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电缆的耐温等级,在国标、美标和欧标中有什么分歧?

颁布功夫:2023-06-27点击:3520

在电线电缆的设计、选材、出产、销售过程中,往往际遇好多温度参数,如90℃、105℃、125℃、150℃等。这些参数在行业中的通俗名称都叫耐温等级参数,那这些参数是怎么来的呢?同是90℃的耐温等级的资料,为什么老化温度不一样呢?老化温度和耐温等级是什么关系?绝缘允许的导体持久***高工作温度是怎么界说的?什么是温度指数?什么是资料的额定温度?硅烷交联料能满足125℃的耐温等级吗?

要回覆上述问题,首先要相识尺度系统,由于分歧的尺度系统对耐温等级的界说是分歧的。我们常见的尺度系统重要有国度尺度(及行业尺度)UL尺度、EN/IEC尺度等。由于国标和行标的假造,好多内容是参考和借鉴了国际尺度,因而我们先来看看UL尺度或EN/IEC尺度对耐温等级的划定。

一、UL尺度

UL尺度中,常见的耐温等级是60℃、70℃、80℃、90℃、105℃、125℃和150℃。这些耐温等级是怎么来的呢?是导体的持久工作温度吗?现实上,这些所谓的耐温等级,在UL尺度中称作额定温度(rating temperature)。它并不是导体的持久工作温度。

额定工作温度

UL尺度中额定温度简直认是依照公式1.1来确定的(拜见UL 2556-20074.3章资料持久老化部门)。具体过程是先假定资料的一个耐温等级,如105℃,而后按公式1.1推算出烘箱的测试温度112℃,别离在这样的测试温度下将样品搁置90天、120天和150天,得到样品的伸率变动率和老化天数的数据,而后再通过***幼二乘法推算出老化天数和断裂伸长率的线性关系,进而凭据此线性关系推算在此烘箱温度(112)下老化300天时的样品断裂伸长率。

若是断裂伸长率的变动率幼于50%,则以为此资料能够达到这个假定的额定温度,若是断裂伸长率的变动率大于50%,则以为此资料的额定温度不能达到假定的额定温度,必要重新假定一个额定温度,持续上述试验。

由此可见,在UL尺度系统中若是选取反推的步骤能够这样以为:某个资料在某温度A℃下老化300天,其伸率变动率不超过50%,再将温度A减去5.463,而后再除以1.02,得到温度B℃,即可认定此资料能够达到温度B℃的额定温度。

这一额定温度,绝不是绝缘层允许的导体的持久***高工作温度。由于持久***高工作温度中的“持久”现实上应该是电缆在此工作温度下的寿命,至少要以年为单元推算,如光伏电缆尺度EN50618中,电缆的寿命设计为25年,UL尺度中的额定温度通常会比导体的持久***高工作温度高。

短期老化温度

资料的短期老化温度,即我们泛泛在尺度中***常见的7天、10天等,如105℃的资料,老化前提为136℃×7天。那这和额定温度是什么关系呢?UL尺度中,短期老化的温度是靠资料的持久使用经验获得的,但也总结了一些步骤来确认。如在UL2556-2007尺度4.3.5.6章及附录D中这样确定一个资料的短期老化温度。首先依照表1-1选择一个额定温度、老化温度和老化功夫。

若是依照上述前提测试的资料的老化后的伸率变动率大于50%,则认定为此资料能够依照此前提来确定老化温度,若是伸率变动率大于50%,则资料的额定温度和短期老化温度要降落一个等级。

除此之表,在UL758-2010的第14章中也总结了单一的公式来确定短期老化温度。如式1.2

二、EN/IEC尺度

EN/IEC尺度中,很少像UL尺度中那样看到额定温度(rating temperature),取而代之的是导体持久工作温度(operation temperature)或者温度指数。那么这两个温杜仔什么区别呢?

现实上,在EN/IEC尺度系统中,对电缆的耐温等级的评价重要是依照EN 60216IEC 60216来评价的。此尺度重要是评价绝缘资料的热寿命。其评价步骤是将资料在分歧温度下进行老化试验,以断裂伸长率的变动率为50%作为老化的终点,得出资料在分歧温度下的老化天数。而后通过线性回归的方式将老化天数和老化温度做线性有关处置,得出一个线性关系曲线。而后凭据电缆的寿命确定***高工作温度,或者凭据持久工作温度,确定线缆的寿命。

而温度指数,就是指绝缘资料在热老化20000H后,断裂伸长率的变动率为50%时,所对应的温度。以光伏电缆尺度EN 50618:2014为例,其电缆的设计寿命为25年,持久工作温度为90℃,而温度指数则是120℃。绝缘资料的短期老化温度,也是以上述线性关系推导出来的。

所以,EN 50618:2014中绝缘资料的老化温度为150℃。这一老化温度和UL尺度系列中额定温度为125℃的资料的老化温度158℃极度靠近。

通过上述分析不难看出,同样的导体的持久工作温度,由于电缆的设计寿命分歧,可能其要求的老化温度并不一样。在同样的持久工作温度下,电缆设计寿命越短,绝缘资料的短期老化温度就能够要求的越低。

例如在IEC 60502-1:2004中要求的XLPE绝缘料的持久***高工作温度为90℃,而此资料的老化温度为135℃。这里的135℃却和UL尺度中额定温度为105℃的老化温度136℃很靠近,却和同样是持久***高工作温度同样为90℃的EN 50618:2014中绝缘的老化温度差好多。只管在60502-1:2004没有找到电缆的设计寿命,但两种电缆的设计寿命注定是分歧的。

三、国标及行业尺度

我国的国度尺度和行业尺度在假造过程中,好多内容是参考和借鉴了UL尺度或EN/IEC尺度。但是由因而多方参考,所以有些表述笔者以为是不正确的。例如在GB/T 32129-2015JB/T 10436-2004JB/T 10491.1-2004中,无论是资料还是电线,其耐温等级都有90℃、105℃、125℃和150℃,这显著是借鉴了UL的尺度系统。但是,对于耐热的表述却是允许的导体持久***高工作温度。这个耐热性的表述又显著参考IEC尺度系统。

IEC尺度系统中,导体的持久***高工作温杜爪该和电缆的设计寿命关联,可这些国标及行标中,底子没有电缆寿命的表述。所以这种“合用的电缆导体持久允许***高工作温度是90℃、105℃、125℃和150℃”的表述有待商讨。

那么硅烷交联型XLPE能不能达到125℃的耐温等级呢?比力严谨回覆应该是硅烷交联型XLPE能够达到UL尺度中划定的125℃的额定温度,由于在UL158140章的绝缘和护套资料总则中,已经明确提出不合伙料的化学成分做划定。而XLPE导体的持久***高工作是否能达到125℃,这和电缆的设计寿命及使用场所有关,目前,没有找到有关资料系统评价此资料的寿命。通过短期老化来揣摩,若是电缆的设计寿命是25年,其允许的导体的持久***高温度注定能大于90℃。

IEC尺度中,传统的电力电缆、构筑用线甚至太阳能电缆的设计导体持久***高工作温度都不会超过90℃,但并不代表用于此类电缆的资料允许的持久***高工作温度不能大于90℃。也不能说辐照交联料能够达到125℃的耐温等级,而硅烷交联料不能达到125℃的耐温等级,这样的表述是没有路理的。

总之,一个资料能否达到某个温度等级,不能单一的回覆是或不是,而是要结合伙料耐温等级的评价步骤或者电缆的设计寿命来思考的,不能将几个尺度系统混合着乱用。

文章起源:长江有色金属网

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