I konstruktionen, materialvalet, produktionen och försäljningsprocessen av ledningar och kablar stöter man ofta på många temperaturparametrar, såsom 90 grader, 105 grader, 125 grader, 150 grader, etc. Dessa parametrar kallas vanligtvis för temperaturresistansnivåparametrar i branschen. Så, hur kom dessa parametrar till? Varför har material med en temperaturbeständighetsnivå på 90 grader olika åldringstemperaturer? Vad är sambandet mellan åldringstemperatur och temperaturbeständighetsnivå? Vad är definitionen av den maximala-driftstemperaturen på lång sikt som tillåts för ledare med isolering? Vad är temperaturindex? Vilken är materialets nominella temperatur? Kan silan tvärbindande material uppfylla temperaturmotståndsnivån på 125 grader?
1, UL-standard
I UL-standarder är de vanliga temperaturmotståndsnivåerna 60 grader, 70 grader, 80 grader, 90 grader, 105 grader, 125 grader och 150 grader. Hur kom dessa temperaturmotståndsnivåer till? Är det den långa-driftstemperaturen för ledaren? Faktum är att dessa så-temperaturmotståndsnivåer hänvisas till som nominell temperatur i UL-standarder. Det är inte den{11}}långsiktiga driftstemperaturen för ledaren.
(1) Nominell drifttemperatur
Bekräftelsen av nominell temperatur i UL-standarder bestäms enligt formel 1.1 (se kapitel 4.3 Långtidsåldring av material i UL 2556-2007). Den specifika processen är att först anta en temperaturmotståndsnivå för materialet, såsom 105 grader, och sedan beräkna ugnens testtemperatur vid 112 grader enligt formel 1.1. Proverna placeras vid dessa testtemperaturer under 90 dagar, 120 dagar respektive 150 dagar för att erhålla data om töjningsförändringshastigheten och åldringsdagarna för proverna. Sedan beräknas det linjära förhållandet mellan åldrandedagarna och förlängningen vid brott med hjälp av minsta kvadratmetoden. Baserat på detta linjära samband, beräknas förlängningen vid brott för proven som åldrats i 300 dagar vid denna ugnstemperatur (112 grader). Om förändringshastigheten i brottöjningen är mindre än 50 %, anses det att materialet kan nå denna antagna nominella temperatur. Om förändringshastigheten i brottöjning är större än 50 %, anses det att materialets nominella temperatur inte kan nå den antagna nominella temperaturen och måste antas på nytt. Fortsätt ovanstående experiment vid en nominell temperatur.
I UL-standardsystemet, om den omvända beräkningsmetoden används, kan det övervägas enligt följande: ett material åldras i 300 dagar vid en viss temperatur A grad och dess förlängningsförändringshastighet överstiger inte 50%. Därefter subtraheras temperaturen A med 5,463 och divideras sedan med 1,02 för att erhålla temperaturen B grad. Detta indikerar att materialet kan nå den nominella temperaturen för temperatur B grad. Den här nominella temperaturen är inte på något sätt den långa-maximala driftstemperaturen som tillåts av isoleringsskiktet för ledaren. Eftersom "lång-sikt" i den långa-maximala arbetstemperaturen egentligen bör hänvisa till kabelns livslängd vid denna arbetstemperatur, beräknat åtminstone i år. Till exempel, i standarden EN50618 för solcellskabel, är kabelns livslängd utformad för att vara 25 år, och den nominella temperaturen i UL-standarder är i allmänhet högre än den{14}}långsiktiga maximala arbetstemperaturen för ledaren.
(2) Kortvarig åldringstemperatur
Den kortsiktiga-åldringstemperaturen för materialet, som är den vanligaste 7 dagar, 10 dagar, etc. i standarden, såsom 105 graders material, åldringsförhållandet är 136 grader x 7 dagar. Vad är sambandet mellan detta och den nominella temperaturen? I UL-standarder erhålls temperaturen för kort-åldring baserat på den långa-användningserfarenheten av materialet, men vissa metoder har också sammanfattats för att bekräfta det. Välj först en nominell temperatur, åldringstemperatur och åldringstid. Om töjningsförändringshastigheten för det testade materialet under ovanstående förhållanden efter åldring är större än 50 %, anses det att åldringstemperaturen för detta material kan bestämmas enligt detta tillstånd. Om töjningsförändringshastigheten är större än 50 % kommer den nominella temperaturen och den kortsiktiga åldringstemperaturen för materialet att minska med en nivå.
2, EN/IEC-standarder
I EN/IEC-standarder är det sällsynt att se den nominella temperaturen som i UL-standarder. Istället används ledarens långsiktiga-driftstemperatur eller temperaturindex. Så vad är skillnaden mellan dessa två temperaturer?
I EN/IEC-standardsystemet baseras utvärderingen av kablars temperaturmotståndsnivå huvudsakligen på EN 60216 eller IEC 60216. Denna standard utvärderar huvudsakligen den termiska livslängden för isoleringsmaterial. Utvärderingsmetoden är att utföra åldringstester på materialet vid olika temperaturer, med en förändringshastighet på 50 % i brottöjning som slutpunkt för åldring, för att få fram antalet åldringsdagar för materialet vid olika temperaturer. Sedan, genom linjär regression, korreleras åldringsdagarna och åldringstemperaturen linjärt för att erhålla en linjär sambandskurva. Bestäm sedan den maximala driftstemperaturen baserat på kabelns livslängd, eller bestäm kabelns livslängd baserat på lång- driftstemperatur. Temperaturindexet hänvisar till den temperatur vid vilken förändringshastigheten för brottöjningen av isoleringsmaterialet efter termisk åldring i 20 000 timmar är 50 %. Med den solcellskabelstandarden EN 50618:2014 som exempel, är kabelns designlivslängd 25 år, med en{14}}långtidsdriftstemperatur på 90 grader och ett temperaturindex på 120 grader. Den kortsiktiga-åldringstemperaturen för isoleringsmaterial härleds också från ovanstående linjära samband. Så, åldringstemperaturen för isoleringsmaterial i EN 50618:2014 är 150 grader. Denna åldringstemperatur ligger mycket nära åldringstemperaturen på 158 grader för material med en nominell temperatur på 125 grader i UL-standardserien.
Den långvariga-driftstemperaturen för samma ledare kan kräva olika åldringstemperaturer på grund av kablarnas olika designlivslängder. Vid samma långvariga-driftstemperatur, ju kortare designlivslängden för kabeln, desto lägre är den kortsiktiga-åldringstemperaturen som krävs för isoleringsmaterialet.
3, nationella och industristandarder
I processen med att formulera nationella och branschstandarder i vårt land är många innehåll baserat på och lånat från UL-standarder eller EN/IEC-standarder. Till exempel, i GB/T 32129-2015 och JB/T 10491.1-2004 har både material och ledningar temperaturmotståndsnivåer på 90 grader, 105 grader, 125 grader och 150 grader, vilket tydligt bygger på UL:s standardsystem. Beskrivningen av värmebeständighet är dock den högsta tillåtna långtidsdriftstemperaturen för ledare. Uttrycket för värmebeständighet hänvisar tydligt till IEC-standardsystemet.
