Kādas ir atšķirības starp kabeļu temperatūras pretestības līmeņiem valsts standartā, Amerikas standartā un Eiropas standartā?
Vadu un kabeļu projektēšanas, materiālu izvēles, ražošanas un pārdošanas procesā bieži sastopami daudzi temperatūras parametri, piemēram, 90 grādi, 105 grādi, 125 grādi, 150 grādi utt. Šo parametru populārie nosaukumi nozarē tiek saukti. temperatūras pretestības pakāpes parametri. Tātad, no kurienes nāk šie parametri? Tie abi ir materiāli, kuru temperatūras izturības pakāpe ir 90 grādi, tad kāpēc tiem ir atšķirīga novecošanas temperatūra? Kāda ir novecošanas temperatūras un temperatūras izturības pakāpe? Attiecības? Kā tiek noteikta izolācijas pieļaujamā vadītāja maksimālā ilgtermiņa darba temperatūra? Kāds ir temperatūras indekss? Kāda ir materiāla nominālā temperatūra? Vai silāna šķērssaistītie materiāli atbilst temperatūras izturības līmenim 125 grādi?
Lai atbildētu uz iepriekš minētajiem jautājumiem, mums vispirms ir jāsaprot standarta sistēma, jo dažādām standarta sistēmām ir atšķirīgas temperatūras pretestības līmeņu definīcijas. Mūsu kopējās standartu sistēmas galvenokārt ietver valsts standartus (un nozares standartus), UL standartus, EN/IEC standartus utt.
Kopš nacionālo standartu un nozares standartu apkopošanas liela daļa satura ir balstīta uz atsaucēm uz starptautiskajiem standartiem, tāpēc vispirms apskatīsim noteikumus par temperatūras noturības līmeņiem UL standartos vai EN/IEC standartos.
1. UL standarts
UL standartā kopējās temperatūras pretestības pakāpes ir 60 grādi, 70 grādi, 80 grādi, 90 grādi, 105 grādi, 125 grādi un 150 grādi. No kurienes rodas šie temperatūras pretestības līmeņi? Vai tā ir vadītāja ilgstoša darba temperatūra? Faktiski šos tā sauktos temperatūras pretestības līmeņus UL standartā sauc par nominālajām temperatūrām. Tā nav vadītāja ilgtermiņa darba temperatūra.
Nominālā darba temperatūra
Nominālās temperatūras apstiprinājums UL standartā tiek noteikts pēc formulas 1.1 (sk. 4.3. nodaļu Materiālu ilgtermiņa novecošana UL 2556-2007). Īpašais process ir vispirms pieņemt materiāla temperatūras izturības līmeni, piemēram, 105 grādi, un pēc tam aprēķināt cepeškrāsns testa temperatūru 112 grādi saskaņā ar formulu 1.1. Lai iegūtu paraugus, paraugus novieto šādā testa temperatūrā 90 dienas, 120 dienas un 150 dienas. Datus par pagarinājuma izmaiņu ātrumu un novecošanas dienām izmanto, lai aprēķinātu lineāro sakarību starp novecošanas dienām un pagarinājumu lūzuma brīdī, izmantojot mazāko kvadrātu metodi, un pēc tam, pamatojoties uz šo lineāro sakarību, paraugu izturēja 300 dienas šajā krāsns temperatūrā (112). grāds ) tiek aprēķināts. Pagarinājums pārtraukumā.
Ja pagarinājuma izmaiņu ātrums pārrāvuma brīdī ir mazāks par 50%, tiek uzskatīts, ka materiāls var sasniegt pieņemto nominālo temperatūru. Ja pagarinājuma izmaiņu ātrums pārrāvuma brīdī ir lielāks par 50%, tiek uzskatīts, ka materiāla nominālā temperatūra nevar sasniegt pieņemto nominālo temperatūru. Ir nepieciešams atkārtoti uzņemt nominālo temperatūru un turpināt iepriekš minēto testu.
Redzams, ka UL standarta sistēmā, ja izmanto apgriezto metodi, to var uzskatīt šādi: materiālu izturot 300 dienas noteiktā temperatūrā A grāds , tā pagarinājuma izmaiņu ātrums nepārsniedz 50%. Pēc tam no temperatūras A atņemiet 5,463, pēc tam daliet to ar 1,02, lai iegūtu temperatūru B. Var noteikt, ka šis materiāls var sasniegt nominālo temperatūru B grādu.
Šī nominālā temperatūra nekādā gadījumā nav izolācijas slāņa pieļaujamā vadītāja maksimālā darba temperatūra ilgtermiņā. Jo "ilgtermiņā" ilgtermiņā maksimālajā darba temperatūrā patiesībā vajadzētu būt kabeļa mūžam pie šīs darba temperatūras, kas jārēķina vismaz gados. Piemēram, fotoelementu kabeļa standartā EN50618 kabeļa kalpošanas laiks ir paredzēts 25 gadiem, savukārt UL standartā nominālā temperatūra parasti ir augstāka par vadītāja maksimālo ilgtermiņa darba temperatūru.
īslaicīga novecošanās temperatūra
Materiālu īstermiņa novecošanas temperatūra mūsu standartos ir visizplatītākā 7 dienas, 10 dienas utt. Piemēram, materiālam, kura temperatūra ir 105 grādi, novecošanas nosacījums ir 136 grādi × 7 dienas. Kāda ir saistība starp šo un nominālo temperatūru? UL standartā īstermiņa novecošanas temperatūra tiek iegūta, pamatojoties uz materiāla ilgtermiņa lietošanas pieredzi, taču, lai apstiprinātu, ir arī apkopotas dažas metodes. Piemēram, materiāla īstermiņa novecošanas temperatūra ir noteikta UL2556-2007 standarta 4.3.5.6. nodaļā un D pielikumā. Vispirms atlasiet nominālo temperatūru, novecošanas temperatūru un novecošanas laiku saskaņā ar tabulu 1-1.
Ja saskaņā ar iepriekš minētajiem nosacījumiem pārbaudītā materiāla pagarinājuma izmaiņu ātrums pēc novecošanas ir lielāks par 50%, tiek uzskatīts, ka materiālu var noteikt saskaņā ar šo nosacījumu. Ja pagarinājuma izmaiņu ātrums ir lielāks par 50%, nominālā temperatūra un materiāla īslaicīga novecošana Temperatūrai vajadzētu pazemināties par vienu līmeni.
Turklāt vienkārša formula īstermiņa novecošanas temperatūras noteikšanai ir apkopota arī UL758-2010 14. nodaļā. Piemēram, formula 1.2:
2. EN/IEC standarti
EN/IEC standartos reti ir redzama nominālā temperatūra (nominālā temperatūra), kā tas ir UL standartā. Tā vietā tā ir vadītāja ilgtermiņa darba temperatūra (darba temperatūra) vai temperatūras indekss. Tātad, kāda ir atšķirība starp šīm divām temperatūrām?
Faktiski EN/IEC standarta sistēmā kabeļu temperatūras pretestības līmeņa novērtējums galvenokārt balstās uz EN 60216 vai IEC 60216. Šis standarts galvenokārt novērtē izolācijas materiālu termisko kalpošanas laiku. Novērtēšanas metode ir materiālu novecošanas testu veikšana dažādās temperatūrās un novecošanas beigu punkta izmantošana pārrāvuma pagarināšanā 50% apmērā, lai iegūtu materiāla novecošanas dienu skaitu dažādās temperatūrās. Tad novecošanas dienas un novecošanas temperatūra tiek lineāri korelēta, izmantojot lineāro regresiju, lai iegūtu lineāro attiecību līkni. Pēc tam nosakiet maksimālo darba temperatūru, pamatojoties uz kabeļa kalpošanas laiku, vai nosakiet kabeļa kalpošanas laiku, pamatojoties uz ilgtermiņa darba temperatūru.
Temperatūras indekss attiecas uz temperatūru, kas atbilst izolācijas materiāla pārrāvuma pagarinājuma izmaiņu ātrumam par 50% pēc termiskās novecošanas 20, 000 stundas. Kā piemēru ņemot fotoelementu kabeļa standartu EN 50618:2014, kabeļa projektētais kalpošanas laiks ir 25 gadi, ilgstoša darba temperatūra ir 90 grādi un temperatūras indekss ir 120 grādi. Izolācijas materiālu īstermiņa novecošanas temperatūra ir arī iegūta no iepriekš minētās lineārās attiecības.
Tāpēc izolācijas materiālu novecošanas temperatūra standartā EN 50618:2014 ir 150 grādi. Šī novecošanas temperatūra ir ļoti tuva novecošanas temperatūrai 158 grādi materiāliem, kuru nominālvērtība ir 125 grādi UL standarta sērijā.
No iepriekš minētās analīzes nav grūti saprast, ka viena un tā paša vadītāja ilgstošai darba temperatūrai var būt atšķirīgas nepieciešamās novecošanas temperatūras kabeļa atšķirīgā projektētā kalpošanas laika dēļ. Ja ir tāda pati ilgtermiņa darba temperatūra, jo īsāks ir kabeļa konstrukcijas kalpošanas laiks, jo zemāka var būt nepieciešama izolācijas materiāla īslaicīga novecošanas temperatūra.
Piemēram, IEC 60502-1:2004 prasītā XLPE izolācijas materiāla ilgtermiņa maksimālā darba temperatūra ir 90 grādi, un šī materiāla novecošanas temperatūra ir 135 grādi. 135 grādi šeit ir ļoti tuvu novecošanas temperatūrai 136 grādi ar nominālo temperatūru 105 grādi UL standartā, taču tas daudz atšķiras no izolācijas novecošanas temperatūras EN 50618:2014, kurai ir tāds pats ilgtermiņa. maksimālā darba temperatūra 90 grādi. Lai gan 60502-1:2004. gadā netika konstatēts kabeļa projektētais kalpošanas laiks, abu kabeļu projektētais kalpošanas laiks noteikti atšķiras.
3. Nacionālie standarti un nozares standarti
Manas valsts nacionālo standartu un nozares standartu sagatavošanas procesā daudzu saturu pamatā ir UL standarti vai EN/IEC standarti. Tomēr, tā kā tas ir balstīts uz vairākām atsaucēm, daži apgalvojumi, manuprāt, ir neprecīzi. Piemēram, GB/T 32129-2015, JB/T 10436-2004 un JB/T 10491.1-2004 gan materiāliem, gan vadiem temperatūras pretestības līmenis ir 90 grādi , 105 grādi , 125 grāds un 150 grādi . Tas ir acīmredzami. Tas ir balstīts uz UL standarta sistēmu. Tomēr siltuma pretestības izteiksme ir vadītāja maksimālā pieļaujamā ilgtermiņa darba temperatūra. Šī karstumizturības izpausme nepārprotami attiecas uz IEC standarta sistēmu.
IEC standarta sistēmā vadītāja ilgtermiņa maksimālajai darba temperatūrai jābūt saistītai ar kabeļa projektēto kalpošanas laiku. Tomēr šajos valsts un nozares standartos kabeļa kalpošanas laiks nav izteikts. Tāpēc apgalvojums, ka "kabeļu vadītāju piemērojamās maksimālās ilgtermiņa darba temperatūras ir 90 grādi, 105 grādi, 125 grādi un 150 grādi", ir apšaubāms.
Tātad, vai silāna šķērssaistītais XLPE var sasniegt temperatūras pretestības līmeni 125 grādi? Stingrāka atbilde ir tāda, ka silāna šķērssaistītais XLPE var sasniegt UL standartā noteikto nominālo temperatūru 125 grādi, jo izolācijas un aizsardzības prasības, kas noteiktas UL1581 40. nodaļā Materiālu vispārīgo principu kopumā ir skaidri noteikts. norādīja, ka materiālu ķīmiskais sastāvs netiks precizēts. Tas, vai XLPE vadītāju maksimālā darbība ilgtermiņā var sasniegt 125 grādus, ir saistīts ar kabeļa projektēto kalpošanas laiku un lietošanas gadījumu. Pašlaik nav atrasta atbilstoša informācija, lai sistemātiski novērtētu šī materiāla dzīves ilgumu. No īslaicīgas novecošanas var secināt, ka, ja kabeļa projektētais kalpošanas laiks ir 25 gadi, pieļaujamajai vadītāja maksimālajai temperatūrai ir jābūt lielākai par 90 grādiem.
IEC standartā tradicionālo strāvas kabeļu, ēku vadu un pat saules kabeļu projektēto vadītāju ilgtermiņa maksimālā darba temperatūra nepārsniegs 90 grādus, taču tas nenozīmē, ka materiālu pieļaujamā ilgtermiņa maksimālā darba temperatūra šādiem kabeļiem izmantotais nedrīkst pārsniegt 90 grādus. grāds . Nevar teikt, ka starojuma šķērssaistītie materiāli var sasniegt 125 grādu temperatūras pretestības līmeni, savukārt silāna šķērssaistītie materiāli nevar sasniegt 125 grādu temperatūras izturības līmeni. Šis apgalvojums ir nepamatots.
Īsāk sakot, uz to, vai materiāls var sasniegt noteiktu temperatūras līmeni, nevar atbildēt vienkārši jā vai nē, bet tas ir jāņem vērā kopā ar materiāla temperatūras pretestības līmeņa vai kabeļa projektētā kalpošanas laika novērtēšanas metodi. Vairākas standarta sistēmas nevar sajaukt un lietot bez izšķirības.
