المواقع الحارة: معامل درجة الحرارة المحيطة
السعات المرجعية محسوبة لهواء بدرجة 30 °C، وفوق ذلك يخفّضها الجدول B.52.14 في IEC 60364-5-52 بالمعامل Ca = √((θmax − θa) / (θmax − 30))، ويكون التخفيض أشد في PVC لأن حدّه أقرب إلى الحرارة المحيطة. فعند 40 °C يكون Ca مساويًا 0.87 لعزل PVC و0.91 لعزل XLPE؛ ويتتبع الجدول كابلًا نحاسيًا 16 mm² بالطريقة C بثلاثة موصلات محمّلة (76 A لـ PVC و100 A لـ XLPE عند 30 °C).
| الحرارة المحيطة (°C) | Ca لـ PVC | Ca لـ XLPE | 16 mm² PVC (A) | 16 mm² XLPE (A) | XLPE ÷ PVC |
|---|---|---|---|---|---|
| 25 °C | 1.06 | 1.04 | 80.6 | 104 | 1.29 |
| 30 °C | 1.00 | 1.00 | 76 | 100 | 1.32 |
| 35 °C | 0.94 | 0.96 | 71.4 | 96 | 1.34 |
| 40 °C | 0.87 | 0.91 | 66.1 | 91 | 1.38 |
| 45 °C | 0.79 | 0.87 | 60 | 87 | 1.45 |
| 50 °C | 0.71 | 0.82 | 54 | 82 | 1.52 |
| 55 °C | 0.61 | 0.76 | 46.4 | 76 | 1.64 |
| 60 °C | 0.50 | 0.71 | 38 | 71 | 1.87 |
عند 30 °C يحمل كابل XLPE تيارًا أكبر بنسبة 32 %، وعند 50 °C يتسع الفرق إلى 52 %. وفي المناخات الحارة كثيرًا ما يكون هذا هو السبب في أن XLPE يسمح بمقطع أصغر.
تحمّل تيار القصر
في الأعطال القصيرة يسخن الموصل تسخينًا أديباتيًا (دون تبادل حراري). ويعطي الجدول 43A في IEC 60364-4-43 القيمة k = 115 للنحاس بعزل PVC حتى 300 mm² (ابتداءً من 70 °C وانتهاءً بـ 160 °C)، والقيمة k = 143 للنحاس بعزل XLPE (من 90 °C إلى 250 °C). والتيار الذي يتحمله الموصل مدة t ثانية هو I = k × S / √t:
| المقطع (mm²) | PVC، 1 s (kA) | XLPE، 1 s (kA) | PVC، 0.1 s (kA) | XLPE، 0.1 s (kA) |
|---|---|---|---|---|
| 1.5 | 0.173 | 0.215 | 0.545 | 0.678 |
| 2.5 | 0.288 | 0.358 | 0.909 | 1.13 |
| 4 | 0.46 | 0.572 | 1.45 | 1.81 |
| 6 | 0.69 | 0.858 | 2.18 | 2.71 |
| 10 | 1.15 | 1.43 | 3.64 | 4.52 |
| 16 | 1.84 | 2.29 | 5.82 | 7.24 |
| 25 | 2.88 | 3.58 | 9.09 | 11.3 |
| 35 | 4.03 | 5.01 | 12.7 | 15.8 |
| 50 | 5.75 | 7.15 | 18.2 | 22.6 |
| 70 | 8.05 | 10 | 25.5 | 31.7 |
| 95 | 10.9 | 13.6 | 34.5 | 43 |
| 120 | 13.8 | 17.2 | 43.6 | 54.3 |
| 150 | 17.3 | 21.5 | 54.5 | 67.8 |
| 185 | 21.3 | 26.5 | 67.3 | 83.7 |
| 240 | 27.6 | 34.3 | 87.3 | 109 |
ملاحظات عملية
- الكابل الذي يعمل عند 90 °C مقاومته أعلى منه عند 70 °C، والنسبة للنحاس 1.066، فيكون هبوط الجهد عند الحمل الكامل أعلى بنحو 6.6 %. وفي المسارات الطويلة التي يحدد هبوط الجهد مقطعها قد لا تؤدي ميزة السعة في XLPE إلى تصغير المقطع إطلاقًا.
- يفترض اعتماد تقدير 90 °C أن أطراف التوصيل والملحقات عند الطرفين مناسبة لهذه الحرارة؛ فإذا قيّد صانع المعدة حرارة الموصل، يُحدَّد مقطع الكابل كما لو كان مقنّنًا عند تلك الحرارة الأدنى.
- يُطلق PVC عند احتراقه غاز كلوريد الهيدروجين ودخانًا كثيفًا، لذا تُحدَّد في الأماكن التي يهم فيها الدخان والغازات الأكّالة (مسارات الهروب والمباني العامة وغرف البيانات) كابلات بأغلفة منخفضة الدخان وخالية من الهالوجين؛ وعزل XLPE خالٍ من الهالوجين بذاته، لكن غلاف كابل XLPE قد يكون من PVC.
- يتصلّب PVC في درجات الحرارة المنخفضة ويلين عند فرط التسخين، ما يحدّ من استخدامه في ظروف التركيب الباردة وتحت الحمل الزائد المستمر، أما XLPE فمادة متصلّدة حراريًا لا تنصهر.