Почему одножильный кабель греется в стальной трубе, хотя ток тот же

Стальная труба выглядит разумной мерой: она защищает линию при засыпке траншеи, на переходе под дорогой, на выходе из земли к опоре. Для трёхжильной конструкции это действительно так. Для одножильной — нет, и причина не в качестве кабеля, а в физике. Сечение подобрано по таблицам, проект согласован, а линия работает на пределе и греется.

Прежде чем определяться со способом прокладки, стоит посмотреть, в каких исполнениях и сечениях кабель вообще выпускается — номенклатура собрана на https://rkb.ru/catalog/apvpug/. А дальше начинается механика самого эффекта.

В трёхжильном кабеле магнитные поля фаз расположены рядом и в значительной мере компенсируют друг друга. У одножильного компенсировать нечем: вокруг него существует переменное магнитное поле, пропорциональное току. Если этот кабель протянут в стальной трубе или прихвачен стальным хомутом, охватывающим одну фазу, замкнутый ферромагнитный контур ведёт себя как обмотка трансформатора. В стали наводятся вихревые токи, добавляются потери на перемагничивание, труба нагревается сама.

Последствие двойное. Во-первых, появляется дополнительный источник тепла там, где его не предполагали. Во-вторых, разогретая сталь перестаёт быть путём отвода тепла и становится препятствием для него. Итог — принудительное снижение допустимой токовой нагрузки при формально правильном сечении, то есть линия не выдаёт того, на что рассчитана.

Штатные решения известны и просты. Защитные трубы берут из неметалла либо из немагнитной стали. Крепления выбирают немагнитные или такие, которые охватывают все три фазы разом, а не каждую по отдельности. Три одножильных кабеля укладывают треугольником вплотную — так поля частично компенсируются, как в трёхжильной конструкции. Если стальная труба всё же неизбежна, в неё протягивают все три фазы вместе, а не по одной в каждую.

Правило короткое: одножильный кабель не терпит вокруг себя замкнутого стального контура на одну фазу. Всё остальное — вопрос выбора крепежа и трубы, и решается он на этапе проекта, а не после первого лета под нагрузкой.