Просмотр кода страницы Cable-selection-gost-r-50571-4-43-2012

__NOTOC__
== 📘 Введение ==
ГОСТ Р 50571.4.43-2012 (МЭК 60364-4-43:2008) устанавливает требования к защите кабелей от перегрузки. Для обеспечения надёжности и безопасности необходимо соблюдать два обязательных условия, касающихся координации между проводниками и защитными устройствами.

== 📐 Основные условия защиты от перегрузки ==
Согласно п. 433.1, должны быть выполнены два условия:

=== 🧮 Условие 1: ===
: '''Iв ≤ In ≤ Iz'''

Где:
* '''Iв''' — расчётный ток цепи;
* '''In''' — номинальный ток защитного устройства;
* '''Iz''' — длительно допустимый ток кабеля.

Это условие означает, что:
* расчётный ток цепи не должен превышать номинального тока автомата;
* автомат, в свою очередь, не должен превышать допустимый ток кабеля.

🎯 Цель — исключить перегрев кабеля в нормальных условиях работы.

=== 🔥 Условие 2: ===
: '''I₂ ≤ 1.45 × Iz'''

Где:
* '''I₂''' — ток надёжного отключения защитного устройства за заданное стандартное время (как правило, 1 час);
* '''Iz''' — длительно допустимый ток кабеля.

Для большинства автоматических выключателей значение I₂ принимается как:
: '''I₂ = 1.45 × In'''

Таким образом, второе условие часто проверяется как:
: '''1.45 × In ≤ 1.45 × Iz''' → '''In ≤ Iz'''

Однако это равенство справедливо только в статическом виде. В действительности, **условие 2 — более жёсткое**, так как описывает **временной характер перегрузки** и защищает кабель от чрезмерного нагрева при **затяжном превышении тока**.

== ⚠️ Пояснение к второму условию ==
На иллюстративной схеме, отображающей рост тока во времени, видно:
* Ток в цепи возрастает от In до I₂ = 1.45 × In;
* Кабель при этом также испытывает рост температуры, вплоть до **Iz × 1.45** — допустимого предела перегрева изоляции.

📎 Пример:
* Кабель с ПВХ изоляцией:  
  - номинальная температура: +70 °C  
  - кратковременно допустимая: +90 °C  
  - ток в этом случае: Iz × 1.16

Следовательно:
* даже если условие '''In ≤ Iz''' формально выполнено;
* при длительной перегрузке ток I₂ может превысить температурный предел, допустимый для данной изоляции.

🛡️ В этом случае защита **не считается обеспеченной**, и согласно Примечанию 1 к п. 433.1:
> "Если защита в соответствии с этим пунктом, возможно, не обеспечивает защиту в определённых случаях [...] должен рассматриваться вопрос о выборе кабеля с большей площадью поперечного сечения."

Дополнительно:
* для безизоляционных проводников или кабелей с термостойкой изоляцией возможна работа при I₂ ≈ 1.45 × Iz;
* для ПВХ — обычно требуется ограничение I₂ ≤ 1.16 × Iz.

== 🧾 Пример расчёта ==
* Нагрузка: P = 3.6 кВт  
* cosφ = 0.95  
* Напряжение: 230 В (однофазная цепь)

'''1. Расчётный ток:'''
: Iв = P / (U × cosφ) = 3600 / (230 × 0.95) ≈ '''17.22 A'''

'''2. Автомат:'''
: In = '''20 A'''  
: I₂ = 1.45 × 20 = '''29 A'''

'''3. Кабель 2.5 мм²:'''
: Iz = '''27 A''' (по ПУЭ, таблица 1.3.6, прокладка в трубе)  
: 1.45 × Iz = 39.15 A  
: 1.16 × Iz = 31.32 A (температура ≈ 90 °C)

'''✅ Проверка условий:'''
* Условие 1: 17.22 ≤ 20 ≤ 27 → выполнено  
* Условие 2: 29 ≤ 39.15 → формально выполнено  
* Но: 29 > 31.32 → температура ПВХ-изоляции будет близка к пределу

== 🔎 Вывод по примеру ==
Формально оба условия ГОСТ выполнены, но перегрев изоляции возможен. Требуется увеличение сечения кабеля до 4.0 мм²:

* Iz = 38 A  
* 1.45 × Iz = 55.1 A  
* 1.16 × Iz = 44.1 A  
* In = 20 A, I₂ = 29 A  
→ Условие 2 выполняется даже для ПВХ изоляции с запасом

== ✅ Заключение ==
Для надёжной защиты от перегрузки должны быть выполнены оба условия:

# '''Iв ≤ In ≤ Iz''' — защита от перегрева при номинальной нагрузке  
# '''I₂ ≤ 1.45 × Iz''' — защита кабеля при длительной перегрузке

В ряде случаев соблюдение только первого условия не гарантирует сохранности кабеля, особенно с ПВХ изоляцией. Необходимо учитывать характеристики изоляции, коэффициенты условий прокладки, и при необходимости увеличивать сечение кабеля, даже если формулы ГОСТ выполнены математически.

🔐 '''Правильная интерпретация второго условия — ключ к обеспечению безопасности.'''