Доброго всем дня!
Задали такую задачу:
При перегрузке по току на 25(50)% срок эксплуатации проводов уменьшится с 20 лет до...?
Подскажите, пожалуйста!

Задайте встречный вопрос ... какая марка провода ... с маркой провода, обратитесь, с первым вопросом, к изготовителю, этого провода.

Это теоретическая задача. Есть ли какие то средние значения, или они все сильно различаются в зависимости от марки провода?

0 лет. Провода длительно перегружать нельзя.

В вопросе, от автора, про длительность, ничего нет.
КЗ (короткое замыкание) перегрузкой является или нет? А ведь не меняем, после нее провода.

Вот и не множьте сущности без необходимости.
Ещё как меняем, если защита не отработает.

Для износа изоляции - пользуются законом относительного износа изоляции. Он основан на общем физико-химическом законе, согласно которому каждые дополнительные 8° нагрева ускоряют физические и химические процессы в 2 раза. Применительно к закону относительного износа изоляции это значит, что каждые дополнительные 8° нагрева ускоряют старение (сокращают сроки жизни) изоляции в 2 раза.

Похоже, что Инк прав, и это правило выведено на основании эмпирического правила Вант-Гоффа .

Закон для старения изоляции.
myslide.ru/presentation/skachat-elektricheskie-nagruzki-lekciya-6
electrichelp.ru/starenie-izolyacii-pri-kratkovremennyx-znachitelnyx-peregrevax/

И = 2^(Θж — Θж.н)/8 = 2^(τ — τн)/8 ,

где И — относительный износ т. е. величина, показывающая, во сколько раз износится изоляция при Θж быстрее, чем при длительно допустимой температуре по нормам Θж.н

(Спасибо Инк, что вовремя указал на "неточность". Я посмотрел свои старые заметки, по тепловидению там и т.п., и нашёл, что при большинстве расчётов всё же приходят к допустимости длительного перегрева всего лишь на 8-14 градусов. )

Например, (практически), провода с резиновой изоляцией если принять длительный перегрев 10* над температурой среды 25°. Если скорость старения (износ) изоляции при таком перегреве принять за единицу, то
при перегреве 20* скорость старения будет равна 2^(20 — 10)/8 = 2,38 ~ 2; (при 65+20*С)
при перегреве 25* скорость старения равна 2^(25 - 10)/8 = 3,66 ~ 4 (при 65+25*С)
но при 30* скорость старения будет равна 2^ (30 - 10)/8 = 6,9 ~ 8; (при 65+30*С).

2) (здесь исправляю также - не ПВХ, а СПЭ).
Сшитый полиэтилен (СПЭ) и этиленпропиленовая резина (ЭПР) допускают длительный перегрев что-то около 40* цельсия. (длительно допустимая температура 90*, в аварийном режиме 130* - время нормирования не нашёл, но не длительное точно).
cable.ru/articles/id-1308.php

Но если брать всё те же 10* перегрева, то скорость старения будет точно такая же как выше, но только от 90*С.
т.е.:
скорость старения 2 при 90+20*С
4 при 90+25*С
8 при 90+30*С.

ps: соответственно можно, думаю, рассчитать время, которое прослужит кабель. Для этого по характеристикам берём расчётное предположительное количество лет и делим на скорость старения.

pps: (спасибо ещё раз Инк, за правильное замечание. Сейчас это точно похоже на правду).

Вы первым начали приплюсовав слово "длительное".
При КЗ на какой процент будет перегруз?
Если защита отработает штатно ... все равно меняете?
У автора вопрос некорректный ... какой смысл отвечать на подобное?
Допустимые токи, по КЗ, даются на 1 сек. ... по теплу на 1 час .... как тут ответить правильно, не вводя человека в заблуждение?

Да нормальный вопрос неофита - читайте между строк.

Не уводите в сторону, читайте мой пост выше.

Вы расчитали по температуре а человеку надо в процентах от тока и неважно на каком кабеле.

off.open, я рассматриваю самый простой вариант - включили и юзаем пока не крякнет. А вы намекаете на перерывы и отпуска
Sky_net, наукообразно
О законе отно... никогда не слышал и ничего внятного не гуглится, выглядит как ваша разработка. Про 8 градусов - вообще переворот в химии. Я до этого только о правиле Вант Гоффа слышал, а там 10 градусов и 2 - 4 раза.
Перегрев над температурой среды - тоже, откуда это?..
Есть предельная температура для каждого вида изоляции, её и берём за точку отсчёта. Если не ошибаюсь, в ПУЭ есть допустимое время и процент перегрузки для кабелей, но там сравнительно небольшие цифры.
Я полагаю (интуитивно, без устрашающих формул), что при перегрузке на четверть через год провод будет в неприемлемо хреновом состоянии, поэтому и заявляю - 0 лет
ЗЫ. А вообще интересен ваш конкретный ответ, полагаю, перевести конкретный ток (а не абстрактную разницу температур) в износ для вас не проблема

Я "нарыл" на эту тему таблицы ... сайт "Кабели и провода. Технические характеристики." ... первые две "по теплу" ... последние "по КЗ".
Таблица 7. Допустимая кратковременная перегрузка для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией
Таблица 8. Допустимая на период ликвидации послеаварийного режима перегрузка для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной изоляцией
Таблица 35. Допустимые токи односекундного короткого замыкания, кА, для кабелей с медными и алюминиевыми жилами
Таблица 36. Значения поправочного коэффициента

А я нарыл в ПУЕ п.1.3.13
Для ПВХ допустимо перегружать лишь на 15% 6 ч в сутки не более 5 суток.

Это, частично, из анализа по термофотографии (тепловизором).
Я уже точно формулу не помню - да и нет её на просторах инета, но примерно так:

(Q/Qr)^2 = (T/Tr)^2;
где Q и T - это действительные теплота и температура.
а Qr и Tr - это табличные данные по конкретному проводу.

8 градусов - это, если не путаю, оттуда же. (из практики тепловизорного анализа).



А от тока к тому что выше здесь:
T/Tr = (I/Ir)^2;
T I - это действительные
Tr Ir - это табличные данные.
Tr = максимум - 15* = 85 -15 = 60. (номинально допустимая температура жилы)


Посмотрите лекцию. (в первых хотя бы 25 страницах, примерно).
myslide.ru/presentation/skachat-elektricheskie-nagruzki-lekciya-6

Глянул. Чел обследовал трансы, и 8 градусов - это для конкретного оборудования. А диапазон там 5...15, так что практически то же правило Вант-Гоффа, вид сбоку. А правило это имеет ограниченный диапазон. Допустим, ПВХ изоляция при 70 градусах служит 30 лет, при 80 - 7,5...15, при 90 - 1,9...7,5, при 100 - 0,48...3,75 (здесь уже правило скорее всего не работает). Коэффициент 4 выглядит правдоподобнее.

Спасибо за Ваше замечание. Я переписал тот пост выше, с ссылками. Сейчас очень похоже на правду.
Хотя, конечно, учитывая всё сегодняшнее разнообразие изоляций однозначного ответа скорее всего нет, но это подкорректированное (мной, Вы правильно заметили) "правило восьми" похоже позволяет достаточно точно оценить сроки старения, в зависимости от условий эксплуатации.
По токам и температурам, я вспоминал, этот расчёт (и тепловизионный) очень совпадает (по моим заметкам). На счёт точности расчёта (что именно в 2 , 4 или могу судить лишь относительно (относительно своей памяти - т.к. статистики никакой у меня нет), что в двух или трёх старых проводках, с увеличенной новой нагрузкой (ремонт делали, проводка старая) через 3-5 лет (точнее сказать не могу) изоляция пересыхала.
Даже розетку поменять уже проблема.



Давайте попробуем применить на ПВХ. Берём кабель NYM - Y - пвх изоляция, M - с оболочкой.
Пусть 2,5 кв. мм. Значит ток берём 25 Ампер - что это значит, а то, что при 25 Амперах продолжительная допустимая температура около 70*С.
Проектировщики закладывают время службы такого кабеля 25 лет, хотя изготовитель вроде даёт 5 лет (но это не важно, берём 25 лет).
(температуру я взял отсюда cable.ru/articles/id-1308.php , не проверяя ничего - это же пример).

Предположим, что кабель грузят на 29 Ампер постоянно - вот такой неответственный потребитель
Значит, температура жилы кабеля будет 94,19 *С.
Тогда, скорость Износа изоляции будет равна 3,42.
25 лет делим на 3,42 = 7,3 (лет) - вот столько лет, возможно по максимуму, оно проработает.

ps: вот на этот расчёт уже можно ориентироваться, более менее...
pps: интересно, что расчёт совпал с Вашими прикидками...


Для ТС продублирую ответ из другой, только что созданной темы:


Давайте попробуем применить снова на ПВХ. Берём снова, например, кабель NYM - Y - пвх изоляция, M - с оболочкой.
Пусть 2,5 кв. мм. Значит ток берём 25 Ампер - что это значит, а то, что при 25 Амперах продолжительная допустимая температура около 70*С.
Проектировщики, у Вас, закладывают время службы такого кабеля 20 лет.

Тогда:
1) при перегрузке по току в 25% новый ток будет равен: 31,25 (А).
2) Температура жилы провода равна: 109,375 (*С),
3) Скорость старения изоляции равна: 12,745
4) Срок эксплуатации провода равен: 1,57 (года).

По приведенному расчёту, получается именно столько лет эксплуатации кабеля.....

Не очень совпадает У меня при 90°C самый оптимистичный результат - 7,5 лет, при 94 получится около 5.

Температура плавления ПВХ 100 - 260°C. Допустим, наша изоляция при 109 не расплавится, но наверняка станет неприемлемо мягкой (это же аморфный материал) и где-нибудь под постоянным давлением изоляция может продавиться. Короче, не будет необходимых характеристик.

Не, этот ответ был для ТС. А для Вас я писал ответ выше. Вот он


В данном случае, за биохимический состав изоляции и жилы, ответственен термин - срок службы кабеля. Здесь приходится полагаться только на проектировщика, что они ответственно заложили годы в проект. )))

Я понял, это и комментировал. Просто избегаю оверквотинга