En el procés de disseny, selecció de material, producció i venda de cables i cables, sovint es troben molts paràmetres de temperatura, com ara 90 graus, 105 graus, 125 graus, 150 graus, etc. Aleshores, com van sorgir aquests paràmetres? Per què els materials amb un nivell de resistència a la temperatura de 90 graus tenen diferents temperatures d'envelliment? Quina relació hi ha entre la temperatura d'envelliment i el nivell de resistència a la temperatura? Quina és la definició de la temperatura màxima-de funcionament a llarg termini permesa per als conductors amb aïllament? Què és l'índex de temperatura? Quina és la temperatura nominal del material? El material de reticulació de silà pot assolir el nivell de resistència a la temperatura de 125 graus?
1, estàndard UL
En els estàndards UL, els nivells comuns de resistència a la temperatura són de 60 graus, 70 graus, 80 graus, 90 graus, 105 graus, 125 graus i 150 graus. Com es van produir aquests nivells de resistència a la temperatura? És la temperatura de funcionament-a llarg termini del conductor? De fet, aquests-nivells de resistència a la temperatura s'anomenen temperatura nominal als estàndards UL. No és la temperatura de funcionament-a llarg termini del conductor.
(1) Temperatura nominal de funcionament
La confirmació de la temperatura nominal en els estàndards UL es determina segons la fórmula 1.1 (vegeu el capítol 4.3 Envelliment a llarg termini dels materials a UL 2556-2007). El procés específic és assumir primer un nivell de resistència a la temperatura del material, com ara 105 graus, i després calcular la temperatura de prova del forn a 112 graus segons la fórmula 1.1. Les mostres es col·loquen a aquestes temperatures de prova durant 90 dies, 120 dies i 150 dies, respectivament, per obtenir dades sobre la taxa de canvi d'allargament i els dies d'envelliment de les mostres. A continuació, es calcula la relació lineal entre els dies d'envelliment i l'allargament a la ruptura mitjançant el mètode dels mínims quadrats. A partir d'aquesta relació lineal, es calcula l'allargament a la ruptura de les mostres envellides durant 300 dies a aquesta temperatura del forn (112 graus). Si la taxa de canvi de l'allargament a la ruptura és inferior al 50%, es considera que el material pot assolir aquesta temperatura nominal assumida. Si la taxa de canvi de l'allargament a la ruptura és superior al 50%, es considera que la temperatura nominal del material no pot arribar a la temperatura nominal suposada i s'ha de tornar a assumir. Continueu l'experiment anterior a una temperatura nominal.
En el sistema estàndard UL, si s'utilitza el mètode de càlcul invers, es pot considerar el següent: un material s'envelleix durant 300 dies a una determinada temperatura A grau i la seva taxa de canvi d'allargament no supera el 50%. Aleshores, la temperatura A es resta 5,463 i després es divideix per 1,02 per obtenir la temperatura B grau . Això indica que el material pot assolir la temperatura nominal de temperatura B grau. Aquesta temperatura nominal no és en cap cas la temperatura de funcionament màxima-a llarg termini que permet la capa d'aïllament del conductor. Com que el "-llarg termini" a la temperatura de treball màxima-a llarg termini hauria de referir-se realment a la vida útil del cable a aquesta temperatura de treball, calculada almenys en anys. Per exemple, a l'estàndard de cable fotovoltaic EN50618, la vida útil del cable està dissenyada per ser de 25 anys i la temperatura nominal de les normes UL és generalment superior a la temperatura màxima de treball-a llarg termini del conductor.
(2) Temperatura d'envelliment a curt termini
La temperatura d'envelliment a curt termini-del material, que és el més habitual de 7 dies, 10 dies, etc. a l'estàndard, com el material de 105 graus, la condició d'envelliment és de 136 graus x 7 dies. Quina relació hi ha entre això i la temperatura nominal? En els estàndards UL, la temperatura per a l'envelliment a curt-termen s'obté en funció de l'experiència d'ús a llarg termini-del material, però també s'han resumit alguns mètodes per confirmar-ho. En primer lloc, seleccioneu una temperatura nominal, una temperatura d'envelliment i un temps d'envelliment. Si la taxa de canvi d'allargament del material provat en les condicions anteriors després de l'envelliment és superior al 50%, es considera que la temperatura d'envelliment d'aquest material es pot determinar segons aquesta condició. Si la taxa de canvi d'allargament és superior al 50%, la temperatura nominal i la temperatura d'envelliment-a curt termini del material disminuiran un nivell.
2, normes EN/IEC
A les normes EN/IEC, és estrany veure la temperatura nominal com en els estàndards UL. En comptes d'això, s'utilitza la temperatura de funcionament a llarg termini-del conductor o l'índex de temperatura. Aleshores, quina és la diferència entre aquestes dues temperatures?
En el sistema estàndard EN/IEC, l'avaluació del nivell de resistència a la temperatura dels cables es basa principalment en EN 60216 o IEC 60216. Aquesta norma avalua principalment la vida tèrmica dels materials d'aïllament. El mètode d'avaluació consisteix a realitzar proves d'envelliment del material a diferents temperatures, amb una taxa de canvi del 50% en l'allargament a la ruptura com a punt final de l'envelliment, per obtenir el nombre de dies d'envelliment del material a diferents temperatures. Després, mitjançant regressió lineal, els dies d'envelliment i la temperatura d'envelliment es correlacionen linealment per obtenir una corba de relació lineal. A continuació, determineu la temperatura de funcionament màxima en funció de la vida útil del cable o determineu la vida útil del cable en funció de la temperatura de funcionament a llarg termini-. L'índex de temperatura es refereix a la temperatura a la qual la taxa de canvi de l'allargament a la ruptura del material aïllant després de l'envelliment tèrmic durant 20.000 hores és del 50%. Prenent com a exemple l'estàndard de cable fotovoltaic EN 50618:2014, la vida útil del cable és de 25 anys, amb una temperatura de funcionament a llarg termini de 90 graus i un índex de temperatura de 120 graus. La temperatura d'envelliment-a curt termini dels materials d'aïllament també es deriva de la relació lineal anterior. Per tant, la temperatura d'envelliment dels materials d'aïllament a EN 50618:2014 és de 150 graus. Aquesta temperatura d'envelliment és molt propera a la temperatura d'envelliment de 158 graus per a materials amb una temperatura nominal de 125 graus a la sèrie estàndard UL.
La temperatura de funcionament a llarg termini-del mateix conductor pot requerir temperatures d'envelliment diferents a causa de la vida útil del disseny diferent dels cables. A la mateixa temperatura de funcionament a llarg termini-, com més curta sigui la vida útil del cable, menor serà la temperatura d'envelliment a curt termini-necessària per al material aïllant.
3, estàndards nacionals i de la indústria
En el procés de formulació d'estàndards nacionals i industrials al nostre país, molts continguts es basen i es prenen en préstec a les normes UL o EN/IEC. Per exemple, a GB/T 32129-2015 i JB/T 10491.1-2004, tant els materials com els cables tenen nivells de resistència a la temperatura de 90 graus, 105 graus, 125 graus i 150 graus, que es basa clarament en el sistema estàndard d'UL. Tanmateix, la descripció de la resistència a la calor és la temperatura de funcionament a llarg termini màxima permesa per als conductors. L'expressió de la resistència a la calor es refereix clarament al sistema estàndard IEC.
