Предельно допустимые температуры нагрева кабелей и проводов

Технические характеристики

Термостойкий кабель — это электрический проводник, заключенный в оболочку из термостойкого материала. Такая изоляция специально сделана для работы проводов и кабелей в помещениях с высокой температурой. Изоляция не содержит галогенов, что способствует низкому уровню дымовыделения. Оболочка этих кабелей и проводов экологически безопасна.

Технический показатель изделия

Провод РКГМ отличается следующими характеристиками:

• Номинальное переменное напряжение — до 660 В.
• Сечение многопроволочной жилы — от 0,75 до 120 квадратных миллиметров.
• Класс гибкости — от 4 и больше.
• Наименьший радиус изгиба при установочных работах — двойной.
• Режим рабочей температуры — от минус 60 до плюс 180 градусов по Цельсию. Температура прокладки не должна быть меньше 15 градусов мороза.
• Гарантийный срок эксплуатации — 8 лет.
• Устойчив к воспламенению.

Виды

Каких видов бывают

Прежде чем перейти к обсуждению видов изделий, необходимо изучить их основные преимущества:

• Возможность эксплуатации при высоких температурных нагрузках.
• Высокая механическая прочность.
• Огнестойкость.
• Высокая стойкость к коррозии.
• Возможность работы в агрессивных средах.
• Максимальная безопасность при эксплуатации.

Обратите внимание! Термостойкие кабели и провода для электропечей подвергаются воздействию высоких температур. Они могут также использоваться в грилях, обогревателях, инфракрасных сушилках и в другом оборудовании.

Производители выпускают несколько видов изделий.

Расшифровка проводника РКГМ

Провод РКГМ

Как правило, РКГМ (маркировка) расшифровывается следующим образом:

• Буква «А» в начале отсутствует, что означает – жилы медные;
• Р – изоляция резиновая, причем ее тип кремнийорганический, о чем свидетельствует следующая буква «К»;
• Г – кабель отличается гибкостью;
• М – внешняя оплетка из стекловолокна. Для дополнительной защиты производитель использует жаростойкий кремнийорганический лак и эмаль.

Термостойкий проводник MVV

Провод термостойкий MVV

Область применения данного типа изделия:

• нагревательные элементы (хомутовые, патронные и т.д.)
• любое электротермическое оборудование (печи, сушильные шкафы и т.д.)

Имеет следующие технические характеристики:

• Температура длительной эксплуатации: от −60 до +500 градусов. Кратковременно до +700 градусов.
• Максимальная рабочая температура проводников из 99,20% никеля +600 градусов.
• Номинальное напряжение питания: 300/500 В.
• Тестовое напряжение питания: 2500 В.
• Не горюч до +500 градусов.
• Не воспламеняется в случае нахождения в открытом огне.

Как расшифровывать проводник ПРКА

ПРКА

Данную аббревиатуру можно расшифровать так:

• П – провод, выполненный из медного материала,
• РК – для надежности и защиты изоляции пропитывается противогнилостной смазкой,
• А – эта буква характеризует высокую твёрдость.

Данный тип провода используется при подключении электрических обогревательных приборов, электродвигателей.

Изолятор не содержит галогенов. Отличается устойчивостью к грибку и плесени. Этот тип провода настолько эффективен, что его сложно разрушить даже при сильнейшем воздействии ультрафиолетовых лучей. ПРКА не выделяет газов. Такая изоляция способствует сохранению эксплуатационных качеств при достижении температуры до 180 градусов. Кроме этого показателя учитывается также уровень влажности, который должен составлять до 98 %.

Какую температуру могут выдержать

Под термином «допустимая температура нагрева кабеля» чаще всего понимается параметр, определяющий температурный режим эксплуатации, при котором изоляция сохраняет свою долговечность и практические качества. Однако при выборе кабеля стоит использовать более широкий подход, то есть учесть также температуру нагрева жил.

В первом случае подразумевается температура окружающей среды, во втором — нагрев самого кабеля, вызванный электрическим сопротивлением токоведущих жил.

При чрезмерном нагреве или охлаждении изоляция может начать разрушаться. Это может привести к повреждению кабеля, а также подключённых к нему приборов и механизмов. Как следствие, допустимая температура нагрева проводов и кабелей зависит от материала изоляции.

«Обычные» кабели с пластмассовой (ПВХ пластикат, полиэтилен, полимеры), бумажной, резиновой изоляцией на эксплуатацию при температурных условиях от −50 до +50 градусов по цельсию. При превышении этого значения материал оболочки и изоляции начинает деградировать до расплавления. Сверхохлаждение приводит к механическому разрушению изоляции — появлению трещин, изломов и других дефектов.

К примеру, допустимая температура нагрева кабеля ВВГнг в стандартном исполнении во время эксплуатации — +50°C, минимальная — −50°C, а у кабеля, в конструкции которого используется ПВХ пластикат повышенной холодостойкости может выдерживать температуру до −60°C включительно.

Важно! Если планируется эксплуатировать кабель в более экстремальных температурных условиях, целесообразно рассмотреть специализированные модели с изоляцией из иных материалов — фторопласт, силикон и других. Кроме того, при эксплуатации в экстремально холодных условиях подойдут холодостойкие исполнения.

Выбор изделия

Причины нагрева кабеля

Причины повышения температуры проводников тесно связаны с самой природой электрического тока. Всем известно, что по проводнику под действием электрического поля упорядоченно перемещаются заряженные частицы – электроны. Однако для кристаллической решетки металлов характерны высокие внутренние молекулярные связи, которые электроны вынуждены преодолевать в процессе движения. Это приводит к высвобождению большого количества теплоты, то есть, электрическая энергия преобразуется в тепловую.

Данное явление похоже на выделение теплоты под действием трения, с той разницей, что в рассматриваемом варианте электроны соприкасаются с кристаллической решеткой металла. В результате, происходит выделение тепла.

Такое свойство металлических проводников имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Эффект нагрева используется на производстве и в быту, как основное качество различных устройств, например, электрических печей или электрочайников, утюгов и другой техники. Отрицательными качествами являются возможные разрушения изоляции при перегреве, что может привести к возгоранию, а также выходу из строя электротехники и оборудования. Это означает, что длительные токовые нагрузки для проводов и кабелей превысили установленную норму.

Существует множество причин чрезмерного нагрева проводников:

• Основной причиной часто становится неправильно выбранное сечение кабеля. Каждый проводник обладает собственной максимальной пропускной способностью тока, измеряемого в амперах. Прежде чем подключать тот или иной прибор, необходимо установить его мощность и только потом выбирать сечение. Выбор следует делать с запасом мощности от 30 до 40%.
• Другой, не менее распространенной причиной, считаются слабые контакты в местах соединений – в распределительных коробках, щитках, автоматических выключателях и т.д. При плохом контакте провода будут нагреваться, вплоть до их полного перегорания. Во многих случаях достаточно проверить и подтянуть контакты, и чрезмерный нагрев исчезнет.
• Довольно часто контакт нарушается из-за неправильного соединения медных и алюминиевых проводов. Чтобы избежать окисления в местах соединений этих металлов, необходимо использовать клеммники.

Для правильного расчета сечения кабеля нужно вначале определить максимальные токовые нагрузки. С этой целью сумма всех номинальных мощностей у используемых потребителей, должна быть поделена на значение напряжения. Затем, с помощью таблиц можно легко подобрать нужное сечение кабеля.

Как правильно подобрать

При выборе кабеля нужно учитывать все требования. От правильного решения зависит не только надёжность электропроводки, но и безопасность. Особенность банных помещений — это повышение температуры до +160°C, а а также уровень влажности до 80%. Исходя из этих данных, нужно подобрать соответствующий кабель, который будет соответствовать всем требованиям.

Вам это будет интересно Описание кабеля NYM

Как баня, так и сауна включают в себя обычно не один объект, в каждом из которых устанавливается определённый температурный режим свой. Соответственно, для каждого объекта нужно подобрать соответствующее изделие. Для прокладки осветительной сети в предбаннике можно воспользоваться обычной проводкой категории ПВС, ВВГ, АВВГ или NYM.

Обратите внимание! Для деревянных объектов, даже обычный кабель должен быть защищен пластиковым коробом, несмотря на то, что помещение почти сухое. Отечественные кабели марок ППГнг-HF 3*1.5, ВВГнг-LS 3*1.5 или NYM 3*1.5 подойдут для первой группы помещений — для проводки освещения в предбанниках. Для розеток лучше чтобы сечение проводов было хотя бы 2,5 кв.мм.

Вторая группа помещений — непосредственно баня или сауна. Здесь то и нужен особый термостойкий кабель. Из отечественных вариантов подойдут: три РКГМ 1*2.5, ПВКВ 1*2.5, ПРКА 1*2.5 или ПАЛ 1*2.5, либо трехжильные ПМТК 3*2.5, ПНБС 3*2.5 или ПРКС 3*2.5. Проводка должна иметь защитное заземление.

Применение кабеля

Область использования кабелей

Благодаря широкой номенклатуре выбрать изделия для конкретных целей довольно просто. Его успешно применяют в промышленности и быту, на улице и в помещениях. Поэтому кабель часто используют в условиях тропической жары, умеренных климатических зонах.

Важно! В жилом строительстве провод этой марки используют для прокладки электропроводки в ванных комнатах, при строительстве бань и саун.

Промышленные предприятия применяют провод для подключения мощных машин к системе электропроводки и основному источнику питания. Его используют для изготовления обмоток при производстве крупной электрической техники.

Широко применяется на химических предприятиях, так как изоляционные материалы не боятся воздействия лаков и красок, которые могут попасть на поверхность кабеля. Так как резина пропитана слоем лака, внешняя обмотка не растворяется под воздействием агрессивных сред, остаётся целостной. Это обеспечивает стабильную работу всей электрической системы.

В завершение следует отметить, что у данного вида кабелей и проводов высокий срок службы. Для дополнительной защиты, термостойкие провода и кабели можно оснастить гибкой термостойкой металлической оплеткой диаметром 3 или 6 мм.

Расчет допустимой силы тока по нагреву жил

Правильно выбранное сечение проводника не допускает падений напряжения, а также излишних перегревов под воздействием проходящего электротока. То есть, сечение должно обеспечивать наиболее оптимальный режим работы, экономичность и минимальный расход цветных металлов.

Сечение проводника выбирается по двум основным критериям, как допустимый нагрев и допустимая потеря напряжения. Из двух значений сечения, полученных при расчетах, выбирается большая величина, округляемая до стандартного уровня. Потеря напряжения оказывает серьезное влияние преимущественно на состояние воздушных линий, а величина допустимого нагрева оказывает серьезное влияние на переносные шланговые и подземные кабельные линии. Поэтому сечение для каждого вида проводников определяется в соответствии с этими факторами.

Понятие допустимой силы тока по нагреву (Iд) представляет собой протекающую по проводнику силу тока в течение длительного времени, в процессе которого появляется значение длительно допустимой температуры нагрева. При выборе сечения необходимо соблюдение обязательного условия, чтобы расчетная сила тока Iр соответствовала допустимой силе тока по нагреву Iд. Значение Iр определяется по следующей формуле: Iр

, в которой Рн является номинальной мощностью в кВт; Кз – коэффициент загрузки устройства, составляющий 0,8-0,9; Uн – номинальное напряжение устройства; hд – КПД устройства; cos j – коэффициент мощности устройства 0,8-0,9.

Таким образом, любому току, протекающему через проводник в течение длительного времени, будет соответствовать определенное значение установившейся температуры проводника. При этом, внешние условия, окружающие проводник, остаются неизменными. Величина тока, при которой температура данного кабеля считается максимально допустимой, известна в электротехнике, как длительно допустимый ток кабеля. Этот параметр зависит от материала изоляции и способа прокладки кабеля, его сечения и материала жил.

Когда рассчитываются длительно допустимые токи кабелей, обязательно используется значение максимальной положительной температуры окружающей среды. Это связано с тем, что при одинаковых токах теплоотдача происходит значительно эффективнее в условиях низких температур.

В разных регионах страны и в разное время года температурные показатели будут отличаться. Поэтому в ПУЭ имеются таблицы с допустимыми токовыми нагрузками для расчетных температур. Если же температурные условия значительно отличаются от расчетных, существуют поправки с помощью коэффициентов, позволяющих рассчитать нагрузку для конкретных условий. Базовое значение температуры воздуха внутри и вне помещений устанавливается в пределах 250С, а для кабелей, проложенных в земле на глубине 70-80 см – 150С.

Расчеты с помощью формул достаточно сложные, поэтому на практике чаще всего используется таблица допустимых значений тока для кабелей и проводов. Это позволяет быстро определить, способен ли данный кабель выдержать нагрузку на данном участке при существующих условиях.