Правильное заполнение кабеленесущих систем — один из самых критически важных параметров планирования для надежности, эффективности и долговечности электроустановки. Одна из наиболее распространенных ошибок, совершаемых для снижения затрат на проекты, — это перегрузка кабельных лотков (систем лестниц или каналов). Эта перегрузка препятствует циркуляции воздуха вокруг кабелей и инициирует тепловой разгон (thermal runaway), серьезно снижая номинальную токонесущую способность кабеля. Это снижение (дерайтинг) сокращает срок службы кабеля и увеличивает риск пожара. Правильное использование таких систем, как Кабельные лотки STS, играет жизненно важную роль в предотвращении этих рисков.
В этом всеобъемлющем техническом руководстве мы рассмотрим тепловые эффекты правильного заполнения кабеленесущих систем, факторы снижения пропускной способности (дерайтинг) в соответствии с международными стандартами (IEC/TSE) и то, как сохранить качество Prysmian и 2M Kablo на протяжении всего срока службы вашей установки.
Тепловые основы токонесущей способности
Номинальная токонесущая способность кабеля определяется таким образом, чтобы не допустить достижения проводником максимальной безопасной рабочей температуры (например, 90°C для XLPE или 70°C для ПВХ).
- Потери Джоуля ($I^2R$): Когда ток проходит через кабель, энергия рассеивается в виде тепла из-за сопротивления проводника. Это тепло должно быть передано в окружающую среду изоляционным материалом кабеля.
- Тепловой разгон (Thermal Runaway): Если теплопередача в окружающую среду недостаточна, температура кабеля повышается. По мере повышения температуры увеличивается сопротивление, что генерирует еще больше тепла. Этот цикл приводит к быстрой деградации изоляции и, в конечном итоге, к выходу кабеля из строя, ставя под угрозу долгосрочные инвестиции.
Эффект снижения пропускной способности (дерайтинг) от коэффициента заполнения
Кабели охлаждаются, излучая переносимое ими тепло в окружающий воздух и конструкцию кабеленесущей системы. Однако чем ближе проложены кабели друг к другу, тем меньшая площадь поверхности контактирует с прохладным воздухом.
Коэффициент группирования (IEC 60364 и TS HD 60364-5-52)
Международные стандарты определяют коэффициент снижения пропускной способности (Коэффициент группирования), который должен применяться в зависимости от количества кабелей, проложенных рядом в кабельном лотке. Вы можете получить подробную техническую информацию об этих факторах через стандарт IEC 60364-5-52.
| Количество кабелей | Коэффициент снижения (Приблизительно) |
| 1 | 1.00 |
| 3 | 0.70 |
| 6 | 0.54 |
| 10 | 0.45 |
Согласно этой таблице, при шести кабелях, проложенных рядом, каждый кабель может безопасно нести только около половины своей номинальной пропускной способности. Это означает, что как стоимость, так и безопасность установки подвергаются двойному риску.
Почему циркуляция воздуха жизненно важна?
Обеспечение правильного заполнения кабеленесущих систем гарантирует адекватную циркуляцию воздуха вокруг кабелей. Перегрузка лотков создает вокруг кабелей карманы горячего воздуха, называемые «пограничными слоями». Эти горячие точки быстро старят изоляцию кабеля в этом регионе. Выбор перфорированных лотковых систем, таких как Кабельные лотки STS, снижает тепловой риск, поскольку они позволяют осуществлять вертикальный и горизонтальный поток воздуха.
Практическое применение и максимальные пределы заполнения
В инженерной практике для правильного заполнения кабеленесущих систем обычно рекомендуется коэффициент заполнения от 40% до 50%.
- Расчет площади поперечного сечения: Следует учитывать отношение общей площади поперечного сечения кабелей к полезной площади поперечного сечения лотка, а не только ширину лотка. Хотя это соотношение может быть немного выше для контрольных и сигнальных кабелей, не превышать 40% для основных силовых кабелей является стандартом безопасности.
Правильное планирование — это долгосрочные инвестиции: Неучет фактора снижения пропускной способности (дерайтинга) требует либо использования кабелей большего сечения (дорогих), либо приводит к небезопасной работе системы.
Безопасность проекта с Deltatema
Deltatema отдает приоритет тепловой безопасности с самого начала вашего проекта при поставке несущих систем, таких как Кабельные лотки STS.
- Комплексная поставка: Мы предоставляем техническую поддержку по выбору несущих систем и расчету пропускной способности, чтобы вы могли в полной мере использовать номинальные значения высококачественной продукции Prysmian и 2M Kablo, которую мы поставляем (особенно кабели СН, такие как N2XSY). Дополнительную информацию о факторах снижения пропускной способности, включенных в Техническое руководство Prysmian, можно найти в этих технических статьях.
- Гарантия качества: Единственный способ сохранить ожидаемый срок службы изоляционных материалов Prysmian и 2M Kablo (XLPE, HFFR) — это соблюдение монтажа в соответствии со стандартами и правильного заполнения кабеленесущих систем. Все компоненты, поддерживающие этот комплексный подход, доступны в нашем ассортименте продукции.
Заключение
Поддержание правильного заполнения кабеленесущих систем — это не экономия средств, а тепловая безопасность и долгосрочные инвестиции в проекты критической инфраструктуры. Правильное планирование учитывает факторы снижения пропускной способности и предотвращает компрометацию токонесущей способности.
