A causa della compilazione di standard nazionali e standard di settore, molti dei contenuti sono referenziati e presi in prestito da standard internazionali, quindi diamo prima un'occhiata allo standard UL o allo standard EN/IEC sul livello di resistenza alla temperatura.
1. Norma UL
Nello standard UL, i gradi comuni di resistenza alla temperatura sono 60 gradi, 70 gradi, 80 gradi, 90 gradi, 105 gradi, 125 gradi e 150 gradi. Da dove vengono questi gradi di resistenza alla temperatura? È la temperatura di esercizio a lungo termine del conduttore? In effetti, questi cosiddetti gradi di resistenza alla temperatura sono chiamati temperatura nominale nello standard UL. Non è la temperatura di esercizio a lungo termine del conduttore.
Temperatura di esercizio nominale
La conferma della temperatura nominale nello standard UL è determinata secondo l'Equazione 1.1 (vedi UL 2556-2007, Capitolo 4.3 Invecchiamento a lungo termine del materiale). Il processo specifico consiste nell'assumere prima un grado di resistenza alla temperatura del materiale, ad esempio 105 gradi, quindi calcolare la temperatura di prova del forno a 112 gradi secondo la formula 1.1 e posizionare il campione a questa temperatura di prova per 90 giorni, 120 giorni e 150 giorni, rispettivamente, per ottenere il campione Quindi, la relazione lineare tra i giorni di invecchiamento e l'allungamento a rottura viene calcolata con il metodo dei minimi quadrati, quindi il campione invecchiato per 300 giorni a questa temperatura del forno (112 gradi ) è calcolato secondo questa relazione lineare. Allungamento a rottura.
Se il tasso di variazione dell'allungamento a rottura è inferiore al 50%, si considera che il materiale può raggiungere la temperatura nominale ipotizzata e se il tasso di variazione dell'allungamento a rottura è maggiore del 50%, si considera che il tasso di variazione dell'allungamento a rottura è maggiore del 50% la temperatura del materiale non può raggiungere la temperatura nominale presunta, è necessario riprendere una temperatura nominale e continuare la prova di cui sopra.
Si può notare che nel sistema standard UL, se si adotta il metodo inverso, si può considerare quanto segue: un determinato materiale viene invecchiato a una certa temperatura A grado per 300 giorni e il suo tasso di variazione dell'allungamento non supera il 50 percento , e quindi la temperatura A viene sottratta per 5,463, quindi dividere per 1,02 per ottenere la temperatura B grado e si può determinare che il materiale può raggiungere la temperatura nominale di temperatura B grado.
Questa classificazione di temperatura non è in alcun modo la massima temperatura di esercizio a lungo termine dei conduttori consentita dall'isolamento. Poiché il "lungo termine" nella massima temperatura di esercizio a lungo termine dovrebbe essere effettivamente la vita del cavo a questa temperatura di esercizio, almeno in anni, come la norma EN50618 per cavi fotovoltaici, la durata del cavo è progettata per essere 25 anni, lo standard UL in La temperatura nominale sarà generalmente superiore alla temperatura di esercizio massima a lungo termine del conduttore.
Temperatura di invecchiamento a breve termine
La temperatura di invecchiamento a breve termine del materiale, ovvero i 7 giorni, 10 giorni, ecc. più comuni nello standard, come il materiale a 105 gradi, la condizione di invecchiamento è di 136 gradi × 7 giorni. Quindi qual è la relazione tra questo e la temperatura nominale? Nello standard UL, la temperatura di invecchiamento a breve termine è ottenuta dall'esperienza di utilizzo a lungo termine del materiale, ma sono anche riepilogati alcuni metodi per conferma. La temperatura di invecchiamento a breve termine per un materiale è determinata come nel Capitolo 4.3.5.6 e nell'Appendice D della norma UL 2556-2007. Selezionare innanzitutto una temperatura nominale, una temperatura di invecchiamento e un tempo di invecchiamento in base alla tabella 1-1.
Se il tasso di variazione dell'allungamento dopo l'invecchiamento del materiale testato secondo le condizioni di cui sopra è maggiore del 50 percento, si considera che il materiale può determinare la temperatura di invecchiamento in base a questa condizione. Se il tasso di variazione dell'allungamento è maggiore del 50 percento, la temperatura nominale e l'invecchiamento a breve termine del materiale La temperatura deve scendere di un livello.
2. Norma EN/IEC
Negli standard EN/IEC, la temperatura nominale è raramente vista come negli standard UL, invece la temperatura di esercizio a lungo termine del conduttore (temperatura di esercizio) o l'indice di temperatura. Allora, qual è la differenza tra queste due temperature?
Infatti, nel sistema normativo EN/IEC, la valutazione del livello di resistenza termica del cavo si basa principalmente sulla EN 60216 o sulla IEC 60216. Questa norma serve principalmente a valutare la vita termica dei materiali isolanti. Il metodo di valutazione consiste nell'eseguire il test di invecchiamento del materiale a diverse temperature e il tasso di variazione dell'allungamento a rottura è del 50 percento come punto finale dell'invecchiamento e si ottengono i giorni di invecchiamento del materiale a temperature diverse. Quindi, i giorni di invecchiamento e la temperatura di invecchiamento vengono correlati linearmente mediante regressione lineare e si ottiene una curva di relazione lineare. Quindi determinare la temperatura massima di esercizio in base alla durata del cavo o determinare la durata del cavo in base alla temperatura di esercizio a lungo termine.
L'indice di temperatura si riferisce alla temperatura corrispondente quando il tasso di variazione dell'allungamento a rottura del materiale isolante è del 50 percento dopo l'invecchiamento termico per 20000H. Prendendo come esempio lo standard per cavi fotovoltaici EN 50618:2014, la vita di progetto del cavo è di 25 anni, la temperatura di esercizio a lungo termine è di 90 gradi e l'indice di temperatura è di 120 gradi. Anche la temperatura di invecchiamento a breve termine dei materiali isolanti è derivata dalla relazione lineare di cui sopra.
Pertanto, la temperatura di invecchiamento per i materiali isolanti in EN 50618:2014 è di 150 gradi. Questa temperatura di invecchiamento è molto vicina alla temperatura di invecchiamento di 158 gradi per i materiali classificati a 125 gradi nella serie standard UL.
Non è difficile vedere dall'analisi di cui sopra che la temperatura di esercizio a lungo termine dello stesso conduttore può richiedere temperature di invecchiamento diverse a causa della diversa vita di progetto del cavo. A parità di temperatura di esercizio a lungo termine, minore è la durata di progetto del cavo, minore può essere richiesta la temperatura di invecchiamento a breve termine del materiale isolante.
Ad esempio, la temperatura di esercizio massima a lungo termine del materiale isolante XLPE richiesta nella norma IEC 60502-1:2004 è di 90 gradi e la temperatura di invecchiamento di questo materiale è di 135 gradi . I 135 gradi qui sono molto vicini alla temperatura di invecchiamento di 136 gradi, che è valutata a 105 gradi nello standard UL, ma è molto diversa dalla temperatura di invecchiamento dell'isolamento nella EN 50618:2014, che è anche la stessa lunga- termine temperatura massima di esercizio di 90 gradi. Sebbene la durata di progettazione del cavo non sia stata trovata in 60502-1:2004, la durata di progettazione dei due cavi è decisamente diversa.
3. Standard nazionale e standard industriale
Nel processo di compilazione degli standard nazionali e di settore del mio paese, molti contenuti si basano su standard UL o standard EN/IEC. Tuttavia, a causa del riferimento multipartitico, alcune affermazioni sono considerate imprecise dall'autore. Ad esempio, in GB/T 32129-2015, JB/T 10436-2004, JB/T 10491.1-2004, indipendentemente dal fatto che si tratti di materiale o filo, i suoi gradi di resistenza alla temperatura sono 90 gradi C, 105 grado C, 125 gradi C e 150 gradi C, il che è ovvio Si basa sul sistema standard di UL. Tuttavia, l'espressione per la resistenza al calore è la temperatura di esercizio a lungo termine massima consentita del conduttore. L'espressione di questa resistenza al calore si riferisce ovviamente al sistema normativo IEC.
Nel sistema standard IEC, la temperatura di esercizio massima a lungo termine del conduttore dovrebbe essere correlata alla vita di progetto del cavo, ma in questi standard nazionali e standard di settore, non vi è alcuna espressione della durata del cavo. Pertanto, l'espressione "la temperatura di esercizio massima consentita a lungo termine del conduttore del cavo applicabile è 90 gradi, 105 gradi, 125 gradi e 150 gradi" è discutibile.
Quindi l'XLPE reticolato con silano può raggiungere il livello di resistenza alla temperatura di 125 gradi? La risposta più rigorosa dovrebbe essere che l'XLPE reticolato con silano può raggiungere la temperatura nominale di 125 gradi specificata nello standard UL, perché l'isolamento e la protezione nel Capitolo 40 di UL1581 Nell'insieme delle regole generali per i materiali, è stato chiaramente ha proposto di non specificare la composizione chimica dei materiali. Se il funzionamento massimo a lungo termine del conduttore XLPE può raggiungere i 125 gradi è correlato alla vita di progetto del cavo e all'occasione dell'applicazione. Al momento non sono stati trovati dati rilevanti per valutare sistematicamente la vita di questo materiale. Si ipotizza attraverso l'invecchiamento a breve termine che se la vita di progetto del cavo è di 25 anni, la temperatura massima a lungo termine del conduttore consentito deve essere maggiore di 90 gradi .
Nella norma IEC, la temperatura massima di esercizio a lungo termine dei conduttori di progetto dei cavi elettrici tradizionali, dei cavi da costruzione e persino dei cavi solari non supererà i 90 gradi, ma ciò non significa che la temperatura massima di esercizio a lungo termine consentita dai materiali utilizzato per tali cavi non può essere maggiore di 90 gradi. livello . Non si può dire che il materiale reticolante per irraggiamento possa raggiungere il livello di resistenza alla temperatura di 125 gradi, mentre il materiale reticolante silano non può raggiungere il livello di resistenza alla temperatura di 125 gradi. Una simile affermazione è irragionevole.
In breve, se un materiale può raggiungere un determinato livello di temperatura non può essere semplicemente risposto sì o no, ma deve essere considerato in combinazione con il metodo di valutazione del livello di resistenza alla temperatura del materiale o della vita di progetto del cavo, e diversi sistemi standard non possono essere mescolati e usati indiscriminatamente.
