Temperatura graniczna dopuszczalna, w (°C), | |||
Materiał Izolacji |
długotrwale |
przejściowo1! |
przy zwarciu |
xdd |
Tdp |
ldz | |
Pólwinlt (PVC) |
70 |
100 |
100® |
Polietylen (PE) |
75 |
90 |
150 |
Guma butylowa |
85 |
220 | |
Polwinit cleptoodporny, polietylen sieciowany (XLPE), guma etylenowo-propylenowa (EPR) |
90 |
130 |
250 |
Polietylenowinyloacetat (EVA) |
120 |
" | |
Guma silikonowa |
180 |
- |
350 |
Objaśnienia: - nie występuje w aktualnych polskich normach ani przepisach. 2> - |
40°C dla przewodów o przekroju S >300roni2 i |
wg DIN VDE 0100:2002 [44]
Rodzaje przewodów 1 sposób ułożenia |
Najmniejszy przekrój żyły, w [mm2] | |
Cu |
Al | |
Przewody ułożone na stałe, chronione przed uszkodzeniami |
1.5 |
2,5’> 1 |
Przewody izolowane do połączeń w rozdzielnicach | ||
o zastępczym prądzie obciążenia długotrwałego. | ||
- Ibś2,5A |
0.5 |
Zabronione |
- 2,5A<IbS18A |
0,75 |
Zabronione |
- Ib>16A |
1.0 |
Zabronione |
Przewody do odbiorników ruchomych i przenośnych | ||
o prądzie znamionowym ln: |
0,75 |
Zabronione |
- 1,5A<lnś10A |
t’o |
Zabronione |
- «n>10A | ||
Przewody obwodu wtórnego przektadnika prądowego |
2,5 |
Zabronione |
Przewody obwodu wtórnego przektadnika napięciowego |
1.5 |
Zabronione |
Przewody sterownicze ułożone na stale w pomieszczeniach |
0,5 |
Zabronione |
1. NAGRZEWANIE SIĘ KABLI I PRZEWODÓW
Głównymi przyczynami nagrzewania się żył kabli i przewodów wskutek przepływu prądu są:
• ruezerowa rezystancja (straty wynikające z prawa Joule'a),
• straty wynikające z histerezy magnetycznej i prądów wirowych w obwodach magnetycznych urządzeń 1 oraz w metalowych częściach aparatów instalowanych w obwodach elektrycznych,
• straty wynikające z własności dielektryków (izolacji) pozostających w zmiennym polu elektrycznym, która jest | przyczyną występowania prądów upływu do ziemi,
• oddziaływanie środowiska.
Decydujący wpływ na prawidłowy dobór przewodów i kabli mają straty wynikające z prawa Joule'a, czyli spo-wodowane przepływem prądu przez przewód o niezerowej rezystancji.
Przy wyznaczaniu wymaganego przekroju przewodu lub kabla definiuje się następujące temperatury:
• obliczeniowa temperatura otoczenia xQI
I temperatura graniczna dopuszczalna długotrwałe r^,
• temperatura graniczna dopuszczalna przejściowo xd_ (w polskich przepisach nieokreślona), i temperatura graniczna dopuszczalna przy zwarciu xó2.
Obliczeniowa temperatura otoczenia x0 jest to najwyższa temperatura powietrza lub ziemi otaczających rozważane urządzenie elektryczne, występująca stale lub okresowo, w normalnych warunkach użytkowania.
W tabeli 1.1. zostały podane obliczeniowe temperatury otoczenia występujące w Polsce określone w normie IEC 60287-3-1/A1:1999 Electric cables. Calculation of the current rating. Part 3-7: Sections on operating conditions. Refe-rence operating conditions and selections oł cable type, których wartości zostały uzgodnione ze stroną polską.
Tabela 1.1. Obliczeniowe temperatury otoczenia przyjęte w Polsce (18)
Rodzaj przewodu i warunki układania |
v»rci | |
Przewody w pomieszczeniach |
-- 25 | |
Przewody izolowane w przestrzeniach zewnętrznych |
nienarażonych na bezpośrednie nasłonecznienie |
25 |
narażonych na bezpośrednie nasłonecznienie |
40 | |
j Kable układane w ziemi w zależności od poty roku |
20(15; 5p | |
| Objaśnienia: 120*C - lato. 15"C - wiosna i jesień, 5°C - arna |
Temperatura graniczna dopuszczalna długotrwale xdd jest to najwyższa temperatura, do jakiej mogą nagrzewać się żyły przewodów i stykające się z nimi warstwy izolacji przez czas nieograniczony przy zachowaniu trwałości termicznej izolacji na poziomie 20-30 lat. Wartość temperatury xM jest bezpośrednio uzależniona od materiału izolacji oraz od warunków otoczenia przewodu. Przekroczenie temperatury może doprowadzić do:
• skrócenia okresu użytkowania,
• pogorszerua właściwości izolacji żył (zwiększenie upfywnośd, zmniejszenie odporności mechanicznej),
| zwiększenia zagrożenia pożarowego.
Temperatura graniczna dopuszczalna przejściowo jest to najwyższa temperatura, jaką dopuszcza się przy sporadycznie występujących awaryjnych przeciążeniach ruchowych o ograniczonym czasie trwania, np. nie dłużej niż lOOh w ciągu roku i nie dłużej niż 500h w całym przewidywanym okresie eksploatacji. Przeciążenia takie wywołują dodatkowe zużycie termiczne izolacji, np. w odniesieniu do jednego przeciążenia - nie większe niż 0,1% trwałości i nie dtuzsze ntż 200h przewidywanego czasu eksploatacji. Wartość temperatury jest bezpośrednio uzależniona od materiału izolacji oraz od warunków otoczenia przewodu
W tabeli 1.2. zostały przedstawione dopuszczalne temperatury przewodów bez izolacji oraz w izolacji wykonanej | różnych materiałów (18J.
Tabele 1.2. Temperatura graniczna dopuszczalna dla przewodów w zależności od rodzaju materiału izolacji (16)
1 |
Temperatura graniczna dopuszczalna, w [°CJ, | ||
Materiał izolacji |
1 długotrwale |
--- | przejściowo1! |
przy zwarci |
x<* |
% |
T<* | |
Bez z&ecji przewody gołe rmedzwne |
80 |
100 |
200 |
-1—-- 60 |
60 |
200 | |
1 1 ***&> naputoa, |
66 |
80 |
200 |
Temperatura graniczna dopuszczalna przy zwarciu xd2 jest to najwyższa temperatura żyt przewodu, jaką dopuszcza się w końcowej chwili trwania zwarcia. Wartość xdz zależy od materiału otoczenia żyły (izolacji) - im materiał, z którego wykonana jest izolacja, jest bardziej odporny na mięknienie, deformację i degradację, tym wyższa temperatura dopuszczalna jest przy zwarciu.
2. ZASADY DOBORU PRZEWODÓW I KABLI
Przewody w sieciach i instalacjach elektrycznych nn dobiera się na następujące warunki: a wytrzymałość mechaniczną,
• obciążalność długotrwałą,
• przeciążalność, a spadek napięcia,
a warunki zwarciowe,
a samoczynne wyłączenie w celu ochrony przeciwporażeniowej.
Oprócz ww. wymagań, napięcie znamionowe izolacji przewodów Uni musi być co najmniej równe napięciu znamionowemu sieci U„: (U^SlU^.
Dopuszczalne najmniejsze przekroje przewodów ze względu na wytrzymałość mechaniczną zostały przedstawione w tabeli 2.1.
Tabela 2.1. Najmniejsze przekroje przewodów wymagane ze względu na wytrzymałość mechaniczną