Vanwege de compilatie van nationale normen en industrienormen, wordt naar veel van de inhoud verwezen en geleend van internationale normen, dus laten we eerst eens kijken naar de UL-norm of EN/IEC-norm op het niveau van temperatuurbestendigheid.
1. UL-norm:
In de UL-norm zijn de gebruikelijke temperatuurbestendigheidsklassen 60 graden, 70 graden, 80 graden, 90 graden, 105 graden, 125 graden en 150 graden. Waar komen deze temperatuurbestendigheidsklassen vandaan? Is het de langdurige bedrijfstemperatuur van de geleider? In feite worden deze zogenaamde temperatuurbestendigheidsklassen in de UL-norm nominale temperatuur genoemd. Het is niet de langdurige bedrijfstemperatuur van de geleider.
Nominale bedrijfstemperatuur:
De bevestiging van de nominale temperatuur in de UL-norm wordt bepaald volgens vergelijking 1.1 (zie UL 2556-2007, hoofdstuk 4.3 Material Long-Term Aging). Het specifieke proces is om eerst een temperatuurbestendigheidsklasse van het materiaal aan te nemen, zoals 105 graden, en vervolgens de testtemperatuur van de oven op 112 graden te berekenen volgens formule 1.1, en het monster gedurende 90 dagen op deze testtemperatuur te plaatsen, 120 respectievelijk dagen en 150 dagen om het monster te verkrijgen. Vervolgens wordt het lineaire verband tussen de verouderingsdagen en de rek bij breuk berekend met de kleinste-kwadratenmethode, en vervolgens wordt het monster 300 dagen gerijpt bij deze oventemperatuur (112 graden) berekend volgens deze lineaire relatie. Verlenging bij pauze.
Als de verandering in rek bij breuk minder dan 50 procent is, wordt aangenomen dat het materiaal de aangenomen nominale temperatuur kan bereiken, en als de verandering in rek bij breuk groter is dan 50 procent, wordt aangenomen dat de nominale temperatuur temperatuur van het materiaal kan de veronderstelde nominale temperatuur niet bereiken. Het is noodzakelijk om opnieuw een nominale temperatuur aan te nemen en de bovenstaande test voort te zetten.
Het is te zien dat in het UL-standaardsysteem, als de omgekeerde methode wordt toegepast, het als volgt kan worden beschouwd: een bepaald materiaal wordt gedurende 300 dagen bij een bepaalde temperatuur A graad gerijpt en de veranderingssnelheid van de verlenging is niet groter dan 50 procent , en dan wordt de temperatuur A afgetrokken met 5,463, vervolgens delen door 1,02 om de temperatuur B-graad te krijgen, en kan worden bepaald dat het materiaal de nominale temperatuur van temperatuur B-graad kan bereiken.
Deze temperatuurclassificatie is geenszins de maximale bedrijfstemperatuur op lange termijn van de geleiders die door de isolatie is toegestaan. Omdat de "lange termijn" in de maximale bedrijfstemperatuur op lange termijn eigenlijk de levensduur van de kabel bij deze bedrijfstemperatuur zou moeten zijn, althans in jaren, zoals de fotovoltaïsche kabelnorm EN50618, is de levensduur van de kabel ontworpen om 25 jaar, de UL-standaard in De temperatuurclassificatie zal over het algemeen hoger zijn dan de maximale bedrijfstemperatuur op lange termijn van de geleider.
Verouderingstemperatuur op korte termijn
De verouderingstemperatuur op korte termijn van het materiaal, dat wil zeggen, de meest voorkomende 7 dagen, 10 dagen, enz. in de standaard, zoals 105 graden materiaal, de verouderingsconditie is 136 graden × 7 dagen. Dus wat is de relatie tussen dit en de nominale temperatuur? In de UL-standaard wordt de verouderingstemperatuur op korte termijn verkregen door de langdurige gebruikservaring van het materiaal, maar sommige methoden worden ook samengevat om te bevestigen. De verouderingstemperatuur op korte termijn voor een materiaal wordt bepaald zoals in Hoofdstuk 4.3.5.6 en Bijlage D van de UL 2556-2007 norm. Selecteer eerst een nominale temperatuur, verouderingstemperatuur en verouderingstijd volgens tabel 1-1.
Als de rekveranderingssnelheid na veroudering van het geteste materiaal volgens de bovenstaande omstandigheden groter is dan 50 procent, wordt aangenomen dat het materiaal de verouderingstemperatuur volgens deze voorwaarde kan bepalen. Als de rekveranderingssnelheid groter is dan 50 procent, moet de nominale temperatuur en de veroudering op korte termijn van het materiaal De temperatuur moet één niveau dalen.
2. EN/IEC-norm
In EN/IEC-normen wordt de nominale temperatuur zelden gezien zoals in UL-normen, maar in plaats daarvan de langdurige bedrijfstemperatuur van de geleider (bedrijfstemperatuur) of temperatuurindex. Dus wat is het verschil tussen deze twee temperaturen?
In feite is in het EN/IEC-standaardsysteem de evaluatie van het temperatuurweerstandsniveau van de kabel voornamelijk gebaseerd op EN 60216 of IEC 60216. Deze norm is voornamelijk bedoeld om de thermische levensduur van isolatiematerialen te evalueren. De evaluatiemethode is om de verouderingstest van het materiaal bij verschillende temperaturen uit te voeren, en de veranderingssnelheid van rek bij breuk is 50 procent als het eindpunt van veroudering, en de verouderingsdagen van het materiaal bij verschillende temperaturen worden verkregen. Vervolgens worden de verouderingsdagen en de verouderingstemperatuur lineair gecorreleerd door middel van lineaire regressie, en wordt een lineaire relatiecurve verkregen. Bepaal vervolgens de maximale werktemperatuur op basis van de levensduur van de kabel, of bepaal de levensduur van de kabel op basis van de langdurige werktemperatuur.
De temperatuurindex verwijst naar de overeenkomstige temperatuur wanneer de veranderingssnelheid van de rek bij breuk van het isolatiemateriaal 50 procent is na thermische veroudering gedurende 20000H. Als we de norm voor fotovoltaïsche kabels EN 50618:2014 als voorbeeld nemen, is de ontwerplevensduur van de kabel 25 jaar, de bedrijfstemperatuur op lange termijn 90 graden en de temperatuurindex 120 graden. De verouderingstemperatuur op korte termijn van isolatiematerialen wordt ook afgeleid uit de bovenstaande lineaire relatie.
Daarom is de verouderingstemperatuur voor isolatiematerialen in EN 50618:2014 150 graden. Deze verouderingstemperatuur ligt zeer dicht bij de verouderingstemperatuur van 158 graden voor materialen met een nominale waarde van 125 graden in de UL-standaardserie.
Het is niet moeilijk om uit de bovenstaande analyse te zien dat de langdurige werktemperatuur van dezelfde geleider verschillende verouderingstemperaturen kan vereisen vanwege de verschillende levensduur van de kabel. Onder dezelfde bedrijfstemperatuur op lange termijn, hoe korter de ontwerplevensduur van de kabel, hoe lager de verouderingstemperatuur op korte termijn van het isolatiemateriaal kan worden vereist.
De maximale werktemperatuur op lange termijn van XLPE-isolatiemateriaal vereist in IEC 60502-1:2004 is bijvoorbeeld 90 graden en de verouderingstemperatuur van dit materiaal is 135 graden. De 135 graden hier ligt heel dicht bij de verouderingstemperatuur van 136 graden, die in de UL-norm op 105 graden wordt beoordeeld, maar verschilt sterk van de verouderingstemperatuur van de isolatie in EN 50618:2014, die ook dezelfde lange- termijn maximale bedrijfstemperatuur van 90 graden. Hoewel de ontwerplevensduur van de kabel niet wordt gevonden in 60502-1:2004, is de ontwerplevensduur van de twee kabels duidelijk verschillend.
3. Nationale norm en industrienorm:
Tijdens het opstellen van de nationale normen en industrienormen van mijn land, is veel inhoud gebaseerd op UL-normen of EN/IEC-normen. Vanwege de verwijzing door meerdere partijen worden sommige uitspraken door de auteur echter als onjuist beschouwd. Bijvoorbeeld in GB/T 32129-2015, JB/T 10436-2004, JB/T 10491.1-2004, of het nu materiaal of draad is, de temperatuurbestendigheidsklassen zijn 90 graden C, 105 graden C, 125 graden C en 150 graden C, wat duidelijk is. Het is gebaseerd op het standaardsysteem van UL. De uitdrukking voor hittebestendigheid is echter de maximaal toelaatbare bedrijfstemperatuur op lange termijn van de geleider. De uitdrukking van deze hittebestendigheid verwijst uiteraard naar het IEC-standaardsysteem.
In het IEC-standaardsysteem moet de maximale werktemperatuur op lange termijn van de geleider gerelateerd zijn aan de ontwerplevensduur van de kabel, maar in deze nationale normen en industrienormen is er helemaal geen uitdrukking van de kabellevensduur. Daarom is de uitdrukking "de op lange termijn toegestane maximale werktemperatuur van de toepasselijke kabelgeleider 90 graden, 105 graden, 125 graden en 150 graden" discutabel.
Dus kan de met silaan verknoopte XLPE het temperatuurbestendigheidsniveau van 125 graden bereiken? Het meer rigoureuze antwoord zou moeten zijn dat de met silaan verknoopte XLPE de nominale temperatuur van 125 graden kan bereiken die is gespecificeerd in de UL-norm, omdat de isolatie en bescherming in hoofdstuk 40 van UL1581. In de reeks algemene regels voor materialen is het duidelijk voorgesteld om de chemische samenstelling van materialen niet te specificeren. Of de maximale werking op lange termijn van de XLPE-geleider 125 graden kan bereiken, is gerelateerd aan de ontwerplevensduur van de kabel en de toepassingsgelegenheid. Op dit moment zijn er geen relevante gegevens gevonden om de levensduur van dit materiaal systematisch te evalueren. Er wordt gespeculeerd door veroudering op korte termijn dat als de ontwerplevensduur van de kabel 25 jaar is, de maximale temperatuur op lange termijn van de toegestane geleider groter moet zijn dan 90 graden.
In de IEC-norm zal de maximale werktemperatuur op lange termijn van de ontwerpgeleiders van traditionele stroomkabels, bouwdraden en zelfs zonnekabels niet hoger zijn dan 90 graden, maar dit betekent niet dat de maximale werktemperatuur op lange termijn toegestaan door de materialen gebruikt voor dergelijke kabels mag niet groter zijn dan 90 graden. rang . Er kan niet worden gezegd dat het bestralingsverknopingsmateriaal het temperatuurbestendigheidsniveau van 125 graden kan bereiken, terwijl het silaanverknopingsmateriaal het temperatuurbestendigheidsniveau van 125 graden niet kan bereiken. Een dergelijke verklaring is onredelijk.
Kortom, of een materiaal een bepaald temperatuurniveau kan bereiken, kan niet eenvoudig met ja of nee worden beantwoord, maar moet worden overwogen in combinatie met de beoordelingsmethode van het temperatuurweerstandsniveau van het materiaal of de ontwerplevensduur van de kabel, en verschillende standaardsystemen kunnen niet worden gemengd en willekeurig gebruikt.
