ГОСТ Р МЭК 60949—2009
Приложение А
(справочное)
Пояснения к рекомендуемым методам учета неадиабатического нагрева при расчете
допустимых токов короткого замыкания
Тепловые потери в диэлектрике могут быть учтены через коэффициент, изменяющий подводимую энергию
при коротком замыкании, либо максимально допустимую температуру. Выбран первый вариант, т. к. он позволяет
сохранять постоянный предел температуры для материала,что предпочтительнее, чем его изменение из-за тепло
вых потерь в диэлектрике. Коэффициент к определяется отношением подводимых энергий в адиабатическом и
неадиабатическом режимахи.таким образом.непосредственно влияет на величину тока в жиле, посколькупродол
жительность в обоих случаях одинакова.
В некоторых конкретных случаях (например, для систем с нейтралью, заземленной через импеданс) макси
мальный ток короткого замыкания известен, и рекомендуемый метод может быть преобразован для оценки макси
мальной температуры, которая будетдостигнута при коротком замыкании.
(А) Токопроводящие жилы
Проведено значительное количество теоретических и экспериментальных исследований в области кабелей
с медными токопроводящими жилами и поливинилхлоридной изоляцией, в то время как по кабелям с медными
токопроводящими жилами и бумажной изоляцией имеется небольшое количество данных. Рекомендуемый в
настоящемстандарте метод был основан изданных покабелям с медными токопроводящимижилами иполивинил
хлоридной изоляцией и затем экстраполирован на кабели другого типа. Такая экстраполяция была подтверждена
имеющимися результатами нескольких испытаний кабелей с бумажной изоляцией.
Получено достаточное соответствие между результатами вычислений при помощи четырех независимых
теоретических методов, метода расчета переходных характеристик при помощи компьютера (этот метод принят
СИГРЭ для расчета номинальных характеристик в переходном режиме*) и данными экспериментальных исследо
ваний.
Теоретические формулы имели следующий вид:
Полученная эмпирическим путем формула аналогичного айда соответствовала рассчитанной при помощи
компьютера кривой для поливинилхлоридного пластиката. Эмпирические постоянные А и В включали удельные
теплоемкости жилы и изоляции, а также удельное тепловое сопротивление изоляции. Путем модификации этих
постоянных(используя значения, опубликованные в(
1
))были получены кривыедлядругих комбинаций материалов
жилы идиэлектрика.
На практике имел место большой разброс результатов экспериментальных исследований, который объясня
ется неполным тепловым контактом между жилой и диэлектриком. Для учета данного обстоятельства в формулу
(А.1) был введен коэффициент Я. что также согласовывалось с теоретическими исследованиями. Коэффициент
Я = 0.7 соответствовал всем имеющимся экспериментальным данным для поливинилхлоридного пластиката и
затем был использован для всех комбинаций материаловжилы идиэлектрика (за исключением маслоналолнвнных
кабелей, для которых вследствие хорошего теплового контакта можно использовать коэффициент, равный
1
.
0
).
Возможные погрешности расчета учтены таким образом, чтобы повышалась безопасность кабелей.
Коэффициент к в некоторой степени зависит от температуры, но в диапазоне температур, которые обычно
имеют место на практике, эту зависимость можно не учитывать (она учтена в коэффициенте, равном 0.7).
Было принято, что 5 % — это минимальное увеличение допустимого тока короткого замыкания, которое
можетбыть использовано напрактике. При t/S <0.1 с/мм
2
увеличение тока в жиле незначительное и неадиабатичес
кий метод не рекомендуется применять приданном соотношении, которое, вероятно,наиболее часто встречаетсяа
практике.
(В)Экраны и оболочки
Экраны и оболочки являются элементами конструкции кабелей, для которых увеличение допустимых токов
короткого замыкания возможно в наибольшей степени в условиях неадиабатического характера нагрева.
Рассматривалось несколько методов расчета: аналитические и с использованием компьютера. Был выбран
метод, представляющий собой упрощение теоретически наиболее точного метода, который непосредственно учи
тывает изменение потерь в зависимости от температуры.
* Electra. № 87. март 1983.стр. 41 (3).
(А.1)
9