Кабель үшін түзету коэффициенттері: температура, топырақ, құбырлар және топтық тығыздағыш

“`html

Рұқсат етілетін токты қалай қайта есептеу керек: қысқа жауап

ПУЭ ҚР кестесіндегі кабельдің рұқсат етілетін ұзақ тогы нормаланған шарттар үшін берілген: ауа температурасы +25 °C немесе топырақ +15 °C, жалғыз төсеу, көрші кабельдерден қосымша қыздырудың болмауы. Нақты жағдайларда бұл параметрлер өзгеше болады, сондықтан кестелік ток түзету коэффициенттеріне көбейтіледі:

I_{рұқс.нақты} = I_кесте · k₁ · k₂ · k₃ · …

мұндағы k₁ — температуралық коэффициент; k₂ — топтық төсеу коэффициенті; k₃ — топыраққа арналған коэффициент (жерге төсеу кезінде) және басқалары. Салқындату шарттары нашарлаған кезде әрбір коэффициент бірге тең немесе одан кіші болады. Егер қайта есептеуден кейінгі нақты рұқсат етілетін ток жүктеменің есептік тогынан төмен болса, қима ұлғайтылады және қайта есептеу қайталанады.

Қайта есептеу үшін қандай деректер қажет

Кестелік рұқсат етілетін ток I_кесте — таңдалған қима, тарам материалы және оқшаулау түрі үшін нормаланған шарттардағы ПУЭ ҚР кестесінен.
Төсеу тәсілі — ауада ашық, құбырда, науада, жерде, блоктарда.
Ортаның нақты температурасы — төсеу тереңдігіндегі ауа немесе топырақ.
Оқшаулау материалы — ПВХ (тарамның нормаланған температурасы +65 °C) немесе тігілген полиэтилен (XLPE, +80 °C немесе +90 °C).
Бірге төселген жүктелген кабельдердің саны және олардың арасындағы қашықтық.
Топырақтың жылу кедергісі — жерге төсеу кезінде, егер ол МЭК 60364-5-52 бойынша нормаланған 2,5 K·м/Вт немесе ПУЭ ҚР мәндерінен өзгеше болса.
Төсеу тереңдігі — нормаланған тереңдіктен асып кеткен кезде жеке коэффициент қажет.

Қайта есептеу формуласы мен принципі

I_{рұқс.нақты} = I_кесте · k₁ · k₂ · k₃ · … · k_n

I_кесте — нормаланған шарттар үшін кестелік рұқсат етілетін ұзақ ток, А; k₁ — температуралық коэффициент; k₂ — топтық төсеу коэффициенті; k₃ — топырақтың жылу кедергісінің коэффициенті; k_n — басқа коэффициенттер (төсеу тереңдігі, жылу оқшаулауы).

Таңдау шарты: I_есеп ≤ I_{рұқс.нақты}, мұндағы I_есеп — жүктеменің есептік тогы. Егер шарт орындалмаса, қима ұлғайтылады және жаңа қима үшін I_{рұқс.нақты} қайта есептеледі.

Температуралық коэффициент

ПУЭ ҚР рұқсат етілетін токтарының кестелік мәндері нормаланған температураға сәйкес келеді: ауа үшін +25 °C және жер үшін +15 °C. Нақты температура ауытқыған кезде ПУЭ 1.3.3 кестесінен k₁ түзету коэффициенті енгізіледі.

ПУЭ 1.3.3 кестесінің үзіндісі: ПВХ оқшаулауы бар кабельдер үшін токқа түзету коэффициенттері (тарамның нормаланған температурасы +65 °C)
Ортаның шартты температурасы	Тарамның нормаланған температурасы	-5 °C	0 °C	+10 °C	+15 °C	+25 °C	+35 °C	+45 °C
Ауа	+65 °C	1,18	1,14	1,05	1,00	1,00	0,77	0,63
Жер	+65 °C	—	—	1,05	1,00	0,89	0,77	0,63

Дереккөз: ПУЭ 1.3.3 кестесі, 6-басылым (қолданыстағы редакция). Аралық температуралар үшін мәндер интерполяцияланады.

Тарамның нормаланған температурасы +90 °C болатын тігілген полиэтилен (XLPE) оқшаулауы бар кабельдер үшін коэффициенттер жоғарырақ, өйткені рұқсат етілетін қызып кету үлкенірек. Деректер МЭК 60364-5-52 B.52.14 кестесінде және ПУЭ ҚР тиісті кестелерінде келтірілген.

Топырақ және жылу кедергісі

Жерге төсеу кезінде кабельдің салқындауы топырақтың жылу кедергісіне байланысты. МЭК 60364-5-52 бойынша нормаланған мән — 2,5 K·м/Вт. Егер топырақтың нақты жылу кедергісі жоғарырақ болса (құрғақ құм, жартасты топырақ), жылу бұру нашарлайды және рұқсат етілетін ток төмендейді.

Топырақтың жылу кедергісіне түзету коэффициенттері (МЭК 60364-5-52, B.52.16 кестесі)
Топырақтың жылу кедергісі, K·м/Вт	Коэффициент
1,0	1,18
1,5	1,10
2,0	1,05
2,5 (нормаланған)	1,00
3,0	0,96
3,5	0,93

Мәндер жерге тікелей немесе жердегі құбырларға төселген кабельдер үшін келтірілген (МЭК бойынша D1 және D2 тәсілдері). Аралық мәндер үшін коэффициент интерполяцияланады.

Құбырларда төсеу

Құбыр ашық төсеумен салыстырғанда жылу бұруды нашарлатады, өйткені құбыр ішіндегі ауа қосымша жылу кедергісі болып табылады. ПУЭ ҚР-да құбырларда төсеуге арналған рұқсат етілетін токтар жеке кестелерде ескерілген (мысалы, құбырлардағы сымдар үшін 1.3.4 кестесі). Егер ашық төсеуге арналған кесте қолданылса, қосымша төмендетуші коэффициент енгізіледі.

Бір құбырға немесе жақын қашықтықтағы параллель құбырларға бірнеше кабельді төсеу кезінде топтық төсеу коэффициенті енгізіледі — келесі бөлімді қараңыз.

Жердегі құбырлар үшін топырақтың жылу кедергісі және топырақтың температурасы қосымша ескеріледі.

Топтық төсеу

Бірнеше жүктелген кабельді бірге төсеу кезінде өзара қыздыру орын алады: бір кабельдің жылу өрісі көршілерінің температурасын арттырады. Кабельдер неғұрлым көп және жақын орналасса, соғұрлым әрқайсысының рұқсат етілетін тогы күштірек төмендейді.

ПУЭ 1.3.26 кестесінің үзіндісі: жерде (құбырларда немесе құбырсыз) қатар жатқан жұмыс істеп тұрған кабельдер санына түзету коэффициенті
Кабельдер арасындағы жарықтағы қашықтық, мм	1 кабель	2 кабель	3 кабель	4 кабель	5 кабель	6 кабель
100	1,00	0,90	0,85	0,80	0,78	0,75
200	1,00	0,92	0,87	0,84	0,82	0,81
300	1,00	0,93	0,90	0,87	0,86	0,85

Дереккөз: ПУЭ 1.3.26 кестесі, 6-басылым. Резервтік кабельдер есептеу кезінде ескерілмейді. Ауада (науаларда, қораптарда, бумаларда) төсеу кезінде МЭК 60364-5-52, B.52.17–B.52.19 кестелері бойынша ұқсас тәсілдер қолданылады.

Егер кабельдер бір қатарда бір-біріне тығыз төселсе (мысалы, қашықтығы 100 мм-ден кем науада), коэффициент тиісті жолдың төменгі шегі бойынша қабылданады. Үшбұрышпен тығыз төселген кабельдер үшін мәндер саңылауы бар бір қатарлы төсеуге қарағанда төмен.

Қадамдық мысал: кестелік токтан бастап қорытынды қимаға дейін

Бастапқы деректер. 380 В үш фазалы желі есептік тогы I_есеп = 55 А болатын жүктемелер тобын қоректендіреді. Кабельдің мыс тарамдары, ПВХ оқшаулауы бар, жердегі құбырға төселеді. Төсеу тереңдігі — 0,8 м. Тереңдіктегі топырақтың нақты температурасы — +25 °C. Топырақтың жылу кедергісі — 3,0 K·м/Вт. Сол траншеяда 100 мм қашықтықта сол топтағы тағы екі жүктелген кабель төселген.

1-қадам. Кестелік ток бойынша алдын ала таңдау.

Жерге төсеу кезінде ПВХ оқшаулауы бар мыс тарамдар үшін рұқсат етілетін токтар кестесі бойынша (1.3.6 кестесі немесе ПУЭ ҚР тиісті кестесі) I_есеп = 55 А үшін кестелік тогы I_кесте = 90 А болатын 16 мм² қима сәйкес келеді (нормаланған шарттар: +15 °C, жалғыз кабель, топырақтың нормаланған жылу кедергісі).

2-қадам. Температуралық коэффициент k₁.

Жердің нормаланған температурасы +15 °C. Нақтысы +25 °C. ПУЭ 1.3.3 кестесі бойынша тарамның нормаланған температурасы +65 °C және ортаның температурасы +25 °C үшін коэффициент k₁ = 0,89.

3-қадам. Топырақтың жылу кедергісінің коэффициенті k₂.

Нормаланған кедергі 2,5 K·м/Вт. Нақтысы 3,0 K·м/Вт. МЭК 60364-5-52 B.52.16 кестесі бойынша коэффициент k₂ = 0,96.

4-қадам. Топтық төсеу коэффициенті k₃.

Жерде 100 мм қашықтықта үш жүктелген кабель. ПУЭ 1.3.26 кестесі бойынша коэффициент k₃ = 0,85.

5-қадам. Рұқсат етілетін токты қайта есептеу.

I_{рұқс.нақты} = 90 · 0,89 · 0,96 · 0,85 ≈ 65,4 А.

I_есеп = 55 А ≤ I_{рұқс.нақты} = 65,4 А шарты орындалады. 16 мм² қима өтеді.

6-қадам. Кернеу құлдырауын тексеру.

Есептеудің толықтығы үшін желінің нақты ұзындығы үшін кернеу құлдырауы тексеріледі. Егер ұзындық едәуір болса, шешуші фактор қыздыру емес, кернеу құлдырауы болуы мүмкін. Күштік кабельдің құрылымы мен сипаттамалары жеке материалда сипатталған.

7-қадам. Қорытынды.

Мыс тарамдары және ПВХ оқшаулауы бар 16 мм² кабель осы желі үшін қабылданады. Егер топырақтың жылу кедергісі жоғарырақ, ал топырақтың температурасы +35 °C болса, қайта есептеу I_{рұқс.нақты} = 90 · 0,77 · 0,93 · 0,85 ≈ 54,7 А берер еді, бұл 55 А есептік токтан төмен. Бұл жағдайда жаңа қима үшін барлық коэффициенттерді қайта есептей отырып, 25 мм² қима қажет болар еді. Мыс және алюминий тарамдарды салыстыру рұқсат етілетін токтар кестесін таңдауға әсер етеді.

Типтік қателер

I_есеп ≤ I_{рұқс.нақты} шартын тексермей коэффициенттерді көбейту. Егер қорытынды ток есептік токпен салыстырылмаса, қайта есептеудің мағынасы жоқ.
XLPE оқшаулауы бар кабельдер үшін ПУЭ 1.3.3 кестесіндегі температуралық коэффициентті қолдану. Тігілген полиэтилен үшін тарамның нормаланған температурасы жоғары, ал коэффициенттер басқаша — оқшаулаудың тиісті түріне арналған кестелерді қолдану қажет.
Кабельдер арасындағы қашықтық 100 мм-ден асқан кезде топтық төсеуді елемеу. Коэффициенттер 300 мм-ге дейінгі қашықтықтар үшін бар; 300 мм және одан жоғары кезде өзара қыздыруды елемеуге болады, бірақ 100–200 мм кезінде — болмайды.
Топтық коэффициентті есептеу кезінде резервтік кабельдерді ескеру. ПУЭ ҚР тікелей көрсетеді: резервтік кабельдер ескерілмейді.
Топырақтың жылу кедергісін елемеу. Құрғақ құмның кедергісі 3,0–4,0 K·м/Вт, бұл 0,93–0,85 төмендетуші коэффициент береді.
Құбырларда төсеу ескерілген кестеге қосымша құбыр үшін коэффициентті қолдану. Егер кестелік ток құбырларда төсеуге арналған кестеден алынса, құбыр үшін қосымша коэффициент енгізілмейді — қосарлы есептеу нәтижені төмендетеді.

Қайта есептеудің қысқаша алгоритмі

Жүктеменің есептік тогы I_есеп анықталады.
Төсеу тәсілі мен тарам материалын ескере отырып, рұқсат етілетін токтар кестесі бойынша алдын ала қима таңдалады.
Қолданылатын барлық түзету коэффициенттері анықталады: температуралық, топырақтық, топтық, тереңдік.
Рұқсат етілетін ток қайта есептеледі: I_{рұқс.нақты} = I_кесте · k₁ · k₂ · …
I_есеп ≤ I_{рұқс.нақты} шарты тексеріледі. Орындалмаса — қима ұлғайтылады және қайта есептеу қайталанады.
Желінің нақты ұзындығында таңдалған қима үшін кернеу құлдырауы тексеріледі.
Қыздыру және кернеу құлдырауы бойынша алынған қималардың үлкені қабылданады.
Кабель типін таңдағанда монтаж шарттары мен оқшаулауға қойылатын талаптар ескеріледі. ВВГ немесе ВВГнг — оқшаулау бойынша жеке талдау. Бір тарамды немесе көп тарамды кабель — құрылым бойынша.

Жиі қойылатын сұрақтар

Егер коэффициенттердің көбейтіндісі тым төмен рұқсат етілетін ток берсе, не істеу керек?

Қиманы ұлғайту керек. Жаңа қима үшін қайта есептеу сол коэффициенттермен орындалады, өйткені төсеу шарттары өзгерген жоқ. Егер қиманы келесі стандартты мәнге дейін ұлғайту шарттың орындалуын бермесе, трассаны өзгерту қарастырылады: бір-бірінен үлкенірек қашықтықта төсеу, топырақты ауыстыру, ашық төсеуге көшу.

ПУЭ ҚР және МЭК коэффициенттерін бір-біріне көбейтуге бола ма?

Негіздемесіз әртүрлі нормативтік жүйелердің коэффициенттерін араластыруға болмайды. Егер есептеу ПУЭ ҚР бойынша жүргізілсе, ПУЭ ҚР кестелері қолданылады. Егер МЭК 60364-5-52 бойынша — МЭК кестелері. Әртүрлі жүйелердегі коэффициенттердің базалық шарттары әртүрлі болуы мүмкін, және олардың көбейтіндісі дұрыс емес нәтиже береді.

Кабельдерді әртүрлі жазықтықтарда төсеуді қалай ескеру керек?

Бірнеше қатарда төсеу кезінде (мысалы, науаның сөрелерінде) топтық төсеу коэффициенті тиісті конфигурацияға арналған кестелер бойынша қабылданады. МЭК 60364-5-52 қабырғаға бір қабатта, науаға және бумаларға төселген кабельдер үшін жеке кестелерді келтіреді. Көп қабатты төсеу үшін коэффициент бір қабаттыға қарағанда төмен.

Төсеу тәсілі температуралық коэффициентке әсер ете ме?

Иә. Ауа үшін нормаланған температура — +25 °C, жер үшін — +15 °C. Бірдей нақты температуралық режим ауадағы және жерасты төсеу үшін әртүрлі коэффициенттер береді. Сонымен қатар, жердегі кабельдер үшін топырақтың жылу кедергісі қосымша ескеріледі.

Егер кабель жылу оқшаулауында төселсе, рұқсат етілетін токты қайта есептеу керек пе?

Иә. Кабельдің жылу оқшаулау материалымен жанасуы жылу бұруды нашарлатады. МЭК 60364-5-52 жылу оқшаулауымен жанасатын кабельдер үшін B.52.21 кестесін келтіреді. Коэффициент оқшаулаудың қалыңдығы мен түріне байланысты 0,5–0,8 болуы мүмкін.

Қайта есептеудің дұрыстығын қалай тексеру керек?

Тексеру мыналарды қамтиды: барлық шамалардың өлшемділігін салыстыру, әрбір коэффициенттің дереккөзін тексеру, I_есеп ≤ I_{рұқс.нақты} шартын тексеру және кернеу құлдырауын тексеру. Егер кемінде бір коэффициент төсеу тәсіліне немесе оқшаулау түріне сәйкес келмейтін дереккөзден алынса, нәтиже сенімсіз болып саналады.

Пайдаланылған дереккөздер

Қазақстан Республикасының электр қондырғыларын орнату ережелері 2015 ж., ҚР Энергетика министрінің 31.10.2022 №340 бұйрығымен редакцияланған — ҚР ИИДМ Техникалық реттеу және метрология комитеті — https://base.spinform.ru/show_doc.fwx?rgn=71151
ГОСТ Р 50571.5.52-2011/МЭК 60364-5-52:2009 Төмен вольтты электр қондырғылары. 5-52 бөлім. Электр жабдығын таңдау және монтаждау. Электр сымдары — Росстандарт — https://meganorm.ru/mega_doc/norm/gost-r_gosudarstvennyj-standart/4/gost_r_50571_5_52-2011_mek_60364-5-52_2009_natsionalnyy.html
IEC 60364-5-52:2009 Low-voltage electrical installations — Part 5-52: Selection and erection of electrical equipment — Wiring systems — International Electrotechnical Commission — https://webstore.iec.ch/publication/1869
Кеден одағының техникалық регламенті ТР КО 004/2011 «Төмен вольтты жабдықтың қауіпсіздігі туралы» — ЕАЭО — https://docs.eaeunion.org/docs/ru-ru/0145005

“`

Секция с навигацией, мета информацией, заголовком и контентом