Trong thiết kế, lựa chọn, sản xuất và bán dây và cáp, thường gặp nhiều thông số nhiệt độ, chẳng hạn như 90 độ, 105 độ, 125 độ, 150 độ, v.v. Những thông số trong tên gọi chung của ngành này được gọi là thông số mức chịu nhiệt độ, những thông số đó là như thế nào? Tại sao nhiệt độ lão hóa lại khác nhau đối với cùng một loại vật liệu có khả năng chịu nhiệt độ 90 độ? Mối quan hệ giữa nhiệt độ lão hóa và mức độ chịu nhiệt độ là gì? Định nghĩa về nhiệt độ làm việc dài hạn tối đa cho phép của dây dẫn cách điện là gì? Chỉ số nhiệt độ là gì? Đánh giá nhiệt độ của vật liệu là gì? Các hợp chất liên kết ngang silane có thể đáp ứng được nhiệt độ 125 độ không?
Để trả lời những câu hỏi trên, trước hết chúng ta cần hiểu rõ hệ thống tiêu chuẩn, bởi vì các hệ thống tiêu chuẩn khác nhau có những định nghĩa khác nhau về mức chịu nhiệt độ. Hệ thống tiêu chuẩn chung của chúng tôi chủ yếu bao gồm các tiêu chuẩn quốc gia (và tiêu chuẩn ngành), tiêu chuẩn UL, tiêu chuẩn EN/IEC, v.v.
Khi biên soạn các tiêu chuẩn quốc gia và tiêu chuẩn ngành, có rất nhiều nội dung mang tính tham khảo và tham khảo các tiêu chuẩn quốc tế, vì vậy chúng ta hãy xem tiêu chuẩn UL hoặc tiêu chuẩn EN / IEC về các quy định về mức chịu nhiệt độ.
Đầu tiên, tiêu chuẩn UL
Tiêu chuẩn UL, mức chịu nhiệt độ phổ biến là 60 độ, 70 độ, 80 độ, 90 độ, 105 độ, 125 độ và 150 độ. Làm thế nào để những xếp hạng khả năng chịu nhiệt độ này xảy ra? Đây có phải là nhiệt độ hoạt động lâu dài của dây dẫn? Trên thực tế, những cái gọi là xếp hạng nhiệt độ này được gọi là nhiệt độ xếp hạng trong tiêu chuẩn UL. Nó không phải là nhiệt độ hoạt động lâu dài của dây dẫn.
Nhiệt độ hoạt động định mức
Nhiệt độ định mức trong tiêu chuẩn UL theo xác nhận của công thức 1.1 để xác định (xem UL 2556-2007 trong Chương 4.3 phần lão hóa lâu dài của vật liệu). Quy trình cụ thể trước tiên phải giả định rằng vật liệu có mức nhiệt độ, chẳng hạn như 105 độ, sau đó được tính toán theo Công thức 1.1, nhiệt độ thử nghiệm lò là 112 độ, tương ứng, ở nhiệt độ thử nghiệm như vậy sẽ được đặt trong mẫu 90 ngày, 120 ngày và 150 ngày, lấy tốc độ giãn dài mẫu thay đổi và số ngày lão hóa, sau đó bằng phương pháp bình phương tối thiểu suy ra số ngày lão hóa và độ giãn dài khi đứt mối quan hệ tuyến tính giữa mối quan hệ tuyến tính, sau đó dựa trên mối quan hệ tuyến tính được suy ra trong lò, độ giãn dài tại thời điểm lão hóa và sau đó là độ giãn dài tại thời điểm lão hóa. Sau đó, mối quan hệ tuyến tính giữa số ngày lão hóa và độ giãn dài khi đứt được suy ra bằng phương pháp bình phương tối thiểu, và sau đó độ giãn dài khi đứt của mẫu được suy ra dựa trên mối quan hệ tuyến tính này khi các mẫu được lão hóa trong 300 ngày ở nhiệt độ lò này (112 độ).
Nếu sự thay đổi độ giãn dài khi đứt nhỏ hơn 50% thì vật liệu được coi là có thể đạt đến nhiệt độ danh định giả định. Nếu sự thay đổi độ giãn dài khi đứt lớn hơn 50% thì vật liệu được coi là được đánh giá ở nhiệt độ không đạt đến nhiệt độ danh định giả định và cần phải giả định nhiệt độ danh định mới để tiếp tục thử nghiệm trên.
Có thể thấy, trong hệ thống tiêu chuẩn UL, nếu sử dụng phương pháp nghịch đảo có thể được coi như sau: một vật liệu ở nhiệt độ nhất định độ A lão hóa 300 ngày, tốc độ thay đổi độ giãn dài không quá 50%, và sau đó nhiệt độ A trừ 5,463, sau đó chia cho 1,02, để có nhiệt độ độ B, có thể nhận ra rằng vật liệu có thể đạt tới nhiệt độ độ B của nhiệt độ định mức.
Nhiệt độ danh định này hoàn toàn không phải là nhiệt độ làm việc lâu dài tối đa của ruột dẫn mà lớp cách điện cho phép. Bởi vì nhiệt độ hoạt động tối đa trong thời gian dài trong "dài hạn" thực tế phải là tuổi thọ của cáp ở nhiệt độ hoạt động này, ít nhất là để tính đơn vị năm, chẳng hạn như tiêu chuẩn cáp quang điện EN50618, tuổi thọ của cáp là được thiết kế trong 25 năm, tiêu chuẩn UL ở nhiệt độ định mức thường sẽ cao hơn dây dẫn có nhiệt độ hoạt động tối đa dài hạn.
Nhiệt độ lão hóa ngắn hạn
Nhiệt độ lão hóa ngắn hạn của vật liệu, tức là chúng ta thường phổ biến nhất trong 7 ngày, 10 ngày tiêu chuẩn, v.v., chẳng hạn như vật liệu 105 độ, điều kiện lão hóa là 136 độ × 7 ngày. 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 nhờ kinh nghiệm sử dụng vật liệu lâu dài, nhưng cũng tóm tắt một số phương pháp để xác nhận. Chẳng hạn như trong chương 4.3.5.6 tiêu chuẩn UL2556-2007 và phụ lục D theo cách này để xác định nhiệt độ lão hóa ngắn hạn của vật liệu. Đầu tiên chọn nhiệt độ định mức, nhiệt độ lão hóa và thời gian lão hóa theo Bảng 1-1.
Nếu độ giãn dài thay đổi sau khi lão hóa của vật liệu được thử nghiệm trong các điều kiện trên lớn hơn 50% thì vật liệu được coi là có thể chấp nhận được để xác định nhiệt độ lão hóa theo các điều kiện này và nếu thay đổi độ giãn dài lớn hơn 50% thì vật liệu nhiệt độ định mức và nhiệt độ lão hóa ngắn hạn phải được hạ xuống một cấp.
Thứ hai, tiêu chuẩn EN/IEC
Trong tiêu chuẩn EN/IEC, hiếm khi thích tiêu chuẩn UL để xem nhiệt độ định mức (nhiệt độ định mức), thay vì 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?
Trên thực tế, trong hệ thống tiêu chuẩn EN/IEC, việc đánh giá mức nhiệt độ của cáp chủ yếu theo EN 60216 hoặc IEC 60216 để đánh giá. Tiêu chuẩn này chủ yếu 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 lấy tốc độ thay đổi độ giãn dài ở mức 50% làm điểm cuối của quá trình lão hóa và lấy số ngày lão hóa của vật liệu ở các nhiệt độ khác nhau. Sau đó, thông qua hồi quy tuyến tính của số ngày lão hóa và nhiệt độ lão hóa để thực hiện xử lý tương quan tuyến tính, tạo ra một đường cong quan hệ tuyến tính. Sau đó, nhiệt độ làm việc tối đa được xác định theo tuổi thọ của cáp hoặc theo nhiệt độ làm việc lâu dài để xác định tuổi thọ của cáp.
Mặt khác, chỉ số nhiệt độ là nhiệt độ tương ứng với sự thay đổi 50% độ giãn dài khi đứt của vật liệu cách nhiệt sau khi lão hóa nhiệt trong 20000H. Lấy tiêu chuẩn cáp PV EN 50618:2014 làm ví dụ, tuổi thọ thiết kế của cáp là 25 năm, nhiệt độ làm việc lâu dài là 90 độ, trong khi chỉ số nhiệt độ là 120 độ. Nhiệt độ lão hóa ngắn hạn của vật liệu cách nhiệt cũng được suy ra từ mối quan hệ tuyến tính ở trên.
Do đó, nhiệt độ lão hóa của 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 các vật liệu được đánh giá ở mức 125 độ trong loạt tiêu chuẩn UL.
Qua phân tích trên, không khó để nhận thấy rằng cùng một nhiệt độ hoạt động lâu dài của dây dẫn có thể không có cùng nhiệt độ lão hóa yêu cầu 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 có thể được yêu cầu càng thấp.
Ví dụ, trong IEC 60502-1:2004, nhiệt độ hoạt động lâu dài tối đa của vật liệu cách nhiệt XLPE là 90 độ, trong khi nhiệt độ lão hóa của vật liệu này là 135 độ. 135 độ gần với nhiệt độ lão hóa tiêu chuẩn UL là 136 độ, được đánh giá ở mức 105 độ, nhưng thấp hơn nhiều so với nhiệt độ lão hóa của EN 50618:2014, cũng yêu cầu nhiệt độ hoạt động tối đa trong thời gian dài là 90 độ . Mặc dù trong 60502-1:2004 không tìm thấy tuổi thọ thiết kế của cáp, nhưng tuổi thọ thiết kế của hai loại cáp chắc chắn là khác nhau.
Thứ ba, tiêu chuẩn quốc gia và tiêu chuẩn ngành
Các tiêu chuẩn quốc gia và tiêu chuẩn ngành của Trung Quốc trong quá trình chuẩn bị, rất nhiều nội dung mang tính tham khảo và tham khảo tiêu chuẩn UL hoặc tiêu chuẩn EN/IEC. Nhưng vì là tài liệu tham khảo của nhiều bên nên một số cách diễn đạt tôi cho là chưa chính xác. Ví dụ: tính theo GB/T 32129-2015, JB/T 10436-2004, JB/T 10491.1-2004, cả vật liệu và dây, mức chịu nhiệt độ là 90 độ, 105 độ, 125 độ và 150 độ, rõ ràng là được mượn từ hệ thống tiêu chuẩn UL. Tuy nhiên, biểu hiện của khả năng chịu nhiệt là nhiệt độ làm việc dài hạn tối đa cho phép của dây dẫn. Biểu hiện này của khả năng chịu nhiệt và tham chiếu rõ ràng đến hệ thống tiêu chuẩn IEC.
Trong hệ thống tiêu chuẩn IEC, nhiệt độ hoạt động lâu dài tối đa của dây dẫn phải liên quan đến tuổi thọ thiết kế của cáp, nhưng các tiêu chuẩn quốc gia và tiêu chuẩn đường dây này không có tuyên bố về tuổi thọ cáp. Vì vậy, tuyên bố "nhiệt độ hoạt động tối đa cho phép dài hạn của dây dẫn cáp áp dụng là 90 độ, 105 độ, 125 độ và 150 độ" vẫn còn là một câu hỏi.
Sau đó, XLPE liên kết ngang silane có thể đạt tới mức nhiệt độ 125 độ? Câu trả lời chặt chẽ hơn là XLPE liên kết ngang silane có thể đạt tiêu chuẩn UL quy định ở mức nhiệt độ 125 độ, bởi vì trong UL1581 Chương 40 về vật liệu cách nhiệt và vỏ bọc trong Quy định chung, đã được đưa ra rõ ràng là không đưa ra quy định nào về thành phần hóa học của vật liệu. Và liệu khả năng hoạt động tối đa trong thời gian dài của dây dẫn XLPE có thể đạt tới 125 độ hay không, điều này có liên quan đến tuổi thọ thiết kế của cáp và việc sử dụng trong các trường hợp hay không, hiện tại, không thể tìm thấy thông tin liên quan nào để đánh giá một cách có hệ thống tuổi thọ của vật liệu này. Bằng cách suy đoán sự lão hóa trong thời gian ngắn, nếu tuổi thọ thiết kế của cáp là 25 năm thì nhiệt độ tối đa dài hạn cho phép của dây dẫn chắc chắn có thể lớn hơn 90 độ.
Trong tiêu chuẩn IEC, cáp điện thông thường, dây điện xây dựng và thậm chí cả cáp năng lượng mặt trời không được thiết kế để dây dẫn có nhiệt độ hoạt động lâu dài tối đa trên 90 độ C, nhưng điều đó không có nghĩa là vật liệu sử dụng trong các loại cáp đó không thể chịu được. được sử dụng ở nhiệt độ hoạt động lâu dài tối đa trên 90 độ C. Nhiệt độ hoạt động lâu dài tối đa của dây dẫn có thể lớn hơn 90 độ C, nhưng cũng có thể lớn hơn 90 độ C. Cũng không thể nói rằng vật liệu liên kết ngang chiếu xạ có thể đạt đến mức chịu nhiệt độ 125 độ và vật liệu liên kết ngang silane không thể đạt đến mức chịu nhiệt độ 125 độ, biểu thức như vậy là không hợp lý.
Nói tóm lại, một vật liệu có thể đạt đến một mức nhiệt độ nhất định, không thể đơn giản trả lời có hay không, mà phải kết hợp phương pháp đánh giá xếp hạng nhiệt độ vật liệu hoặc tuổi thọ thiết kế của cáp để xem xét, không thể trộn lẫn với một số hệ thống tiêu chuẩn được sử dụng bừa bãi.
Cho dù bạn cầnống đồng, thanh đồng ,tấm đồng, chúng tôi có các sản phẩm và chuyên môn để đáp ứng nhu cầu của bạn.
