Pri oblikovanju, izbiri materiala, proizvodnji in prodajnem procesu žic in kablov se pogosto srečujejo številni temperaturni parametri, kot so 90 stopinj, 105 stopinj, 125 stopinj, 150 stopinj itd. Ti parametri se v industriji običajno imenujejo parametri ravni temperaturne odpornosti. Torej, kako so nastali ti parametri? Zakaj imajo materiali s temperaturno odpornostjo 90 stopinj različne temperature staranja? Kakšno je razmerje med temperaturo staranja in stopnjo temperaturne odpornosti? Kakšna je definicija najvišje dovoljene-delovne temperature za vodnike z izolacijo? Kaj je temperaturni indeks? Kakšna je nazivna temperatura materiala? Ali lahko silanski zamreževalni material doseže raven temperaturne odpornosti 125 stopinj?
1, standard UL
V standardih UL so običajne ravni temperaturne odpornosti 60 stopinj, 70 stopinj, 80 stopinj, 90 stopinj, 105 stopinj, 125 stopinj in 150 stopinj. Kako so nastale te stopnje temperaturne odpornosti? Je to dolgoročna-delovna temperatura prevodnika? Pravzaprav se te tako imenovane stopnje temperaturne odpornosti v standardih UL imenujejo nazivna temperatura. To ni dolgoročna{11}}delovna temperatura prevodnika.
(1) Nazivna delovna temperatura
Potrditev nazivne temperature v standardih UL je določena v skladu s formulo 1.1 (glejte poglavje 4.3 Dolgoročno staranje materialov v UL 2556-2007). Poseben postopek je, da se najprej predpostavi raven temperaturne odpornosti materiala, kot je 105 stopinj, nato pa se izračuna preskusna temperatura pečice pri 112 stopinjah v skladu s formulo 1.1. Vzorce postavimo pri teh preskusnih temperaturah 90 dni, 120 dni oziroma 150 dni, da pridobimo podatke o stopnji spremembe raztezka in dnevih staranja vzorcev. Nato se z metodo najmanjših kvadratov izračuna linearna povezava med dnevi staranja in raztezkom ob pretrgu. Na podlagi tega linearnega razmerja se izračuna raztezek ob pretrganju vzorcev, starih 300 dni pri tej temperaturi peči (112 stopinj). Če je stopnja spremembe raztezka ob pretrganju manjša od 50 %, se šteje, da lahko material doseže to predpostavljeno nazivno temperaturo. Če je stopnja spremembe raztezka ob pretrganju večja od 50 %, se šteje, da nazivna temperatura materiala ne more doseči predpostavljene nazivne temperature in jo je treba ponovno predpostaviti. Nadaljujte z zgornjim poskusom pri nazivni temperaturi.
V standardnem sistemu UL se lahko, če se uporabi obratna metoda izračuna, šteje za naslednje: material se stara 300 dni pri določeni temperaturi A stopinja in njegova stopnja spremembe raztezka ne presega 50%. Nato se temperatura A odšteje za 5,463 in se nato deli z 1,02, da se dobi temperatura B stopinje. To pomeni, da lahko material doseže nazivno temperaturo stopinje B. Ta nazivna temperatura nikakor ni dolgoročna-najvišja delovna temperatura, ki jo dovoljuje izolacijska plast za prevodnik. Kajti »dolgoročna-ročna« dolgoročna-najvišja delovna temperatura bi se dejansko morala nanašati na življenjsko dobo kabla pri tej delovni temperaturi, izračunano vsaj v letih. Na primer, v standardu za fotonapetostne kable EN50618 je življenjska doba kabla zasnovana na 25 let, nazivna temperatura v standardih UL pa je na splošno višja od dolgoročne-najvišje delovne temperature prevodnika.
(2) Kratkotrajna temperatura staranja
Kratkotrajna{0}}temperatura staranja materiala, ki je najpogostejša 7 dni, 10 dni itd. v standardu, na primer 105 stopinj materiala, je pogoj staranja 136 stopinj x 7 dni. Kakšno je razmerje med to in nazivno temperaturo? V standardih UL je temperatura za kratko-trajanje pridobljena na podlagi dolgotrajnih-izkušenj uporabe materiala, vendar so bile povzete tudi nekatere metode, ki to potrjujejo. Najprej izberite nazivno temperaturo, temperaturo staranja in čas staranja. Če je stopnja spremembe raztezka materiala, testiranega pod zgoraj navedenimi pogoji, po staranju večja od 50 %, se šteje, da je mogoče temperaturo staranja tega materiala določiti glede na te pogoje. Če je stopnja spremembe raztezka večja od 50 %, se nazivna temperatura in kratkotrajna{15}}temperatura staranja materiala znižata za eno stopnjo.
2, standardi EN/IEC
V standardih EN/IEC je redko videti nazivno temperaturo kot v standardih UL. Namesto tega se uporablja-dolgotrajna delovna temperatura prevodnika ali temperaturni indeks. Kakšna je torej razlika med tema dvema temperaturama?
V standardnem sistemu EN/IEC ocena stopnje temperaturne odpornosti kablov temelji predvsem na EN 60216 ali IEC 60216. Ta standard ocenjuje predvsem toplotno življenjsko dobo izolacijskih materialov. Metoda vrednotenja je izvajanje preskusov staranja na materialu pri različnih temperaturah s 50-odstotno spremembo raztezka ob pretrgu kot končne točke staranja, da se pridobi število dni staranja materiala pri različnih temperaturah. Nato z linearno regresijo dnevi staranja in temperatura staranja linearno korelirajo, da dobimo krivuljo linearnega razmerja. Nato določite najvišjo delovno temperaturo na podlagi življenjske dobe kabla ali določite življenjsko dobo kabla na podlagi dolgoročne-delovne temperature. Temperaturni indeks se nanaša na temperaturo, pri kateri je stopnja spremembe raztezka ob pretrganju izolacijskega materiala po 20000-urnem termičnem staranju 50 %. Če za primer vzamemo standard za fotonapetostne kable EN 50618:2014, je načrtovana življenjska doba kabla 25 let, z dolgoročno-delovno temperaturo 90 stopinj in temperaturnim indeksom 120 stopinj. Kratkotrajna{18}}temperatura staranja izolacijskih materialov prav tako izhaja iz zgornjega linearnega razmerja. Tako je temperatura staranja izolacijskih materialov v EN 50618:2014 150 stopinj. Ta temperatura staranja je zelo blizu temperaturi staranja 158 stopinj za materiale z nazivno temperaturo 125 stopinj v standardni seriji UL.
Dolgotrajna-delovna temperatura istega vodnika lahko zahteva različne temperature staranja zaradi različnih načrtovanih življenjskih dob kablov. Pri enaki dolgotrajni-delovni temperaturi, krajša ko je načrtovana življenjska doba kabla, nižja je kratkotrajna-temperatura staranja, potrebna za izolacijski material.
3, nacionalni in industrijski standardi
V procesu oblikovanja nacionalnih in panožnih standardov pri nas veliko vsebin temelji in je izposojenih iz standardov UL ali standardov EN/IEC. Na primer, v GB/T 32129-2015 in JB/T 10491.1-2004 imajo tako materiali kot žice stopnje temperaturne odpornosti 90 stopinj, 105 stopinj, 125 stopinj in 150 stopinj, kar jasno temelji na standardnem sistemu UL. Vendar pa je opis toplotne odpornosti najvišja dovoljena dolgotrajna delovna temperatura za prevodnike. Izraz toplotne odpornosti se jasno nanaša na standardni sistem IEC.
