Приложение D. Допустимые нагрузки по току и защита проводов и кабелей от перегрузок в электрооборудовании машин

Приложение D
(справочное)

Допустимые нагрузки по току и защита проводов и кабелей от перегрузок в электрооборудовании машин

Целью настоящего приложения является предоставление дополнительной информации относительно выбора сечений проводников по таблице 6, когда условия эксплуатации изменены (см. примечание к таблице 6).

D.1 Общие рабочие условия

D.1.1 Температура окружающего воздуха

Допустимые максимальные токи нагрузки для изолированных ПВХ проводов в соответствии с таблицей 6 относятся к температуре окружающего воздуха 40°С.

Корректирующие факторы для кабелей с резиновой изоляцией должен предоставлять изготовитель.

Таблица D.1

Корректирующие факторы

Температура окружающей среды	Поправочный коэффициент
30	1,15
35	1,08
40	1,00
45	0,91
50	0,82
55	0,71
60	0,58
Примечание - Поправочный коэффициент - согласно МЭК 60364-5-52. Максимальная температура при нормальных условия для ПВХ 70°С

D.1.2 Способы разводки

В машинах следует использовать классические способы разводки проводов и кабелей между оболочками и отдельными элементами, показанные на рисунке D.1 (описание приведено в соответствии с МЭК 60364-5-52):

- метод В1 - использование коробов (см. 3.7) и кабеленесущих каналов (см. 3.5) для поддержки проводов или одножильных кабелей;

- метод В2 - тот же, что и В1, но для многопроводных (многожильных) кабелей;

- метод С - для многопроводных кабелей, размещаемых на открытом воздухе, горизонтально или вертикально без зазора к стене;

- метод Е - для многопроводных кабелей, размещаемых на открытом воздухе, вертикально или горизонтально на открытых лотках (см. 3.4).

"Рисунок D.1. Методы укладки проводов и кабелей независимо от числа проводов/кабелей (лист 1)"

"Рисунок D.1. Методы укладки проводов и кабелей независимо от числа проводов/кабелей (лист 2)"

D.1.3 Группирование

Если наиболее нагруженные провода в кабеле или проводники группируются парами при установке, тогда данные по токам , приведенные в таблице 6 или полученные от изготовителя, необходимо корректировать в соответствии с таблицами D.2 или D.3.

Примечание - Значения токов < 30% от не следует корректировать.

Таблица D.2

Поправочные коэффициенты для I_z при группировании

Способ установки (см. рисунок D.1; примечание 3)	Число нагруженных цепей/кабелей
	2	4	6	9
В1 (цепи) и В2 (кабели)	0,80	0,65	0,57	0,50
С - одиночная прокладка кабелей рядом	0,85	0,75	0,72	0,70
Е - одиночная прокладка на перфорированный кабельный лоток кабелей рядом	0,88	0,77	0,73	0,72
Е - такая же прокладка, но от двух до трех кабельных лотков, с вертикальной разбивкой между каждым кабельным лотком от 300 мм (см. примечание 4)	0,86	0,76	0,71	0,66
Управление при использовании парного провода независимо от метода установки	0,76	0,57	0,48	0,40
Примечание 1 - Эти факторы применимы для: - кабелей, равноценно нагруженных, с симметричной нагрузкой на провода /пары; - группы цепей изолированных проводников или кабелей, имеющих одинаковую максимально допустимую рабочую температуру. Примечание 2 - Некоторые значения применимы только к: - группам из двух или трех одножильных кабелей; - многопроводным (жильным) кабелям. Примечание 3 - Коэффициенты взяты из МЭК 60364-5-52. Примечание 4 - Перфорированные кабельные лотки - это лотки, отверстия в которых занимают больше 30% основной площади (МЭК 60364-5-52).

Таблица D.3

Поправочные коэффициенты I_z для многопроводных (жильных) кабелей сечением до 10

Число проводов или пар под нагрузкой	Провода () (см. примечание 3)	Пары (от 0,25 до 0,75 )
1	-	1,0
3	1,0	-
5	0,75	0,39
7	0,65	0,34
10	0,55	0,29
24	0,40	0,21
Примечание 1 - Применяются многопроводные кабели с равноценно нагруженными проводниками/парами. Примечание 2 - Для групп многопроводных кабелей, см. ограничение значений в таблице D.2. Примечание 3 - Коэффициенты взяты из МЭК 60364-5-52.

D.1.4 Классификация проводников

Таблица D.4

Классификация проводников

Класс	Описание	Использование/применение
1	Жесткий медный или алюминиевый проводник	Для стационарных установок
2	Витой медный или алюминиевый проводник
5	Гибкий витой медный проводник	Для машинных установок с вибрацией; соединение с подвижными частями
6	Гибкий витой медный проводник,состоящий из многих очень тонких жил, более гибкий в сравнении с классом 5	Для частых движений
Примечание - Таблица взята из МЭК 60228 [5]

D.2 Координация между проводниками и устройствами защиты по току перегрузки

На рисунке D.2 изображены взаимосвязи между параметрами проводников и параметрами защитных устройств, обеспечивающих их защиту по току перегрузки.

"Рисунок D.2. Параметры проводников и защитных устройств"

Для обеспечения надежной защиты кабелей от перегрузки по току необходимо, чтобы рабочие характеристики устройств защиты удовлетворяли двум требованиям:

;

,

где - расчетный ток полной нагрузки, по которому проектировались цели;

- действующее значение допустимого максимального тока нагрузки в А для кабелей в установившемся режиме работы при обычных условиях эксплуатации согласно таблице 6:

- влияние температуры, снижающее , принимается по таблице D.1;

- влияние группирования, снижающее , принимается по таблице D.2;

- влияние многопроводности в кабелях, снижающее принимается по таблице D.3.

- номинальный ток устройства защиты.

Примечание 1 - Для регулируемых устройств защиты номинальный ток является током уставки срабатывания;

- минимальное значение тока, при протекании которого обеспечено срабатывание устройства защиты за установленное время (например, в течение 1 ч для устройств защиты до 63 А).

Значения токов , обеспечивающих эффективную работу устройств защиты, приводятся в стандарте на продукцию или могут быть предоставлены производителем.

Примечание 2 - Для проводников питания электродвигателей защита по перегрузке должна быть обеспечена устройствами защиты от перегрузки электродвигателей, в то время как защита от токов короткого замыкания обеспечивается устройствами защиты от токов короткого замыкания.

Если устройства комбинированной защиты по токам перегрузки и токам короткого замыкания используют в соответствии с этим разделом для защиты проводников от перегрузки по току и полная защита при перегрузке может быть не обеспечена (например по причине протекания токов перегрузки менее ), то, по-видимому, необходимо принимать решение из соображений экономичности. Следовательно, такие устройства не надо устанавливать там, где возможно протекание токов нагрузки менее .

D.3 Защита проводников от токов короткого замыкания

Все проводники должны быть защищены от воздействия токов короткого замыкания (см. 7.2) устройствами защиты, которые включаются во все активные провода таким образом, чтобы ток короткого замыкания, протекающий по кабелю, был прерван прежде, чем проводник достигнет опасной температуры.

Примечание - Для нейтрального провода см. 7.2.3.

Таблица D.5

Максимально допустимые температуры для проводов в нормальных условиях и при коротком замыкании

Тип изоляции	Максимальная температура в нормальных условиях °С	Максимальная кратковременная температура провода при коротком замыкании* °С
Поливинилхлорид (PVC)	70	160
Резина	60	200
Полиэтилен сетчатой структуры (XLPE)	90	250
Этиленпропиленовая резина (EPR)	90	250
Силиконовая резина (SiR)	180	350
Примечание - Для проводов с луженой жилой максимальные кратковременные температуры провода при коротком замыкании более 200°С не допускаются. Большие температуры допустимы для проводников, которые покрыты серебром или никелем.
______________________________ * Указанные значения приняты для адиабатического процесса за период времени, не превышающий 5 с.

На практике требование 7.2 соблюдено, если устройство защиты на ток I размыкает цепь за промежуток времени t, который ни в коем случае не превышает 5 с.

Значение времени t, с, вычисляют по формуле

,

где S - поперечное сечение, ;.

I - эффективный ток короткого замыкания, выражаемый для переменного тока действующим значением, А;

k - коэффициент, применяемый к медным проводам в зависимости от материала изоляции и равный для:

	поливинилхлорида (PVC)	115
	резины	141
	полиэтилена (XLPE)	143
	этиленпропиленовой резины (EPR)	143
	селиконовой резины (SiR)	132

Использование плавких предохранителей с характеристиками gG и gМ (МЭК 60269-1 [27]) и автоматических выключателей с характеристиками В и С в соответствии с МЭК 60898 гарантирует то, что температурные ограничения таблицы D.5 не будут превышены, если номинальные значения тока выбираются в соответствии с таблицей 6 и .