Do tiêu chuẩn quốc gia và tiêu chuẩn ngành được biên soạn nên nhiều nội dung được tham khảo và vay mượn từ các tiêu chuẩn quốc tế, vì vậy trước tiên chúng ta hãy xem tiêu chuẩn UL hoặc tiêu chuẩn EN / IEC về cấp độ chịu nhiệt độ.
1. Tiêu chuẩn UL
Trong tiêu chuẩn UL, các cấp độ chịu nhiệt phổ biến là 60 độ, 70 độ, 80 độ, 90 độ, 105 độ, 125 độ và 150 độ. Làm thế nào để các cấp điện trở nhiệt độ này xuất phát? Đó có phải là nhiệt độ hoạt động lâu dài của dây dẫn không? Trên thực tế, những cái gọi là cấp điện trở nhiệt độ này được gọi là nhiệt độ danh định trong tiêu chuẩn UL. Nó không phải là nhiệt độ hoạt động lâu dài của dây dẫn.
Nhiệt độ hoạt động định mức
Việc xác nhận nhiệt độ danh định trong tiêu chuẩn UL được xác định theo Công thức 1.1 (xem UL 2556-2007, Chương 4.3 Lão hóa lâu dài của vật liệu). Quy trình cụ thể trước tiên là giả định cấp độ chịu nhiệt của vật liệu, chẳng hạn như 105 độ, sau đó tính nhiệt độ thử nghiệm của lò ở 112 độ theo công thức 1.1 và đặt mẫu ở nhiệt độ thử nghiệm này trong 90 ngày, 120 ngày và 150 ngày tương ứng để thu được mẫu Sau đó, mối quan hệ tuyến tính giữa ngày lão hóa và độ giãn dài khi đứt được tính theo phương pháp bình phương nhỏ nhất, và sau đó mẫu được ủ trong 300 ngày ở nhiệt độ lò này (112 độ) là tính theo quan hệ tuyến tính này. Độ giãn dài khi nghỉ.
Nếu tốc độ thay đổi độ giãn dài khi đứt nhỏ hơn 50% thì được coi là vật liệu có thể đạt đến nhiệt độ danh định giả định và nếu tốc độ thay đổi độ giãn dài khi đứt lớn hơn 50% thì được coi là chất lượng danh định. nhiệt độ của vật liệu không thể đạt đến nhiệt độ danh định giả định, Cần phải giả định lại nhiệt độ danh định và tiếp tục thử nghiệm trên.
Có thể thấy rằng trong hệ thống tiêu chuẩn UL, nếu áp dụng phương pháp ngược lại thì có thể coi như sau: một vật liệu nhất định được ủ ở nhiệt độ A nhất định trong 300 ngày, và tốc độ thay đổi độ giãn dài của nó không vượt quá 50%. , và sau đó nhiệt độ A được trừ cho 5,463, Sau đó chia cho 1,02 để có nhiệt độ B độ, và có thể xác định rằng vật liệu có thể đạt đến nhiệt độ danh định của nhiệt độ B độ.
Định mức nhiệt độ này hoàn toàn không phải là nhiệt độ làm việc dài hạn tối đa của ruột dẫn được cách điện cho phép. Bởi vì "dài hạn" ở nhiệt độ hoạt động tối đa trong thời gian dài thực sự nên tuổi thọ của cáp ở nhiệt độ hoạt động này, ít nhất là tính bằng năm, chẳng hạn như tiêu chuẩn cáp quang điện EN50618, tuổi thọ của cáp được thiết kế để 25 năm, tiêu chuẩn UL trong Đánh giá nhiệt độ nói chung sẽ cao hơn nhiệt độ hoạt động tối đa lâu dài của dây dẫn.
Nhiệt độ lão hóa ngắn hạn
Nhiệt độ lão hóa ngắn hạn của vật liệu, tức là, phổ biến nhất là 7 ngày, 10 ngày, v.v. trong tiêu chuẩn, chẳng hạn như vật liệu 105 độ, điều kiện lão hóa là 136 độ × 7 ngày. Vì vậy, mối quan hệ giữa điều này và nhiệt độ định mức là gì? Trong tiêu chuẩn UL, nhiệt độ lão hóa ngắn hạn có được bằng kinh nghiệm sử dụng lâu dài của vật liệu, nhưng một số phương pháp cũng được tóm tắt để xác nhận. Nhiệt độ lão hóa ngắn hạn của vật liệu được xác định như trong Chương 4.3.5.6 và Phụ lục D của tiêu chuẩn UL 2556-2007. Đầu tiên hãy chọn nhiệt độ định mức, nhiệt độ lão hóa và thời gian lão hóa theo Bảng 1-1.
Nếu tốc độ thay đổi độ giãn dài sau khi lão hóa của vật liệu được thử nghiệm theo các điều kiện trên lớn hơn 50 phần trăm thì được coi là vật liệu có thể xác định nhiệt độ lão hóa theo điều kiện này. Nếu tốc độ thay đổi độ giãn dài lớn hơn 50 phần trăm, nhiệt độ danh định và sự lão hóa ngắn hạn của vật liệu Nhiệt độ phải giảm một mức.
2. Tiêu chuẩn EN / IEC
Trong tiêu chuẩn EN / IEC, nhiệt độ định mức hiếm khi được nhìn thấy như trong tiêu chuẩn UL, thay vào đó là nhiệt độ hoạt động lâu dài của dây dẫn (nhiệt độ hoạt động) hoặc chỉ số nhiệt độ. Vậy sự khác biệt giữa hai nhiệt độ này là gì?
Thực tế, trong hệ thống tiêu chuẩn EN / IEC, việc đánh giá mức độ chịu nhiệt của cáp chủ yếu dựa vào EN 60216 hoặc IEC 60216. Tiêu chuẩn này chủ yếu để đánh giá tuổi thọ nhiệt của vật liệu cách điện. Phương pháp đánh giá là thực hiện thử nghiệm lão hóa của vật liệu ở các nhiệt độ khác nhau và tốc độ thay đổi của độ giãn dài khi đứt là 50 phần trăm khi điểm cuối của quá trình lão hóa và thu được ngày lão hóa của vật liệu ở các nhiệt độ khác nhau. Sau đó, ngày lão hóa và nhiệt độ lão hóa được tương quan tuyến tính bằng phương pháp hồi quy tuyến tính và thu được một đường cong quan hệ tuyến tính. Sau đó xác định nhiệt độ làm việc lớn nhất theo tuổi thọ của cáp, hoặc xác định tuổi thọ của cáp theo nhiệt độ làm việc lâu dài.
Chỉ số nhiệt độ đề cập đến nhiệt độ tương ứng khi tốc độ thay đổi độ giãn dài khi đứt của vật liệu cách điện là 50 phần trăm sau khi lão hóa nhiệt trong 20000H. Lấy tiêu chuẩn cáp quang điện EN 50618: 2014 làm ví dụ, tuổi thọ thiết kế của cáp là 25 năm, nhiệt độ hoạt động lâu dài là 90 độ và chỉ số nhiệt độ là 120 độ. Nhiệt độ già hóa ngắn hạn của vật liệu cách điện cũng xuất phát từ mối quan hệ tuyến tính trên.
Do đó, nhiệt độ lão hóa đối với vật liệu cách nhiệt trong EN 50618: 2014 là 150 độ. Nhiệt độ lão hóa này rất gần với nhiệt độ lão hóa 158 độ đối với vật liệu được xếp hạng ở mức 125 độ trong loạt tiêu chuẩn UL.
Không khó để nhận thấy từ phân tích trên rằng nhiệt độ làm việc lâu dài của cùng một dây dẫn có thể yêu cầu nhiệt độ lão hóa khác nhau do tuổi thọ thiết kế của cáp khác nhau. Trong cùng một nhiệt độ hoạt động dài hạn, tuổi thọ thiết kế của cáp càng ngắn thì nhiệt độ lão hóa ngắn hạn của vật liệu cách điện càng thấp.
Ví dụ: nhiệt độ làm việc tối đa trong thời gian dài của vật liệu cách điện XLPE được yêu cầu trong IEC 60502-1: 2004 là 90 độ và nhiệt độ lão hóa của vật liệu này là 135 độ. 135 độ ở đây rất gần với nhiệt độ lão hóa 136 độ, được đánh giá là 105 độ trong tiêu chuẩn UL, nhưng khác nhiều so với nhiệt độ lão hóa của vật liệu cách nhiệt trong EN 50618: 2014, cũng dài như vậy- hạn nhiệt độ hoạt động tối đa 90 độ. Mặc dù tuổi thọ thiết kế của cáp không được tìm thấy trong 60502-1: 2004, nhưng tuổi thọ thiết kế của hai loại cáp chắc chắn là khác nhau.
3. Tiêu chuẩn quốc gia và tiêu chuẩn ngành
Trong quá trình biên soạn tiêu chuẩn quốc gia và tiêu chuẩn ngành của nước tôi, nhiều nội dung dựa trên tiêu chuẩn UL hoặc tiêu chuẩn EN / IEC. Tuy nhiên, do sự tham khảo của nhiều bên nên một số nhận định được tác giả cho là không chính xác. Ví dụ: trong GB / T 32129-2015, JB / T 10436-2004, JB / T 10491. 1-2004, cho dù đó là vật liệu hay dây, các cấp độ chịu nhiệt của nó là 90 độ C, 105 độ C, 125 độ C và 150 độ C, đó là điều hiển nhiên Nó dựa trên hệ thống tiêu chuẩn của UL. Tuy nhiên, biểu thức cho khả năng chịu nhiệt là nhiệt độ hoạt động lâu dài tối đa cho phép của dây dẫn. Biểu thức của khả năng chịu nhiệt này rõ ràng là đề cập đến hệ thống tiêu chuẩn IEC.
Trong hệ thống tiêu chuẩn IEC, nhiệt độ làm việc tối đa trong thời gian dài của ruột dẫn phải liên quan đến tuổi thọ thiết kế của cáp, nhưng trong các tiêu chuẩn quốc gia và tiêu chuẩn công nghiệp này, không có biểu hiện nào về tuổi thọ của cáp. Do đó, cụm từ "nhiệt độ làm việc tối đa cho phép trong thời gian dài của dây dẫn cáp áp dụng là 90 độ, 105 độ, 125 độ và 150 độ" là điều gây tranh cãi.
Vì vậy, liệu XLPE liên kết ngang silan có thể đạt đến mức chịu nhiệt độ 125 độ không? Câu trả lời khắt khe hơn nên là XLPE liên kết ngang silan có thể đạt đến nhiệt độ định mức 125 độ được quy định trong tiêu chuẩn UL, bởi vì cách điện và bảo vệ trong Chương 40 của UL1581 Trong tập hợp các quy tắc chung cho vật liệu, nó đã được nêu rõ đề xuất rằng không nên quy định thành phần hóa học của vật liệu. Việc làm việc tối đa trong thời gian dài của ruột dẫn XLPE có thể đạt tới 125 độ hay không là liên quan đến tuổi thọ thiết kế của cáp và các trường hợp ứng dụng. Hiện tại, không có dữ liệu liên quan nào được tìm thấy để đánh giá một cách có hệ thống tuổi thọ của vật liệu này. Thông qua quá trình lão hóa ngắn hạn, người ta suy đoán rằng nếu tuổi thọ thiết kế của cáp là 25 năm thì nhiệt độ tối đa dài hạn của dây dẫn cho phép phải lớn hơn 90 độ.
Trong tiêu chuẩn IEC, nhiệt độ làm việc tối đa trong thời gian dài của dây dẫn thiết kế của cáp điện truyền thống, dây điện xây dựng và thậm chí cả cáp năng lượng mặt trời sẽ không vượt quá 90 độ, nhưng không có nghĩa là nhiệt độ làm việc tối đa dài hạn mà vật liệu cho phép. được sử dụng cho các loại cáp này không được lớn hơn 90 độ. bằng cấp . Không thể nói rằng vật liệu liên kết ngang chiếu xạ có thể đạt đến mức chịu nhiệt độ 125 độ, trong khi vật liệu liên kết ngang silan không thể đạt đến mức chịu nhiệt độ 125 độ. Tuyên bố như vậy là không hợp lý.
Tóm lại, liệu một vật liệu có thể đạt đến một mức nhiệt độ nhất định hay không không thể trả lời đơn giản là có hay không, mà phải được xem xét kết hợp với phương pháp đánh giá mức độ chịu nhiệt độ của vật liệu hoặc tuổi thọ thiết kế của cáp, và một số hệ thống tiêu chuẩn không thể pha trộn và sử dụng một cách bừa bãi.
