Iec 60096 0 1 2017

I E C 60096-0-1 ® Edition 3.1 201 7-01 CON SOLI D ATED VE R SI ON VE R SI ON CON SOLI D É E colour i n si de R ad i o freq u en c y cabl es – Part -1 : G u i d el i n es to th e d esi g n o f d etai l speci fi cati o n s – Coaxi al cabl es Câbl es po u r fréq u en ces rad i oél ectri q u es – Parti e - : Lignes directrices pour la conception des spécifications particulières ‒ IEC 60096-0-1 :201 2-1 0+AMD1 :201 7-01 CSV(en-fr) Câbl es coaxi au x TH I S P U B L I C AT I O N I S C O P Y R I G H T P R O T E C T E D C o p yri g h t © I E C , G e n e v a , Sw i t z e rl a n d All rights reserved Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either IEC or IEC's member National Committee in the country of the requester If you have any questions about IEC copyright or have an enquiry about obtaining additional rights to this publication, please contact the address below or your local IEC member National Committee for further information Droits de reproduction réservés Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'IEC ou du Comité national de l'IEC du pays du demandeur Si vous avez des questions sur le copyright de l'IEC ou si vous désirez obtenir des droits supplémentaires sur cette publication, utilisez les coordonnées ci-après ou contactez le Comité national de l'IEC de votre pays de résidence IEC Central Office 3, rue de Varembé CH-1 21 Geneva 20 Switzerland Tel.: +41 22 91 02 1 Fax: +41 22 91 03 00 info@iec.ch www.iec.ch Ab o u t th e I E C The International Electrotechnical Commission (IEC) is the leading global organization that prepares and publishes International Standards for all electrical, electronic and related technologies Ab o u t I E C p u b l i ca t i o n s The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC Please make sure that you have the latest edition, a corrigenda or an amendment might have been published I E C Catal o g u e - websto re i ec ch /catal o g u e The stand-alone application for consulting the entire bibliographical information on IEC International Standards, Technical Specifications, Technical Reports and other documents Available for PC, Mac OS, Android Tablets and iPad I E C pu bl i cati on s search - www i ec ch /search pu b The advanced search enables to find IEC publications by a variety of criteria (reference number, text, technical committee,…) It also gives information on projects, replaced and withdrawn publications E l ectroped i a - www el ectro ped i a o rg The world's leading online dictionary of electronic and electrical terms containing 20 000 terms and definitions in English and French, with equivalent terms in additional languages Also known as the International Electrotechnical Vocabulary (IEV) online I E C G l o ssary - std i ec ch /g l o ssary 65 000 electrotechnical terminology entries in English and French extracted from the Terms and Definitions clause of IEC publications issued since 2002 Some entries have been collected from earlier publications of IEC TC 37, 77, 86 and CISPR I E C J u st Pu bl i sh ed - websto re i ec ch /j u stpu bl i sh ed Stay up to date on all new IEC publications Just Published details all new publications released Available online and also once a month by email I E C Cu stom er Servi ce Cen tre - websto re i ec ch /csc If you wish to give us your feedback on this publication or need further assistance, please contact the Customer Service Centre: csc@iec.ch A pro po s d e l 'I E C La Commission Electrotechnique Internationale (IEC) est la première organisation mondiale qui élabore et publie des Normes internationales pour tout ce qui a trait l'électricité, l'électronique et aux technologies apparentées A pro po s d es pu bl i cati o n s I E C Le contenu technique des publications IEC est constamment revu Veuillez vous assurer que vous possédez l’édition la plus récente, un corrigendum ou amendement peut avoir été publié Catal o g u e I E C - websto re i ec ch /catal o g u e Application autonome pour consulter tous les renseignements bibliographiques sur les Normes internationales, Spécifications techniques, Rapports techniques et autres documents de l'IEC Disponible pour PC, Mac OS, tablettes Android et iPad Rech erch e d e pu bl i cati on s I E C - www i ec ch /search pu b La recherche avancée permet de trouver des publications IEC en utilisant différents critères (numéro de référence, texte, comité d’études,…) Elle donne aussi des informations sur les projets et les publications remplacées ou retirées I E C J u st Pu bl i sh ed - websto re i ec ch /j u stpu bl i sh ed Restez informé sur les nouvelles publications IEC Just Published détaille les nouvelles publications parues Disponible en ligne et aussi une fois par mois par email E l ectroped i a - www el ectro ped i a o rg Le premier dictionnaire en ligne de termes électroniques et électriques Il contient 20 000 termes et définitions en anglais et en franỗais, ainsi que les termes ộquivalents dans langues additionnelles Egalement appelé Vocabulaire Electrotechnique International (IEV) en ligne G l o ssai re I E C - std i ec ch /g l o ssary 65 000 entrộes terminologiques ộlectrotechniques, en anglais et en franỗais, extraites des articles Termes et Définitions des publications IEC parues depuis 2002 Plus certaines entrées antérieures extraites des publications des CE 37, 77, 86 et CISPR de l'IEC Servi ce Cl i en ts - webstore i ec ch /csc Si vous désirez nous donner des commentaires sur cette publication ou si vous avez des questions contactez-nous: csc@iec.ch I E C 60096-0-1 ® Edition 3.1 201 7-01 CON SOLI D ATED VE R SI ON VE R SI ON CON SOLI D É E colour i n si de R ad i o freq u en c y cabl es – Part 0-1 : G u i d el i n es to th e d esi g n of d etai l speci fi cati on s – Co axi al cabl es Câbl es pou r fréq u en ces rad i o él ectri q u es – Parti e - : Lignes directrices pour la conception des spécifications particulières ‒ Câbl es coaxi au x INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION COMMISSION ELECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE ICS 33.1 20.1 ISBN 978-2-8322-391 -7 Warn i n g ! M ake su re th at you obtai n ed th i s pu bl i c a ti o n from an au th o ri zed d i stri bu to r Atten ti on ! Veu i l l ez vo u s assu rer q u e vo u s avez o bten u cette pu bl i c ati o n vi a u n d i stri bu teu r ag réé ® Registered trademark of the International Electrotechnical Commission Marque déposée de la Commission Electrotechnique Internationale I E C 60096-0-1 ® Edition 3.1 201 7-01 R E DLI N E VE R SI ON VE R SI ON R E DLI N E colour i n si de R ad i o freq u en c y cabl es – Part -1 : G u i d el i n es to th e d esi g n o f d etai l speci fi cati o n s – Coaxi al cabl es Câbl es po u r fréq u en ces rad i oél ectri q u es – Parti e 0-1 : Li g n es d i rectri ces pou r l a co n cepti on d es spéci fi cati o n s parti cu l i ères ‒ IEC 60096-0-1 :201 2-1 0+AMD1 :201 7-01 CSV(en-fr) Câbl es coaxi au x –2– I EC 60096-0-1 :201 2+AM D1 :201 CSV © I EC 201 CONTENTS FOREWORD Scope N orm ative references Sym bols and num berin g Reg ister of sym bols used N um berin g of construction elem ents Material constants Tabl e of m aterial constan ts relatin g to dielectric an d sh eath an d their val u es for differen t m ateri als Tabl es of m ateri al constants relati n g to ductors 1 Constructi on constants Table of constructi on stants relati n g to i nn er conductor Table of constructi on stants rel atin g to brai ded outer ductors an d screens 4 Tabl e of braid wire dim en si ons of outer ductor an d screen Atten u ati on factors Maxim u m perm issi bl e i n put power Standard valu es of ch aracteristic im pedance an d ou ter diam eter of diel ectric N om in al ch aracteristic im pedance of coaxi al cables N om in al di am eters over diel ectric of coaxial cables Cable constru ction detail s 6 G eneral 6 I n n er ductor Stran ded i n ner ductor Braided ou ter condu ctors Medi um between ou ter ductor an d screen 6 Braided screen Sheath diam eters 8 Weig ht calcu l ati on Calcu lation of electrical properties DC resistance of du ctors and screen, per un it l en g th Atten u ati on 20 N om in al ch aracteristic im pedance Zo an d capaci tance C2 per u n it len gth 20 Calcu lation of Power rating 20 Averag e power rati n g 20 Peak power rati ng 21 Perm issi ble vol tag es 22 Test voltag e, dielectric, Ut 22 Disch arg e test vol tag e, di electric, Ud 22 Maxim um perm issible operatin g vol tag e, Uo 22 Test voltag e, sheath 23 I nsu lation resistance 23 7 Current carryi n g capaci ty of coaxi al cables 23 7 Pri nci ple 23 7 Defin i ti ons 23 7 Requirem en ts 24 I EC 60096-0-1 : 201 2+AM D1 :201 CSV © I EC 201 –3– Figu re – G raph for calcu lation of m axim um perm issible i n pu t power Tabl e – Exam ple of use of kx factor Table – Exam pl e of use of kxy factor Table – Material constants rel ati n g to dielectric and sheath an d th eir val ues for different m ateri als Table – Con du cti vi ty (at 20 °C) an d density 1 Table – Coatin g factor a 1 Table – Ti nn ed copper wire 1 Table – Copper clad steel wire Table – Constru ction constan ts relati ng to i n ner ductor Table – Constru ction constan ts relati ng to braided ou ter ductors an d screens Table – Braid wire dim ensions of ou ter du ctor an d screen Table 1 – Factor rel ati n g to calcu l ati on of atten u ati on – exam ples Table – N om in al diam eters D2 over diel ectric and th e tol erances Table – Special desig n features Table – Special desig n features Table – Braided ou ter ductors Table – M edium between outer ductor an d screen Table – Braided screen Table – Sh eath diam eters Table – Weig ht calcu l ati on Table 20 – El ectrical properties Table 21 – Factors for calcul ati on of atten uation 20 Table 22 – Test vol tag es for PVC sh eaths 23 –4– I EC 60096-0-1 :201 2+AM D1 :201 CSV © I EC 201 I NTERNATI ON AL ELECTROTECH NI CAL COMMI SSI ON RADIO FREQUENCY CABLES – Part 0-1 : Guidelines to the design of detail specifications – Coaxial cables FOREWORD ) The I ntern ati on al El ectrotech ni cal Com m i ssi on (I EC) i s a worl d wi d e org ani zati on for stand ardi zati on com pri si n g al l nati on al el ectrotechn i cal com m i ttees (I EC N ati on al Com m i ttees) The obj ect of I EC i s to prom ote i ntern ati onal co-operati on on al l q u esti ons cerni ng stan d ardi zati on i n the el ectri cal an d el ectron i c fi el ds To th i s en d an d i n addi ti on to other acti vi ti es, I EC pu bl i sh es I n ternati on al Stan dards, Tech n i cal Speci fi cati ons, Techn i cal Reports, Publ i cl y Avai l abl e Speci fi cati on s (PAS) an d Gu i des (h ereafter referred to as “I EC Pu bl i cati on(s) ”) Th ei r preparati on i s entrusted to techn i cal com m i ttees; any I EC N ati onal Com m i ttee i nterested i n the subj ect deal t wi th m ay parti ci pate i n th i s preparatory work I ntern ati on al , g overn m ental an d n on g overnm en tal org an i zati on s l i si n g wi th th e I EC al so parti ci pate i n thi s preparati on I EC col l aborates cl osel y wi th th e I ntern ati on al Org an i zati on for Stand ardi zati on (I SO) i n accordance wi th di ti on s determ i n ed by ag reem ent between th e two org ani zati ons 2) The form al deci si on s or ag reem ents of I EC on tech ni cal m atters express, as n earl y as possi bl e, an i nternati on al consensus of opi n i on on the rel evant su bj ects si n ce each tech ni cal com m i ttee h as represen tati on from al l i nterested I EC N ati onal Com m ittees 3) I EC Publ i cati ons h ave the form of recom m en dati ons for i ntern ati on al u se an d are accepted by I EC Nati on al Com m i ttees i n that sense Whi l e al l reason abl e efforts are m ade to en su re that the tech ni cal ten t of I EC Pu bl i cati ons i s accu rate, I EC cann ot be h el d responsi bl e for th e way i n wh i ch th ey are used or for an y m i si n terpretati on by an y en d u ser 4) I n ord er to prom ote i ntern ati on al u n i form i ty, I EC N ati onal Com m i ttees un dertake to appl y I EC Pu bl i cati ons tran sparen tl y to th e m axi m u m exten t possi bl e i n thei r n ati on al an d reg i on al pu bl i cati ons Any d i verg en ce between an y I EC Publ i cati on and th e correspon di ng n ati onal or reg i on al pu bl i cati on sh al l be cl earl y i n di cated i n th e l atter 5) I EC i tsel f d oes n ot provi de an y attestati on of conform i ty I n depend ent certi fi cati on bod i es provi de form i ty assessm en t servi ces and, i n som e areas, access to I EC m arks of conform i ty I EC i s not responsi bl e for an y servi ces carri ed out by i nd ependent certi fi cati on bodi es 6) Al l users shou l d ensure that th ey h ave th e l atest edi ti on of thi s pu bl i cati on 7) N o l i abi l i ty sh al l attach to I EC or i ts di rectors, em pl oyees, servan ts or ag ents i n cl u di n g i n di vi du al experts an d m em bers of i ts tech ni cal com m i ttees an d I EC N ati on al Com m i ttees for an y person al i n j u ry, property d am ag e o r oth er dam ag e of an y n ature wh atsoever, wheth er di rect or i n di rect, or for costs (i ncl udi n g l eg al fees) an d expen ses ari si n g ou t of the publ i cati on , use of, or rel i an ce u pon , th i s I EC P ubl i cati on or an y oth er I E C Publ i cati on s 8) Atten ti on i s drawn to th e N orm ati ve referen ces ci ted i n th i s pu bl i cati on U se of th e referen ced pu bl i cati ons i s i n di spen sabl e for the correct appl i cati on of thi s pu bl i cati on 9) Atten ti on i s drawn to th e possi bi l i ty that som e of the el em en ts of th i s I EC Publ i cati on m ay be the su bj ect of patent ri g hts I EC shal l n ot be hel d respon si bl e for i den ti fyi ng an y or al l su ch paten t ri g hts DISCLAIMER This Consolidated version is not an official IEC Standard and has been prepared for user convenience Only the current versions of the standard and its amendment(s) are to be considered the official documents This Consolidated version of IEC 60096-0-1 bears the edition number 3.1 It consists of the third edition (201 2-1 0) [documents 46A/1 043/FDIS and 46A/1 064/RVD] and its amendment (201 7-01 ) [documents 46A/1 31 7/FDIS and 46A/1 321 /RVD] The technical content is identical to the base edition and its amendment In this Redline version, a vertical line in the margin shows where the technical content is modified by amendment Additions are in green text, deletions are in strikethrough red text A separate Final version with all changes accepted is available in this publication I EC 60096-0-1 : 201 2+AM D1 :201 CSV © I EC 201 –5– I ntern ati on al stan dard I EC 60096-0-1 h as been prepared by su bcom m ittee 46A: Coaxial cables, of I EC tech n ical com m ittee 46: Cabl es, wires, waveg u i des, R F conn ectors, R F an d m icrowave passive com pon ents an d accessori es This th ird edition constitu tes a techn ical revision The si gn ificant chan ges wi th respect to th e previous edition are as follows: – – tables of m ateri al constants an d factors an d h ave been u pdated, different equ ati ons have been u pdated and corrected; a subcl ause deal ing wi th th e calcu l ati on of “Cu rren t carryi n g capaci ty of coaxi al cabl es” has been added as Subcl ause 7 A list of all the parts i n the I EC 60096 series, publ ish ed un der th e gen eral titl e frequency cables, can be fou n d on th e I EC website Radio This publ icati on has been drafted in accordance wi th th e I SO/I EC Directi ves, Part The com m ittee h as deci ded th at th e tents of th e base pu bl ication and its am en dm ent wil l rem n u nch an g ed u ntil th e stabi li ty date i ndicated on the I EC web si te u n der "http://webstore i ec ch " i n th e data related to the specific pu blication At this date, the pu bl ication wi l l be • reconfi rm ed, • wi thdrawn , • repl aced by a revised edi ti on, or • am ended IMPORTANT – The 'colour inside' logo on the cover page of this publication indicates that it contains colours which are considered to be useful for the correct understanding of its contents Users should therefore print this document using a colour printer –6– I EC 60096-0-1 :201 2+AM D1 :201 CSV © I EC 201 RADIO FREQUENCY CABLES – Part 0-1 : Guidelines to the design of detail specifications – Coaxial cables Scope This part of I EC 60096 provi des g u idance for th e desig n of radi o frequ ency coaxial cabl es wi th brai d, m etal l ic tapes or tu bu l ar outer ductors Normative references Voi d Symbols and numbering 3.1 Register of symbols used Symbol α αT αx βx γx δx ex χx σx Bx co C Cx dx Dx Dxe Dxm D Ds d E2 ε f hx I kx , kxy Lx Designation Total atten u ation per un i t l eng th, 20 °C Total atten u ati on per un i t l eng th, T ≠ 20 °C Atten u ati on du e to elem ent x, 20 °C Braid an g le of elem ent x Density of the m ateri al of elem ent x Loss an g le of the m ateri al of elem en t x Rel ati ve dielectric perm itti vity of the m ateri al of el em ent x Con du cti vi ty of th e m ateri al of el em ent x, 20 °C Therm al resisti vi ty of th e m aterial of elem ent x Braid coverag e concerni ng el em en t x Vel ocity of propag ati on i n free space Di el ectric di am eter Capaci tance of elem en t x, per u n i t l en gth Diam eter of in di vidu al wi res of el em en t x Outer diam eter of el em ent x Electrical effecti ve di am eter of el em ent x Mean diam eter of el em en t x Sheath di am eter Outer ductor diam eter Center ductor diam eter Maxim um perm issible vol tag e g radien t of diel ectric (peak valu e) Surface em issi vi ty (sheathed=0, 95, bare=0, 35) Frequ ency Coatin g th ickness concern in g elem ent x Current carryin g capaci ty (Am peres) Calcu lation factors accordin g to Tabl es an d Braid lay len gth concern i ng el em en t x Unit dB/1 00 m dB/1 00 m dB/1 00 m ° (degree) g/cm rad – m /Ω m m K ⋅ m /W – m /s mm pF/m mm mm mm mm mm mm mm kV/m m MH z mm – mm – 38 – 4.6 I EC 60096-0-1 : 201 2+AMD1 : 201 CSV © I EC 201 P u i s s a n c e d ' e n t ré e m a x i m a l e a d m i s s i b l e Voi r l a Fi g u re concernan t l e calcu l de la pu issance d’entrée m axim ale adm issible en fonction de la constan te de dissi pation th erm ique avec l ’air am biant Constante de dissipation thermique de la surface dans l’air K4 ( W/m K) 10 8 12 16 20 Diamètre extérieur du câble D4 (mm) Figu re – Graphique d e cal cu l 24 IEC 2123/12 d e l a p u i s s a n c e d ' e n t ré e m a x i m a l e a d m i s s i b l e Un e descri ption plus détail l ée concern ant la puissance m axim ale de dissi pation adm issible par rapport l a tem pérature am bian te est donn ée en Valeurs de référence de l'impédance caractéristique et du diamètre e xt é ri e u r d u d i é l e c t ri q u e 5.1 I m p é d a n c e c a c t é ri s t i q u e n o m i n a l e d e s c â b l e s c o a x i a u x Toutes l es im pédances spécifiées dans cet article son t défi n ies u n e fréquence de 200 M H z et la tem pératu re de référence de 20 °C Les val eurs de référence de l'im pédance caractéristi qu e nom i nale sont: Ω; 93 Ω ; 75 Ω a) 50 b) c) 5.2 D i a m è t re s n o m i n a u x s u r d i é l e c t ri q u e d e s c â b l e s c o a x i a u x Les diam ètres nom i naux le Tableau D2 su r l e diélectriqu e et les tol érances associ ées son t donn és dans I EC 60096-0-1 : 201 2+AM D1 :201 CSV © I EC 201 Tabl eau 12 − – 39 – D i a m è t re s n o m i n a u x Diélectrique D2 sur le diélectrique et tolérances associées Impédance Diamètre sur diélectrique Ω Valeur assignée Tolérance ± 2, 50 ,0 Pol yéth yl èn e m assi f b 2, 3, ,5 75 3, 5, 50 4, 75 a Pour i nform ati on seu l em en t b Câbl es avec tol éran ces serrées b 3, ,5 Pol yéth yl èn e cel l ul re I n ch es a Mi l l i m ètres 5, b Valeur assignée Tolérance ± Valeur assignée Tolérance ± , 50 0, 0, 060 0, 004 2, 95 0, 0, 1 0, 005 3, 70 0, 0, 46 0, 006 4, 80 0, 20 0, 89 0, 008 6, 40 0, 20 0, 252 0, 008 7, 25 0, 25 0, 285 0, 01 7, 25 0, 0, 285 0, 006 1 , 50 0, 30 0, 453 0, 01 7, 30 0, 40 0, 680 0, 01 23, 70 0, 30 0, 933 0, 01 , 50 0, 0, 060 0, 004 2, 95 0, 0, 1 0, 005 3, 70 0, 0, 46 0, 005 3, 70 0, 0, 46 0, 004 4, 80 0, 20 0, 89 0, 008 7, 25 0, 25 0, 285 0, 01 7, 25 0, 0, 285 0, 006 7, 30 0, 40 0, 680 0, 01 23, 70 0, 30 0, 933 0, 01 , 50 0, 0, 060 0, 004 2, 30 0, 0, 090 0, 004 2, 95 0, 0, 1 0, 005 4, 80 0, 20 0, 89 0, 008 5, 85 0, 20 0, 230 0, 008 6, 25 0, 20 0, 246 0, 008 7, 25 0, 25 0, 285 0, 01 3, 70 0, 0, 46 0, 005 4, 80 0, 20 0, 89 0, 008 7, 25 0, 25 0, 285 0, 01 – 40 – Tabl eau Diélectrique I EC 60096-0-1 : 201 2+AMD1 : 201 CSV © I EC 201 (suite) Impédance Diamètre sur diélectrique Mi l l i m ètres Ω Valeur assignée Tolérance ± Valeur assignée 50 2, 7, 25 Pol yéthyl èn e sem i -aéré 93 5, 3, 50 Fl u oroéth yl èn e propyl èn e cel l u l re Tolérance a Valeur assignée Tolérance 0, 25 0, 285 0, 01 2, 50 0, 0, 098 0, 006 3, 70 0, 0, 46 0, 005 ± ± 0, 87 0, 07 0, 034 0, 003 , 50 0, 0, 060 0, 004 2, 2, 95 0, 0, 1 0, 005 2, 7, 25 0, 0, 285 0, 006 1 , 50 0, 30 0, 453 0, 01 5, , 50 0, 0, 060 0, 004 3, 3, 70 0, 0, 46 0, 005 7, 25 0, 25 0, 285 0, 01 Pol ytétrafl u oroéth yl èn e 75 I nches 93 5, 2, 60 0, 0, 02 0, 005 50 2, 2, 40 0, 08 0, 095 0, 003 3, 40 0, 0, 35 0, 005 4, 30 0, 08 0, 70 0, 003 7, 25 0, 25 0, 285 0, 01 3, 70 0, 0, 46 0, 005 75 93 3, 5, N OTE Ce tabl eau consti tue u n g u i d e de référence rel ati f au x di m en si ons de certai n s câbl es m s ne restrei n t pas l a fabri cati on d e câbl es de concepti on s pl u s peti tes ou pl u s g rand es a 6.1 Pou r i n form ati on seul em en t D é t a i l s d e c o n s t ru c t i o n d u c â b l e Généralités Le poi nt de départ consiste déterm i ner: a) l'im pédance caractéristi que nom i nal e, zo (sel on ) ; b) le diam ètre extéri eur du diélectri que, D2 (sel on 2) ; N OTE D’ au tres di am ètres en deh ors du dom ne d’ appl i cati on d u présent docum ent peu vent être cal cu l és en appl i qu ant l a form ul e d onn ée en c) l a perm i ttivité du diél ectri qu e, e (Tabl eau 3) Calcu ler le di am ètre effectif du conducteur extéri eu r, D3e Les particu l arités de ception sont don nées au Tabl eau Tabl eau – Particularités de conception C o n d u c t e u r e x t é ri e u r Tu bul re Tressé Diamètre D3e D3e = D2 D3e > D2 (voi r 4) I EC 60096-0-1 : 201 2+AM D1 :201 CSV © I EC 201 6.2 – 41 – Conducteur intérieur Le diam ètre effectif électri qu e D1 e du conducteu r i ntérieur décou le de: D1 e = D1 e ⋅ exp −Z0 ⋅ ( e2 60 ) 1) Les particu l arités de ception sont don nées au Tableau Tabl eau – Particularités de conception Con du cteu r i n téri eu r m assi f Con ducteu r i ntéri eu r toron n é 6.3 D1 Di am ètre D1 Di am ètre com m e cal cu l é > D1 e (voi r 3) Conducteur intérieur toronné Le di am ètre D1 doit être calcu l é partir du di am ètre effectif D1 e : D1 = D1 e / k1 z Le di am ètre du fi l d1 doit être calcu lé partir de D1 : d1 = D1 / k1 d k1 d et k1 z conform ém ent au Tabl eau 6.4 Conducteurs e x t é ri e u r s tressés Les équ ati ons de calcu l des ducteu rs extérieu rs tressés son t don n ées dans l e Tableau Ta Les di am ètre effecti f di am ètre extéri eur di am ètre m oyen bl eau 15 – C o n d u c t e u rs e x t é ri e u rs t re s s é s D3e D3 D3 m doi ven t être cal cul és parti r du di am ètre extéri eu r du di él ectri q ue D3 e D3 D3 m D2 + , · d3 = D2 + 4, · d3 = D2 + 2, 25 · d3 D2 et du d i am ètre d es fi l s sou s tresse = d3 form ém en t au Tabl eau Le facteu r d e recou vrem ent d e l a tresse est: q3 = N3 ⋅ n ⋅ d3 ⋅ k3r ⋅ π ⋅ D3m d3 et D3 m com m e ci -dessus k3 r conform ém en t au Tabl eau Le recou vrem en t et l 'an g l e de tresse du cond u cteu r extéri eu r son t don nés par: B3 = q3 – q32 _ 1) Arrondi de 59, 96 β = arc tan π D3 m / L d3 : – 42 – 6.5 Elément séparateur I EC 60096-0-1 : 201 2+AMD1 : 201 CSV © I EC 201 e n t re c o n d u c t e u r e x t é ri e u r e t é c n Des inform ations su r l ’élém en t séparateur en tre le du cteur extérieur et l’écran son t don nées dans l e Tableau Tabl e au – El é m e n t s é p a t e u r e n t re c o n d u c t e u r e x t é ri e u r e t é c n Le di am ètre extéri eu r d e l ’él ém ent séparateu r est: D5 = D3 + s 6.6 Tresse d’écrantage Les équ ati ons de calcu l des tresses d’écrantage son t don n ées dans l e Tableau 7 – Tresse d’écrantage Tabl eau Le di am ètre extéri eu r D6 et l e di am ètre m oyen D6 m d oi ven t être cal cu l és parti r du di am ètre extéri eu r de l ’él ém ent séparateu r D5 et du di am ètre d es fi l s sou s tresse, d6 : D6 = D5 + 4, d6 D6 m = D5 + 2, 25 d6 d6 form ém ent au Tabl eau Le facteu r d e recou vrem ent d e l a tresse est: q6 = N6 ⋅ n ⋅ d ⋅ k r ⋅ π ⋅ D6 m d6 et D6 m com m e ci -dessus k6r conform ém en t au Tabl eau Le recou vrem en t et l 'an g l e de tresse de l 'écran sont d on nés par: B6 = q6 – q62 6.7 β = arc tan π D6 m / L Diamètre des gaines Les diam ètres des gai n es sont don nés dans l e Tableau Tabl eau Matériau FEP PTFE a – Diamètre des gaines D i a m è t re e x t é ri e u r de l'écran D6 a < 2, 2, – 5, 6, – 9, Epaisseur nominale s4 Epaisseur minimale s4 0, 25 m m 0, m m 0, 38 m m PE < 2, 0, 07 D6 a + 0, m m PVC ≥ 2, 0, 07 D6 a + 0, m m 0, 25 m m 0, 30 m m 0, s4 – 0, m m Câbl es san s écran : rem pl acer par l e d i am ètre extéri eur du cond u cteu r extéri eu r D3 6.8 Calcul du poids Le poi ds total approxim atif du câbl e doi t être calcu l é partir de m = Σ mx Pour le calcu l des poids indi vi du els, les form ul es son t i n di quées dans l e Tableau 9: I EC 60096-0-1 :201 2+AM D1 :201 CSV © I EC 201 – 43 – – Calcul du poids Tabl e au π ⋅ D12 ⋅ γ Con ducteu r i ntéri eu r m assi f m1 = Con ducteu r i ntéri eu r toron n é m1 = I sol ati on m2 = Con ducteu r extéri eur tu bu l re m = π · ( D2 + s ) · s · γ Con ducteu r extéri eu r en tresse m3 = El ém en t séparateu r en tre du cteu r extéri eur et écran m = π · ( D3 + s ) · s · γ Tresse d’ écran tag e m6 = G n e m = π · ( D6 + s ) · s · γ a a π π π γ conform ém en t au Tabl eau ⋅ d12 ⋅ N1 ⋅ k1 r ⋅ γ ( ) ⋅ D22 − D12 ⋅ γ ⋅ d32 ⋅ N3 ⋅ n ⋅ k3r ⋅ γ k1 r form ém ent au Tabl eau γ conform ém en t au Tabl eau D1 conform ém ent γ conform ém en t au Tabl eau k3 r form ém ent au Tabl eau γ sel on l e m atéri au em pl oyé D3 conform ém ent au Tabl eau π ⋅ d 62 ⋅ N6 ⋅ n ⋅ k 6r ⋅ γ γ conform ém en t au Tabl eau k6r form ém ent au Tabl eau γ conform ém ent au Tabl eau Pour l es câbl es sans écran, D6 doi t être rem pl acé par D3 Calcul des propriétés électriques 7.1 Résistance en courant continu des conducteurs et de l'écran, par unité de longueur Les val eurs doi vent être calcu l ées partir des form ules contenu es dans le Tabl eau 20: Tabl eau Con ducteu r i ntéri eu r m assi f R1 = Con du cteu r i n téri eu r toron n é R1 = Con du cteu r i n téri eu r tu bul re R3 = Con du cteu r extéri eu r tu bul re R3 = Con ducteu r extéri eur en tresse R3 = Tresse d’ écrantag e R6 = 7.2 20 − Propriétés électriques π ⋅ D12 ⋅ χ k1 r N1 ⋅ π ⋅ d12 ⋅ χ ( ) π ⋅ D1 − S1 ⋅ S1 ⋅ χ ( ) π ⋅ D2 + s ⋅ S3 ⋅ χ χ , χ , χ conform ém en t au Tabl eau k1 r form ém ent au Tabl eau k3 r et k6r conform ém en t au Tabl eau d3 et d6 form ém en t au Tabl eau k3r N3 ⋅ n ⋅ π ⋅ d32 ⋅ χ ⋅ k6r N6 ⋅ n ⋅ π ⋅ d62 ⋅ χ Affa i b l i s s e m e n t L'affaiblissem en t total par u n ité de l ong u eur doi t être calcu lé partir de: α = α1 + α2 + α3 – 44 – I EC 60096-0-1 : 201 2+AMD1 : 201 CSV © I EC 201 où α , α et α son t les com posantes de l'affai blissem en t dû au conducteur intérieur, au diél ectri que et au condu cteur extérieu r L'affai bl i ssem ent est l ié u ne tem pérature du câble de 20 °C Pour des tem pératu res T ≠ 20 °C, l'affaiblissem en t doit être calcu lé par: α T = (α + α ) + 0,00393 (T − 20 °C ) + α N OTE α peu t vari er sel on l a tem pératu re pou r certai ns m atéri au x du di él ectri q u e Les form u les pour l e cal cu l de α , α et α sont indiquées dans le Tableau 21 Ces form u les son t appl icabl es pou r des fréqu ences ≥ M H z Les form ules pour des fréqu ences inférieures son t l 'étu de Tabl eau α1 = 4,58 ⋅ k1 c ⋅ k1 a D1 e ⋅ ln D3e /D1 e ⋅ 21 − C o e ffi c i e n t s d e c a l c u l e2 ⋅ f χ1 χ et χ , ,58 ⋅ k3 c ⋅ k3a D3 e ⋅ ln D3 e /D1 e ⋅ k1 c et k3c conform ém en t au x Tabl eau x 4et k1 a et k3a conform ém en t au Tabl eau 1 α = 9,1 ⋅ e ⋅ tan δ f α3 = d e l ’ a ffa i b l i s s e m e n t e et tan δ conform ém ent au Tabl eau ε2 D1 e et D3 e form ém ent et au Tabl eau ou ⋅f χ3 I m p é d an c e c a rac t é ri s t i q u e n o m i n al e zo = C2 = Z 60 ) e2 ε2 o et c ap ac i t an ce D ln e D1 e C par u n i té d e l on g u eu r 12 2) ⋅ (pF/m ) zo e conform ém ent au Tabl eau ou com m e fourn i par l e fabrican t; D3e conform ém ent au Tabl eau ou ou com m e fourni par le fabrican t; D1 e conform ém ent Pu i ssan ce assi g n ée Pu i s s an ce a s si g n é e m o ye n n e La pu issance assig n ée m oyenn e doit être calcu lée partir de l 'affaiblissem ent et de la pu issance de dissipation adm issi bl e m axim ale pou r u n e tem pérature am biante de 40 °C Afin d’optim iser l a m ise en pratiqu e, l a pu issan ce de dissi pati on adm issi bl e m axim ale par un i té de lon g u eur ( Pd ) dépen d de la tem pératu re adm issible m axim ale T1 du conducteu r i ntérieur, don née par l a tem pérature adm issi bl e m axim al e du di él ectri qu e (voir Tableau 3) L'élévati on de tem pératu re du ducteu r in téri eur au- dessu s de cel le de l'air am biant sans ven ti lation est: _ 2) Arron di d e 59, 96 et 2, 9979 respecti vem ent I EC 60096-0-1 :201 2+AM D1 :201 CSV © I EC 201 T1 − 40 °C = Pd 2π – 45 – / 2α σ  α1 +  α  D2 ln D1 + σ ln D4  +  000 Pd  ,8 D6   π D4 k4  où σ2 et σ4 son t conform es au Tableau 3; k4 est conform e la Fig ure Pour les câbles sans écran , D6 doit être rem pl acé par D3 Le prem i er term e de la som m e est l'él évati on de tem pératu re du conducteur i ntéri eur par rapport l a surface de la g ne ( T1 – T4 ) Le secon d term e est l'élévati on de tem pérature de l a gai n e par rapport l'air am biant ( T4 – Ta ) Après avoir trou vé Pd , la pu issance d'en trée m oyenn e m axim al e adm issi ble est don n ée par: P40 = 868,6 Pd 2, α T = 395 Pd αT où αT est conform e L'affaiblissem en t m axim al peu t être de % supéri eur l a val eur n om in ale En raison du fai t qu e la tem pérature du du cteur extéri eur est i ncon n ue, le calcu l prend pour h ypoth èse l'ég al ité avec l a tem pérature du ducteur in térieur L'erreur en résu ltan t est nég l ig eabl e Pour des tem pératures am bi an tes Ta ≠ 40 °C, l a pu issance assi g née doit être calcu lée partir de P40 par l a form ule em piri qu e su i van te: T T T  1− a 40 ×   − 40 ° C PT = P 7.4.2     ,1 Puissance crête assignée La pu issance crête assi gn ée d'u n e li g n e de transm issi on est l im itée par la tensi on de cl aqu ag e entre l es du cteurs intérieu rs et extérieurs La tension de cl aqu age est essen ti el lem ent in dépen dan te de la fréquence RF, m ais ell e varie en fonction du type de diél ectrique, ainsi qu 'avec l a pression de l ig n e et l e type de g az de pressu risati on (le cas échéant) Les pu issances crête assi g n ées sont, de ce fait, gén éral em en t établi es pour les condi tions n orm ali sées sui vantes: • Rapport d'On des Station naires en Tension (ROST) = , 0; • pas de m odul ation; • pressi on absolu e de l'air sec au n i veau de la m er (1 01 kPa) La pu issance crête assign ée d'un câbl e coaxial doi t être su péri eure l'expression su i vante, ou tre le fai t de satisfaire l a puissance assi g n ée m oyenn e: Ppk = Ut SF× Z0 ó – 46 – I EC 60096-0-1 :201 2+AMD1 : 201 CSV © I EC 201 est la tension d’essai (en val eur efficace) en kV (voir le ) ; est le facteur de sécu rité (1 , sauf si spécification trai re) ; est l'im pédance caractéristi qu e du câble Ut SF Z0 Pour des diti ons différen tes, l a pu issance crête m axim al e adm issible doit être rédu i te comm e su it: Pt < ( + Ppk M VSWR ) × ó M ROST est le pourcen tag e de m odu l ation exprim é u n e décim al e près (1 00 % = ) ; est le rapport d'on des stati onn aires en tension Ten si on s ad m i ss i bl e s Tensi on d 'essai d u d i él ectri q u e, Ut La val eu r m axim ale du gradi en t de potenti el doit être trou vée l a surface du ducteu r intérieu r Ell e est lim itée par le poten tiel m axim al adm issible E2 du di électri que La tensi on d'essai Utc (valeu r efficace) doi t donc être calcul ée partir de l a form ul e: Utc E2 k2 D1 D1 e D3e conform ém ent conform ém ent conform ém ent conform ém ent conform ém ent E2 D1 k2 ln ⋅ = ⋅ D3 e D1 e au Tabl eau 3; ou com m e fourn i par l e fabricant; au Tableau 8; ou com m e fou rn i par le fabricant; 3; 2; au Tabl eau ou 4; ou com m e fourn i par l e fabrican t La valeur de Utc doi t ensu ite être arrondie au 0, kV l e plus proch e pour l es valeurs i nférieures kV, et au 0, kV le plus proch e pour les valeu rs ég ales kV et plus La tension d'essai arron die est désig n ée par Ut La tension d'essai arron die doi t être appli qu ée pen dan t m i n u ne fréquence com prise entre 40 H z et 60 H z Tensi on d 'essai d e cl aq u ag e, d iélectri q u e, Ud La tensi on d'essai de cl aqu ag e Ud (valeur efficace) est donn ée par la form ule sauf dans le cas du pol ytétrafl u oroéth yl èn e Ud = 0, Ut avec un m in i m um de Ten si on d e fon cti onn ement m a xi m a l e a d m i s s i b l e , La tension de fonction n em ent m axim al e adm issible tension d'essai Ut Uo La diti on = 0, Ut , kV Uo (valeur efficace) est dédu ite de l a Uoc = 0, 45 Ut tant qu e l a pu issance d'entrée m axim ale adm issibl e Ud P40 n'est pas dépassée I EC 60096-0-1 :201 2+AM D1 :201 CSV © I EC 201 – 47 – Uo ≤ zo ⋅ P40 / 000 doi t être rem pli e dans chaque cas La valeur de Uoc doi t ensu ite être arron di e au 0, kV l e plu s proch e pour les val eu rs i nférieures kV et au 0, kV l e plus proche pour les val eurs ég al es kV et plus La tension de foncti on nem en t m axim al e adm issi bl e arron di e est dési g née par Uo 7.5.4 Tension d'essai, gaine Pour les gai nes PVC, voi r l e Tableau 22: Tabl e au 22 – Tensions d’essai pour les gaines PVC Tension d'essai Epaisseur nominale de la g ne (s ) kV effi cace Essai d'immersion mm J usqu 'à 0, i n cl u s Pas d'essai Pas d'essai Au -d essu s de 0, j usqu' 0, i ncl u s Au-d essu s de 0, j usqu' , i n cl u s Au-d essus de , 7.6 Résistance d'isolement R2 ≥ G Ω · km 7.7 Essai au défilement sec C o u n t a d m i s s i b l e d e s c â b l e s c o a x i a u x 7.7.1 Principe La m éthode u til isée pou r calcu l er l e cou rant adm issibl e des câbles coaxi aux est un m odèle th erm od yn am i qu e d'u n câbl e instal lé l’i ntéri eur m ais l’air l i bre El l e pren d en com pte l e flux th erm ique provenan t des ducteurs intérieur et extérieur travers les m atéri aux du diélectri que et de l a g n e 7.7.2 Définitions Lors du calcu l du courant adm issibl e des câbl es coaxi aux, l a condi tion la pl us défavorabl e est g énéral em en t prise en com pte Etan t don n é qu e les câbl es i n téri eurs n e bén éficien t pas des effets de refroi dissem en t par l e ven t, on su ppose qu e les câbles i nstal lés l ’in téri eur, ou dan s des zon es ferm ées, représen tent le scén ari o le plu s défavorable Les calcu ls ne ti enn ent pas com pte de tous les facteurs de décl assem en t qu i peu ven t devoi r être appl iqu és pou r prendre en com pte l es variations supplém entaires de tem pérature du es au rayon nem ent solaire et aux effets de refroi dissem en t par le ven t dans des appl icati ons extern es Le courant adm issible peut être calcu l é en résol vant les équations sim u ltan ées sui vantes: I= ,0071 ⋅ e ⋅ D ⋅ ( ts t − a ) + ( ,071 ) ⋅ ( N ⋅ Rictc + Reoc ( et I= tc − ts Rictc + Reoc ⋅ Rth ( ( ) ) D ⋅ 0393 , ) ) 0,75 t t ⋅ ( s − a )1 ,25 – 48 – I EC 60096-0-1 :201 2+AMD1 : 201 CSV © I EC 201 Résoudre pou r I et ts N OTE I l n ’est pas exi g é qu e l ’u ti l i sateur fi n al n sse réel l em en t l a val eur d e l a vari abl e “ ts ”; m s i l est n éan m oi ns n écessai re de résoudre cette val eu r l ’ai de d es équati on s si m u l tanées prescri tes Le cou rant adm issibl e calcu l é partir de ces équ ations gén éral es est considéré com m e représentan t le couran t circu lant dans l e ducteu r cen tral, et retou rn an t dans le conducteur extérieur d’u n câble coaxi al Dans les équ ati ons don n ées, Reoc est l ’augm en tation effecti ve de la résistance du ducteur cen tral , du e aux effets du du cteur extérieur, et est calcu lée de l a faỗon su ivante: Reoc Rth Ri Roctc Rth = ⋅ Rth est l a résistance th erm iqu e total e au fl ux th erm iqu e provenant du ducteur central vers l’en viron n em ent am biant, et est calcul ée en faisan t la som m e de l ’isolation et de l a résistance th erm iqu e de la g ne Les com posants m étal liqu es en tran t dans la constructi on des câbl es son t consi dérés com m e étant isoth erm es, et n e sont par conséquen t pas pris en consi dération Les valeurs th erm al es types pour les m atéri au x peu ven t être trou vées dans l e Tabl eau Rth Ri Rj = + où Ri = ,522 Ρ i ln ⋅ ⋅     C d     Rj 522 Pj ln D = ⋅ , ⋅        Ds    La résistance des du cteurs i ntéri eur et extéri eur la tem pérature de fonction nem en t du du cteur est calcu l ée partir des équ ations su i van tes: Rictc  =    7 Ric 3281    ⋅      228 tc 228 20 , , + +     Roctc  =    Roc 3281    ⋅      228 tc 228 20 , + , +     E xi g e n c e s Les exig ences sont les su i vantes – – – La valeur calcul ée du cou rant adm issi ble m axim al doit être tron qu ée au 0, A l e pl us proch e Le couran t adm issible m axim al doit être calcu l é u ne Ta de 20 °C et 40 °C, sauf précisi on trai re dans la spécification in term édiaire ou la spécificati on particu li ère correspondante Les valeurs calcu lées doivent être précisées dans l a spécificati on particu l ière La tem pérature de foncti on n em ent m axim al e du ducteur, si el le est différen te de 65 °C, doi t être précisée dans la spécificati on interm édiaire ou l a spécification particu li ère correspondante I EC 60096-0-1 : 201 2+AM D1 :201 CSV © I EC 201 – 49 – _ INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION 3, rue de Varembé PO Box 31 CH-1 21 Geneva 20 Switzerland Tel: + 41 22 91 02 1 Fax: + 41 22 91 03 00 info@iec.ch www.iec.ch