Aufgrund der Zusammenstellung nationaler Normen und Industrienormen werden viele Inhalte auf internationale Normen verwiesen und entlehnt, daher werfen wir zunächst einen Blick auf die UL-Norm bzw. EN/IEC-Norm auf Temperaturbeständigkeitsebene.
1. UL-Standard
Im UL-Standard sind übliche Temperaturbeständigkeitsgrade 60 Grad, 70 Grad, 80 Grad, 90 Grad, 105 Grad, 125 Grad und 150 Grad. Wie kommen diese Temperaturbeständigkeitsgrade zustande? Ist es die Dauerbetriebstemperatur des Leiters? Tatsächlich werden diese sogenannten Temperaturbeständigkeitsgrade im UL-Standard als Nenntemperatur bezeichnet. Es ist nicht die Dauerbetriebstemperatur des Leiters.
Nennbetriebstemperatur
Die Bestätigung der Nenntemperatur im UL-Standard wird nach Gleichung 1.1 ermittelt (siehe UL 2556-2007, Kapitel 4.3 Material-Langzeitalterung). Der spezifische Prozess besteht darin, zunächst einen Temperaturbeständigkeitsgrad des Materials anzunehmen, z. B. 105 Grad, und dann die Testtemperatur des Ofens bei 112 Grad gemäß Formel 1.1 zu berechnen und die Probe 90 Tage lang bei dieser Testtemperatur zu halten, 120 Tage bzw. 150 Tage, um die Probe zu erhalten Dann wird die lineare Beziehung zwischen den Alterungstagen und der Bruchdehnung durch die Methode der kleinsten Quadrate berechnet, und dann wird die Probe 300 Tage lang bei dieser Ofentemperatur (112 Grad) gealtert nach dieser linearen Beziehung berechnet. Bruchdehnung.
Wenn die Änderungsrate der Bruchdehnung weniger als 50 Prozent beträgt, wird davon ausgegangen, dass das Material die angenommene Nenntemperatur erreichen kann, und wenn die Änderungsrate der Bruchdehnung größer als 50 Prozent ist, wird davon ausgegangen, dass die Nenntemperatur erreicht wird Temperatur des Materials kann die angenommene Nenntemperatur nicht erreichen. Es ist notwendig, wieder eine Nenntemperatur anzunehmen und den obigen Test fortzusetzen.
Es ist ersichtlich, dass im UL-Standardsystem, wenn das umgekehrte Verfahren angewendet wird, dies wie folgt betrachtet werden kann: Ein bestimmtes Material wird bei einer bestimmten Temperatur von 1 Grad für 300 Tage gealtert, und seine Dehnungsänderungsrate übersteigt 50 Prozent nicht , und dann wird die Temperatur A durch 5,463 subtrahiert, dann durch 1,02 geteilt, um die Temperatur B Grad zu erhalten, und es kann bestimmt werden, dass das Material die Nenntemperatur der Temperatur B Grad erreichen kann.
Diese Nenntemperatur ist keinesfalls die dauerhafte maximale Betriebstemperatur der Leiter, die von der Isolierung zugelassen wird. Denn die „langfristige“ Dauerbetriebstemperatur sollte eigentlich die Lebensdauer des Kabels bei dieser Betriebstemperatur mindestens in Jahren betragen, wie die Photovoltaik-Kabelnorm EN50618 die Lebensdauer des Kabels auslegt 25 Jahre, der UL-Standard in Die Temperaturbewertung wird im Allgemeinen höher sein als die langfristige maximale Betriebstemperatur des Leiters.
Kurzfristige Alterungstemperatur
Die Kurzzeitalterungstemperatur des Materials, dh die häufigsten 7 Tage, 10 Tage usw. im Standard, z. B. 105-Grad-Material, beträgt die Alterungsbedingung 136 Grad × 7 Tage. Wie ist also die Beziehung zwischen dieser und der Nenntemperatur? In der UL-Norm wird die Kurzzeitalterungstemperatur durch die Langzeitgebrauchserfahrung des Materials erhalten, aber einige Methoden werden auch zur Bestätigung zusammengefasst. Die Kurzzeitalterungstemperatur für ein Material wird gemäß Kapitel 4.3.5.6 und Anhang D der UL 2556-2007-Norm bestimmt. Wählen Sie zunächst eine Nenntemperatur, Alterungstemperatur und Alterungszeit gemäß Tabelle 1-1 aus.
Wenn die Dehnungsänderungsrate nach Alterung des gemäß den obigen Bedingungen getesteten Materials größer als 50 Prozent ist, wird davon ausgegangen, dass das Material die Alterungstemperatur gemäß dieser Bedingung bestimmen kann. Wenn die Dehnungsänderungsrate größer als 50 Prozent ist, muss die Nenntemperatur und die kurzzeitige Alterung des Materials die Temperatur um eine Stufe senken.
2. EN/IEC-Norm
In EN/IEC-Normen wird selten wie in UL-Normen die Bemessungstemperatur gesehen, sondern die Dauerbetriebstemperatur des Leiters (Betriebstemperatur) oder der Temperaturindex. Was ist also der Unterschied zwischen diesen beiden Temperaturen?
Tatsächlich basiert die Bewertung der Temperaturbeständigkeit des Kabels im EN/IEC-Standardsystem hauptsächlich auf EN 60216 oder IEC 60216. Diese Norm dient hauptsächlich zur Bewertung der thermischen Lebensdauer von Isoliermaterialien. Das Bewertungsverfahren besteht darin, den Alterungstest des Materials bei verschiedenen Temperaturen durchzuführen, und die Änderungsrate der Bruchdehnung beträgt 50 Prozent als Endpunkt der Alterung, und die Alterungstage des Materials bei verschiedenen Temperaturen werden erhalten. Dann werden die Alterungstage und die Alterungstemperatur mittels linearer Regression linear korreliert, und es wird eine lineare Beziehungskurve erhalten. Bestimmen Sie dann die maximale Betriebstemperatur entsprechend der Lebensdauer des Kabels oder bestimmen Sie die Lebensdauer des Kabels entsprechend der langfristigen Betriebstemperatur.
Der Temperaturindex bezieht sich auf die entsprechende Temperatur, wenn die Änderungsrate der Bruchdehnung des Isoliermaterials nach thermischer Alterung für 20000 Stunden 50 Prozent beträgt. Am Beispiel der Norm für Photovoltaikkabel EN 50618:2014 beträgt die Auslegungslebensdauer des Kabels 25 Jahre, die Langzeitbetriebstemperatur 90 Grad und der Temperaturindex 120 Grad. Auch die Kurzzeitalterungstemperatur von Dämmstoffen ergibt sich aus dem obigen linearen Zusammenhang.
Daher beträgt die Alterungstemperatur für Dämmstoffe in EN 50618:2014 150 Grad. Diese Alterungstemperatur liegt sehr nahe an der Alterungstemperatur von 158 Grad für Materialien, die in der UL-Standardreihe mit 125 Grad bewertet werden.
Aus der obigen Analyse ist unschwer ersichtlich, dass die Langzeitbetriebstemperatur des gleichen Leiters aufgrund der unterschiedlichen Auslegungslebensdauer des Kabels unterschiedliche Alterungstemperaturen erfordern kann. Je kürzer die Auslegungslebensdauer des Kabels ist, desto niedriger kann bei gleicher Dauerbetriebstemperatur die Kurzzeitalterungstemperatur des Isoliermaterials gefordert werden.
Beispielsweise beträgt die in IEC 60502-1:2004 geforderte maximale Langzeitbetriebstemperatur von XLPE-Isoliermaterial 90 Grad, und die Alterungstemperatur dieses Materials beträgt 135 Grad. Die 135 Grad hier sind sehr nah an der Alterungstemperatur von 136 Grad, die in der UL-Norm mit 105 Grad bewertet wird, sich aber stark von der Alterungstemperatur der Isolierung in EN 50618:2014 unterscheidet, die auch die gleiche lange ist. Begriff maximale Betriebstemperatur von 90 Grad. Obwohl die Lebensdauer des Kabels nicht in 60502-1:2004 angegeben ist, ist die Lebensdauer der beiden Kabel definitiv unterschiedlich.
3. Nationaler Standard und Industriestandard
Bei der Zusammenstellung der nationalen Normen und Industrienormen meines Landes basieren viele Inhalte auf UL-Normen oder EN/IEC-Normen. Aufgrund des Mehrparteienbezugs werden jedoch einige Aussagen vom Autor als ungenau angesehen. Zum Beispiel in GB/T 32129-2015, JB/T 10436-2004, JB/T 10491.1-2004, ob es sich um Material oder Draht handelt, seine Temperaturbeständigkeitsgrade sind 90 °C, 105 Grad C, 125 Grad C und 150 Grad C, was offensichtlich ist. Es basiert auf dem Standardsystem von UL. Der Ausdruck für Wärmebeständigkeit ist jedoch die maximal zulässige Dauerbetriebstemperatur des Leiters. Der Ausdruck dieser Hitzebeständigkeit bezieht sich offensichtlich auf das IEC-Normsystem.
Im IEC-Normsystem sollte die langfristige maximale Betriebstemperatur des Leiters mit der Auslegungslebensdauer des Kabels in Beziehung stehen, aber in diesen nationalen Normen und Industrienormen gibt es überhaupt keinen Ausdruck der Kabellebensdauer. Daher ist der Ausdruck "die langfristig zulässige maximale Betriebstemperatur des anwendbaren Kabelleiters beträgt 90 Grad, 105 Grad, 125 Grad und 150 Grad" umstritten.
Kann das silanvernetzte XLPE also die Temperaturbeständigkeit von 125 Grad erreichen? Die strengere Antwort sollte lauten, dass das silanvernetzte XLPE die in der UL-Norm angegebene Nenntemperatur von 125 Grad erreichen kann, da die Isolierung und der Schutz in Kapitel 40 von UL1581 in den allgemeinen Regeln für Materialien eindeutig festgelegt wurden schlug vor, die chemische Zusammensetzung von Materialien nicht anzugeben. Ob die langfristige maximale Funktion des XLPE-Leiters 125 Grad erreichen kann, hängt von der Lebensdauer des Kabels und dem Anwendungsfall ab. Derzeit wurden keine relevanten Daten gefunden, um die Lebensdauer dieses Materials systematisch zu bewerten. Aufgrund kurzfristiger Alterung wird spekuliert, dass bei einer Auslegungslebensdauer des Kabels von 25 Jahren die maximale Langzeittemperatur des zulässigen Leiters über 90 Grad liegen muss.
In der IEC-Norm wird die langfristige maximale Betriebstemperatur der Konstruktionsleiter von herkömmlichen Stromkabeln, Gebäudekabeln und sogar Solarkabeln 90 Grad nicht überschreiten, aber dies bedeutet nicht, dass die von den Materialien zugelassene langfristige maximale Betriebstemperatur Der für solche Kabel verwendete Winkel darf nicht größer als 90 Grad sein. Grad . Es kann nicht gesagt werden, dass das strahlungsvernetzende Material das Temperaturbeständigkeitsniveau von 125 Grad erreichen kann, während das Silan-Vernetzungsmaterial das Temperaturbeständigkeitsniveau von 125 Grad nicht erreichen kann. Eine solche Aussage ist unvernünftig.
Kurz gesagt, ob ein Material ein bestimmtes Temperaturniveau erreichen kann, kann nicht einfach mit Ja oder Nein beantwortet werden, sondern muss in Kombination mit der Bewertungsmethode der Temperaturbeständigkeit des Materials oder der Lebensdauer des Kabels betrachtet werden, und einige Standardsysteme können dies nicht gemischt und wahllos verwendet.
