En el diseño, selección, producción y venta de alambres y cables, a menudo se encuentran muchos parámetros de temperatura, como 90 grados, 105 grados, 125 grados, 150 grados, etc. Estos parámetros en el nombre común de la industria se denominan parámetros de nivel de resistencia a la temperatura. ¿Cómo se obtienen estos parámetros? ¿Por qué la temperatura de envejecimiento es diferente para el mismo material con grado de resistencia a una temperatura de 90 grados? ¿Cuál es la relación entre la temperatura de envejecimiento y el nivel de resistencia a la temperatura? ¿Cuál es la temperatura de funcionamiento máxima permitida a largo plazo del conductor del aislamiento? ¿Qué es el índice de temperatura? ¿Cuál es la clasificación de temperatura de un material? ¿Pueden los compuestos reticulantes de silano alcanzar una temperatura nominal de 125 grados?
Para responder a las preguntas anteriores, primero que nada, debemos comprender el sistema estándar, porque diferentes sistemas estándar tienen diferentes definiciones de nivel de resistencia a la temperatura. Nuestro sistema de estándares comunes incluye principalmente estándares nacionales (y estándares industriales), estándares UL, estándares EN/IEC, etc.
Como preparación de estándares nacionales y estándares industriales, gran parte del contenido es referencia y referencia a estándares internacionales, así que veamos el estándar UL o los estándares EN / IEC sobre las disposiciones del nivel de resistencia a la temperatura.
Primero, estándar UL
Estándar UL, el nivel de resistencia a la temperatura común es 60 grados, 70 grados, 80 grados, 90 grados, 105 grados, 125 grados y 150 grados. ¿Cómo se obtienen estos índices de resistencia a la temperatura? ¿Es la temperatura de funcionamiento a largo plazo del conductor? De hecho, estas denominadas clasificaciones de temperatura se denominan temperatura nominal en el estándar UL. No es la temperatura de funcionamiento a largo plazo del conductor.
Temperatura de funcionamiento nominal
Temperatura nominal en el estándar UL de acuerdo con la confirmación de la fórmula 1.1 para determinar (consulte UL 2556-2007 en el Capítulo 4.3, sección de envejecimiento a largo plazo de materiales). El proceso específico consiste en asumir primero que el material tiene una temperatura nominal, como 105 grados, y luego se calcula de acuerdo con la Fórmula 1.1 una temperatura de prueba de horno de 112 grados, respectivamente, en dicha temperatura de prueba se colocará en la muestra durante 90 días. 120 días y 150 días, para obtener la tasa de cambio de alargamiento de la muestra y el número de días de envejecimiento de los datos, y luego mediante el método de mínimos cuadrados para deducir el número de días de envejecimiento y el alargamiento en la rotura de la relación lineal entre los relación lineal, y luego basándose en la relación lineal deducida en el horno, el alargamiento en el momento del envejecimiento, y luego el alargamiento en el momento del envejecimiento. Luego se dedujo la relación lineal entre el número de días de envejecimiento y el alargamiento de rotura mediante el método de mínimos cuadrados, y luego se dedujo el alargamiento de rotura de las muestras con base en esta relación lineal cuando las muestras estuvieron envejeciendo durante 300 días a esta temperatura del horno. (112 grados).
Si el cambio en el alargamiento de rotura es inferior al 50%, se considera que el material puede alcanzar la temperatura nominal supuesta. Si el cambio en el alargamiento de rotura es superior al 50%, se considera que el material está clasificado a una temperatura que no alcanza la temperatura nominal supuesta y se debe asumir una nueva temperatura nominal para continuar con la prueba anterior.
Se puede ver, en el sistema estándar UL, si el uso del método inverso se puede considerar de la siguiente manera: un material a una cierta temperatura Un grado envejece 300 días, la tasa de cambio de alargamiento no es más del 50%, y luego la temperatura A menos 5,463, y luego dividida por 1,02, para obtener una temperatura de B grados, se puede reconocer que el material puede alcanzar la temperatura de B grados de la temperatura nominal.
Esta temperatura nominal no es en ningún caso la temperatura máxima de funcionamiento a largo plazo del conductor permitida por la capa de aislamiento. Debido a que la temperatura de funcionamiento máxima a largo plazo en el "largo plazo" debería ser en realidad la vida útil del cable a esta temperatura de funcionamiento, al menos para calcular la unidad de años, como la norma de cable fotovoltaico EN50618, la vida útil del cable es Diseñado para 25 años, los estándares UL en la temperatura nominal serán generalmente más altos que los del conductor de la temperatura máxima de funcionamiento a largo plazo.
Temperatura de envejecimiento a corto plazo
La temperatura de envejecimiento a corto plazo del material, es decir, la más común es la temperatura estándar de 7 días, 10 días, etc., como material de 105 grados, condiciones de envejecimiento de 136 grados × 7 días. Entonces, ¿cuál es la relación entre esto y la temperatura nominal? En el estándar UL, la temperatura de envejecimiento a corto plazo se obtiene mediante la experiencia a largo plazo de uso del material, pero también se resumen algunos métodos para confirmar. Como en el capítulo 4.3.5.6 del estándar UL2556-2007 y en el apéndice D de esta manera para determinar la temperatura de envejecimiento a corto plazo de un material. Primero seleccione una temperatura nominal, una temperatura de envejecimiento y un tiempo de envejecimiento de acuerdo con la Tabla 1-1.
Si el cambio de alargamiento después del envejecimiento del material probado en las condiciones anteriores es superior al 50%, el material se considera aceptable para determinar la temperatura de envejecimiento de acuerdo con estas condiciones, y si el cambio de alargamiento es superior al 50%, el material La temperatura nominal y la temperatura de envejecimiento a corto plazo deben reducirse en un grado.
Segundo, estándares EN / IEC
En los estándares EN / IEC, rara vez, como el estándar UL, se ve la temperatura nominal (temperatura nominal), en lugar de la temperatura de funcionamiento a largo plazo del conductor (temperatura de funcionamiento) o el índice de temperatura. Entonces, ¿cuál es la diferencia entre estas dos temperaturas?
De hecho, en el sistema estándar EN/IEC, la evaluación de la clasificación de temperatura del cable se realiza principalmente de acuerdo con EN 60216 o IEC 60216 para evaluar. Esta norma evalúa principalmente la vida térmica de los materiales aislantes. El método de evaluación consiste en realizar una prueba de envejecimiento del material a diferentes temperaturas, tomar la tasa de cambio de alargamiento en la rotura del 50% como punto final del envejecimiento y derivar el número de días de envejecimiento del material a diferentes temperaturas. Luego, a través de la regresión lineal de los días de envejecimiento y la temperatura de envejecimiento, se realiza un procesamiento de correlación lineal, lo que da como resultado una curva de relación lineal. Luego se determina la temperatura máxima de trabajo según la vida útil del cable, o según la temperatura de trabajo a largo plazo, para determinar la vida útil del cable.
El índice de temperatura, por otro lado, es la temperatura correspondiente al cambio del 50% en el alargamiento de rotura del material aislante después del envejecimiento térmico durante 20000H. Tomando como ejemplo la norma de cable fotovoltaico EN 50618:2014, la vida útil del cable es de 25 años, la temperatura de trabajo a largo plazo es de 90 grados, mientras que el índice de temperatura es de 120 grados. La temperatura de envejecimiento a corto plazo del material aislante también se deriva de la relación lineal anterior.
Por lo tanto, la temperatura de envejecimiento de los materiales aislantes según EN 50618:2014 es de 150 grados. Esta temperatura de envejecimiento es muy cercana a la temperatura de envejecimiento de 158 grados para materiales clasificados a 125 grados en la serie estándar UL.
A través del análisis anterior, no es difícil ver que la misma temperatura de funcionamiento a largo plazo del conductor puede no tener la misma temperatura de envejecimiento requerida debido a la diferente vida útil del cable. A la misma temperatura de funcionamiento a largo plazo, cuanto más corta sea la vida útil del cable, menor será la temperatura de envejecimiento a corto plazo del material aislante.
Por ejemplo, en IEC 60502-1:2004, la temperatura máxima de funcionamiento a largo plazo del aislamiento XLPE es de 90 grados, mientras que la temperatura de envejecimiento de este material es de 135 grados. Los 135 grados están cerca de la temperatura de envejecimiento estándar de UL de 136 grados, que tiene una clasificación de 105 grados, pero es mucho más baja que la temperatura de envejecimiento de EN 50618:2014, que también requiere una temperatura de funcionamiento máxima a largo plazo de 90 grados. . Aunque en 60502-1:2004 no se encontró la vida útil del cable, la vida útil del diseño de los dos cables es ciertamente diferente.
En tercer lugar, estándares nacionales y estándares industriales.
Los estándares nacionales de China y los estándares de la industria en el proceso de preparación, gran parte del contenido es referencia y referencia al estándar UL o los estándares EN/IEC. Pero debido a que es una referencia multipartidista, creo que parte de la expresión es inexacta. Por ejemplo, en GB/T 32129-2015, JB/T 10436-2004, JB/T 10491.1-2004, tanto materiales como cables, el nivel de resistencia a la temperatura es 90 grados, 105 grados, 125 grados y 150 grados, que obviamente está tomado del sistema estándar UL. Sin embargo, la expresión para la resistencia al calor es la temperatura de funcionamiento máxima permitida a largo plazo del conductor. Esta expresión de resistencia al calor y una referencia obvia al sistema estándar IEC.
En el sistema estándar IEC, la temperatura máxima de funcionamiento a largo plazo del conductor debe estar asociada con la vida útil de diseño del cable, pero en estos estándares nacionales y estándares de línea, no existe una declaración sobre la vida útil del cable. Por lo tanto, esta declaración de "la temperatura de funcionamiento máxima permitida a largo plazo del conductor de cable aplicable es de 90 grados, 105 grados, 125 grados y 150 grados" está abierta a dudas.
Entonces, ¿el XLPE reticulado con silano puede alcanzar una temperatura nominal de 125 grados? Una respuesta más rigurosa debería ser que el XLPE reticulado con silano puede alcanzar el estándar UL especificado en la clasificación de temperatura de 125 grados, porque en UL1581, Capítulo 40 de los materiales de aislamiento y revestimiento en las Disposiciones generales, se ha propuesto claramente no hacer disposiciones para la composición química del material. Y si el funcionamiento máximo a largo plazo del conductor XLPE puede alcanzar los 125 grados, lo cual está relacionado con la vida útil del cable y el uso de ocasiones, en la actualidad no se puede encontrar información relevante para evaluar sistemáticamente la vida útil de este material. Por envejecimiento a corto plazo para especular, si la vida útil del cable es de 25 años, su temperatura máxima permitida a largo plazo del conductor ciertamente puede ser superior a 90 grados.
En las normas IEC, los cables eléctricos convencionales, los cables de construcción e incluso los cables solares no están diseñados para una temperatura máxima de funcionamiento a largo plazo del conductor de más de 90 grados C, pero eso no significa que los materiales utilizados en dichos cables no puedan ser utilizado para una temperatura máxima de funcionamiento a largo plazo de más de 90 grados C. La temperatura máxima de funcionamiento a largo plazo del conductor puede ser superior a 90 grados C, pero puede ser superior a 90 grados C. Tampoco se puede decir que el material reticulante por irradiación puede alcanzar un nivel de resistencia a la temperatura de 125 grados, y el material reticulante de silano no puede alcanzar un nivel de resistencia a la temperatura de 125 grados, tal expresión no está justificada.
En definitiva, un material puede alcanzar un determinado nivel de temperatura, no se puede responder simplemente sí o no, sino que al combinar el método de evaluación del índice de temperatura del material o la vida útil de diseño del cable a considerar, no se puede mezclar con varios sistemas estándar utilizados indiscriminadamente.
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