,84·10 | 4,03·10 |
| Примечание - Значения для медных токопроводящих жил взяты из МЭК 60028. Значения для алюминиевых токопроводящих жил взяты из МЭК 60889. | ||
, (12)
где 
;
- частота, Гц.
Значения
приведены в таблице 2.
Формула (12) точна, если
не превышает 2,8, и поэтому в большинстве случаев применима на практике.
При отсутствии соответствующей формулы для жил секторного и овального сечения рекомендуется использовать формулу (12).
; - частота, Гц.Значения
приведены в таблице 2.Формула (12) точна, если
не превышает 2,8, и поэтому в большинстве случаев применима на практике.При отсутствии соответствующей формулы для жил секторного и овального сечения рекомендуется использовать формулу (12).
2,9, (13)
где 
;
- диаметр жилы, мм;
- расстояние между осями жил, мм.
Значения
приведены в таблице 2.
Формула (13) точна, если
не превышает 2,8, и поэтому в большинстве случаев применима на практике.
Таблица 2 - Поверхностный эффект и эффект близости. Экспериментальные значения коэффициентов и
; - диаметр жилы, мм; - расстояние между осями жил, мм.Значения
приведены в таблице 2.Формула (13) точна, если
не превышает 2,8, и поэтому в большинстве случаев применима на практике.Таблица 2 - Поверхностный эффект и эффект близости. Экспериментальные значения коэффициентов
и | Тип жилы | Пропитанная или нет | | | ||||
| Медная: | |||||||
| - круглая, многопроволочная; | Да | 1 | 0,8 | ||||
| - круглая, многопроволочная; | Нет | 1 | 1 | ||||
- круглая сегментная  ; | 0,435 | 0,37 | |||||
| - полая, скрученная по спирали; | Да |  | 0,8 | ||||
| - секторная; | Да | 1 | 0,8 | ||||
| - секторная; | Нет | 1 | 1 | ||||
| Алюминиевая: |  | ||||||
| - круглая, многопроволочная; | Да, нет | 1 | |||||
| - круглая, 4-сегментная; | Да, нет | 0,28 | |||||
| - круглая, 5-сегментная; | Да, нет | 0,19 | |||||
| - круглая, 6-сегментная; | Да, нет | 0,12 | |||||
| - сегментная с повивами стренг по периферии; | Да, нет |  | |||||
Приведенные значения относятся к жилам, состоящим из четырех сегментов (с центральным каналом или без него), площадь каждого из которых составляет до 1600 мм . Эти значения применимы к тем жилам кабелей, в которых все повивы проволок имеют одинаковое направление скрутки. Эти значения окончательно не утверждены, т.к. сам вопрос находится в стадии рассмотрения. Для определения следует использовать следующую формулу: , (14)где  - внутренний диаметр полой жилы (центрального канала), мм; - наружный диаметр полой жилы, мм. Для кабелей, имеющих токопроводящую жилу, которая состоит из центральной сегментной части и одного или нескольких повивов стренг, при определении следует использовать следующую формулу:
где  - отношение общего сечения периферийных стренг к общему сечению готовой жилы; - отношение общего сечения сегментной части жилы к общему сечению готовой жилы,  . ,  ,где - число сегментов.Формула (15) применима для алюминиевых токопроводящих жил сечением до 1600 мм .Если общее сечение периферийных стренг составляет более 30% общего сечения жилы, тогда значение принимают равным 1. Несмотря на то, что в настоящее время нет утвержденных данных, относящихся непосредственно к коэффициенту для алюминиевых жил, рекомендуется использовать для многопроволочных алюминиевых жил те же значения, которые приведены для медных жил аналогичной конструкции. | |||||||
где ;
- диаметр жилы, мм;
- расстояние между осями жил, мм.
Примечание - Для кабелей, расположенных в одной плоскости, - расстояние между соседними фазами.Если расстояния между соседними фазами не одинаковые, то 
.
Значения приведены в таблице 2.
Формула (16) точна, если не превышает 2,8, и поэтому в большинстве случаев применима на практике.
; - диаметр жилы, мм; - расстояние между осями жил, мм.Примечание - Для кабелей, расположенных в одной плоскости,
- расстояние между соседними фазами.Если расстояния между соседними фазами не одинаковые, то .Значения
приведены в таблице 2.Формула (16) точна, если
не превышает 2,8, и поэтому в большинстве случаев применима на практике.
- диаметр эквивалентной круглой жилы с такой же площадью поперечного сечения и такой же степенью уплотнения, мм.