În procesul de proiectare, selecție a materialelor, producție și vânzare de fire și cabluri, sunt adesea întâlniți mulți parametri de temperatură, cum ar fi 90 de grade, 105 de grade, 125 de grade, 150 de grade, etc. Acești parametri sunt denumiți în mod obișnuit ca parametri de nivel de rezistență la temperatură în industrie. Deci, cum au apărut acești parametri? De ce materialele cu un nivel de rezistență la temperatură de 90 de grade au temperaturi diferite de îmbătrânire? Care este relația dintre temperatura de îmbătrânire și nivelul de rezistență la temperatură? Care este definiția temperaturii maxime de funcționare-pe termen lung permisă pentru conductorii cu izolație? Ce este indicele de temperatură? Care este temperatura nominală a materialului? Materialul de reticulare cu silan poate atinge nivelul de rezistență la temperatură de 125 de grade?
1, standard UL
În standardele UL, nivelurile comune de rezistență la temperatură sunt 60 grade, 70 grade, 80 grade, 90 grade, 105 grade, 125 grade și 150 grade. Cum au apărut aceste niveluri de rezistență la temperatură? Este temperatura-de funcționare pe termen lung a conductorului? De fapt, aceste așa-numite niveluri de rezistență la temperatură sunt denumite în standardele UL temperatura nominală. Nu este temperatura de funcționare-lungă a conductorului.
(1) Temperatura nominală de funcționare
Confirmarea temperaturii nominale în standardele UL este determinată conform formulei 1.1 (a se vedea capitolul 4.3 Îmbătrânirea pe termen lung a materialelor din UL 2556-2007). Procesul specific este să presupunem mai întâi un nivel de rezistență la temperatură al materialului, cum ar fi 105 grade, apoi să calculați temperatura de testare a cuptorului la 112 grade conform formulei 1.1. Probele sunt plasate la aceste temperaturi de testare timp de 90 de zile, 120 de zile și, respectiv, 150 de zile, pentru a obține date despre rata de schimbare a elongării și zilele de îmbătrânire ale probelor. Apoi, relația liniară dintre zilele de îmbătrânire și alungirea la rupere se calculează folosind metoda celor mai mici pătrate. Pe baza acestei relații liniare, se calculează alungirea la rupere a probelor învechite timp de 300 de zile la această temperatură a cuptorului (112 grade ). Dacă rata de modificare a elongării la rupere este mai mică de 50%, se consideră că materialul poate atinge această temperatură nominală presupusă. Dacă rata de modificare a alungirii la rupere este mai mare de 50%, se consideră că temperatura nominală a materialului nu poate atinge temperatura nominală presupusă și trebuie reasumată. Continuați experimentul de mai sus la o temperatură nominală.
În sistemul standard UL, dacă se utilizează metoda de calcul invers, poate fi considerată după cum urmează: un material este învechit timp de 300 de zile la o anumită temperatură A grad , iar rata de schimbare a elongării sale nu depășește 50%. Apoi, temperatura A este scăzută cu 5,463 și apoi împărțită la 1,02 pentru a obține temperatura B gradul . Acest lucru indică faptul că materialul poate atinge temperatura nominală de temperatura B grad. Această temperatură nominală nu este în niciun caz temperatura maximă de funcționare-pe termen lung permisă de stratul de izolație pentru conductor. Deoarece „-pe termen lung” din temperatura maximă de lucru-pe lungă ar trebui să se refere de fapt la durata de viață a cablului la această temperatură de lucru, calculată cel puțin în ani. De exemplu, în standardul de cablu fotovoltaic EN50618, durata de viață a cablului este proiectată să fie de 25 de ani, iar temperatura nominală în standardele UL este în general mai mare decât temperatura maximă de lucru-pe lungă durată a conductorului.
(2) Temperatura de îmbătrânire pe termen scurt
Temperatura de îmbătrânire pe termen scurt-a materialului, care este cea mai comună 7 zile, 10 zile etc. în standard, cum ar fi materialul de 105 grade, starea de îmbătrânire este de 136 de grade x 7 zile. Care este relația dintre aceasta și temperatura nominală? În standardele UL, temperatura pentru-învechirea pe termen scurt este obținută pe baza experienței de utilizare pe termen lung-a materialului, dar unele metode au fost, de asemenea, rezumate pentru a o confirma. În primul rând, selectați o temperatură nominală, o temperatură de îmbătrânire și un timp de îmbătrânire. Dacă rata de modificare a elongării materialului testat în condițiile de mai sus după îmbătrânire este mai mare de 50%, se consideră că temperatura de îmbătrânire a acestui material poate fi determinată în funcție de această condiție. Dacă rata de modificare a alungirii este mai mare de 50%, temperatura nominală și temperatura-de îmbătrânire pe termen scurt a materialului vor scădea cu un nivel.
2, standardele EN/IEC
În standardele EN/IEC, este rar să vedeți temperatura nominală ca în standardele UL. În schimb, se utilizează temperatura de funcționare pe termen lung al conductorului-sau indicele de temperatură. Deci, care este diferența dintre aceste două temperaturi?
În sistemul standard EN/IEC, evaluarea nivelului de rezistență la temperatură al cablurilor se bazează în principal pe EN 60216 sau IEC 60216. Acest standard evaluează în principal durata de viață termică a materialelor izolatoare. Metoda de evaluare este de a efectua teste de îmbătrânire pe material la diferite temperaturi, cu o rată de modificare de 50% a alungirii la rupere ca punct final al îmbătrânirii, pentru a obține numărul de zile de îmbătrânire ale materialului la diferite temperaturi. Apoi, prin regresie liniară, zilele de îmbătrânire și temperatura de îmbătrânire sunt corelate liniar pentru a obține o curbă de relație liniară. Apoi determinați temperatura maximă de funcționare pe baza duratei de viață a cablului sau determinați durata de viață a cablului pe baza temperaturii de funcționare pe termen lung-. Indicele de temperatură se referă la temperatura la care rata de modificare a alungirii la rupere a materialului izolator după îmbătrânirea termică timp de 20000 ore este de 50%. Luând ca exemplu standardul de cablu fotovoltaic EN 50618:2014, durata de viață proiectată a cablului este de 25 de ani, cu o temperatură de funcționare-pe termen lung de 90 de grade și un indice de temperatură de 120 de grade . Temperatura de îmbătrânire pe termen scurt a materialelor de izolație este, de asemenea, derivată din relația liniară de mai sus. Deci, temperatura de îmbătrânire a materialelor izolatoare din EN 50618:2014 este de 150 de grade. Această temperatură de îmbătrânire este foarte apropiată de temperatura de îmbătrânire de 158 de grade pentru materialele cu o temperatură nominală de 125 de grade din seria standard UL.
Temperatura de funcționare pe termen lung-a aceluiași conductor poate necesita temperaturi diferite de îmbătrânire din cauza duratelor de viață diferite ale cablurilor. La aceeași temperatură de funcționare pe termen lung-, cu cât durata de viață a cablului este mai scurtă, cu atât temperatura de îmbătrânire pe termen scurt este mai mică necesară pentru materialul izolator.
3, standarde naționale și industriale
În procesul de formulare a standardelor naționale și industriale din țara noastră, multe conținuturi se bazează și sunt împrumutate din standardele UL sau standardele EN/IEC. De exemplu, în GB/T 32129-2015 și JB/T 10491.1-2004, ambele materiale și fire au niveluri de rezistență la temperatură de 90 de grade , 105 de grade , 125 de grade și 150 de grade , ceea ce se bazează în mod clar pe sistemul standard al UL. Cu toate acestea, descrierea rezistenței la căldură este temperatura maximă admisă de funcționare pe termen lung pentru conductori. Expresia rezistenței la căldură se referă în mod clar la sistemul standard IEC.
