在電線電纜的規(guī)劃、選材、出產(chǎn)、出售進程中，往往碰到許多溫度參數(shù)，如90℃、105℃、125℃、150℃等。這些參數(shù)在職業(yè)中的淺顯稱號都叫耐溫等級參數(shù)，那這些參數(shù)是怎樣來的呢?同是90℃的耐溫等級的資料，為什么老化溫度不相同呢?老化溫度和耐溫等級是什么聯(lián)系?絕緣答應(yīng)的導(dǎo)體長時刻最高作業(yè)溫度是怎樣界說的?什么是溫度指數(shù)?什么是資料的額外溫度?硅烷交聯(lián)料能滿意125℃的耐溫等級嗎?
要答復(fù)上述問題，首要要了解規(guī)范系統(tǒng)，由于不同的規(guī)范系統(tǒng)對耐溫等級的界說是不同的。咱們常見的規(guī)范系統(tǒng)主要有國家規(guī)范(及職業(yè)規(guī)范)、UL規(guī)范、EN/IEC規(guī)范等。
由于國標(biāo)和行標(biāo)的編制，許多內(nèi)容是參閱和學(xué)習(xí)了國際規(guī)范，因而咱們先來看看UL規(guī)范或EN/IEC規(guī)范對耐溫等級的規(guī)則。
一、UL規(guī)范
UL規(guī)范中，常見的耐溫等級是60℃、70℃、80℃、90℃、105℃、125℃和150℃。這些耐溫等級是怎樣來的呢?是導(dǎo)體的長時刻作業(yè)溫度嗎?實際上，這些所謂的耐溫等級，在UL規(guī)范中稱作額外溫度(rating temperature)。它并不是導(dǎo)體的長時刻作業(yè)溫度。
額外作業(yè)溫度
UL規(guī)范中額外溫度的承認是依照公式1.1來承認的(拜見UL 2556-2007中4.3章資料長時刻老化部分)。詳細進程是先假定資料的一個耐溫等級，如105℃，然后按公式1.1核算出烘箱的測驗溫度112℃，別離在這樣的測驗溫度下將樣品放置90天、120天和150天，得到樣品的伸率改變率和老化天數(shù)的數(shù)據(jù)，然后再經(jīng)過最小二乘法核算出老化天數(shù)和開裂伸長率的線性聯(lián)系，從而依據(jù)此線性聯(lián)系核算在此烘箱溫度(112℃)下老化300地利的樣品開裂伸長率。
假如開裂伸長率的改變率小于50%，則以為此資料能夠到達這個假定的額外溫度，假如開裂伸長率的改變率大于50%，則以為此資料的額外溫度不能到達假定的額外溫度，需求從頭假定一個額外溫度，持續(xù)上述實驗。
由此可見，在UL規(guī)范系統(tǒng)中假如選用反推的辦法能夠這樣以為：某個資料在某溫度A℃下老化300天，其伸率改變率不超越50%，再將溫度A減去5.463，然后再除以1.02，得到溫度B℃，即可確認此資料能夠到達溫度B℃的額外溫度。
這一額外溫度，絕不是絕緣層答應(yīng)的導(dǎo)體的長時刻最高作業(yè)溫度。由于長時刻最高作業(yè)溫度中的“長時刻”實際上應(yīng)該是電纜在此作業(yè)溫度下的壽數(shù)，至少要以年為單位核算，如光伏電纜規(guī)范EN50618中，電纜的壽數(shù)規(guī)劃為25年，UL規(guī)范中的額外溫度一般會比導(dǎo)體的長時刻最高作業(yè)溫度高。
短期老化溫度
資料的短期老化溫度，即咱們平常在規(guī)范中最常見的7天、10天等，如105℃的資料，老化條件為136℃×7天。那這和額外溫度是什么聯(lián)系呢?在UL規(guī)范中，短期老化的溫度是靠資料的長時刻運用經(jīng)歷取得的，但也總結(jié)了一些辦法來承認。如在UL2556-2007規(guī)范4.3.5.6章及附錄D中這樣承認一個資料的短期老化溫度。首要依照表1-1挑選一個額外溫度、老化溫度和老化時刻。
假如依照上述條件測驗的資料的老化后的伸率改變率大于50%，則確認為此資料能夠依照此條件來承認老化溫度，假如伸率改變率大于50%，則資料的額外溫度和短期老化溫度要下降一個等級。
除此之外，在UL758-2010的第14章中也總結(jié)了簡略的公式來承認短期老化溫度。如式1.2：
二、EN/IEC規(guī)范
在EN/IEC規(guī)范中，很少像UL規(guī)范中那樣看到額外溫度(rating temperature)，取而代之的是導(dǎo)體長時刻作業(yè)溫度(operation temperature)或許溫度指數(shù)。那么這兩個溫度有什么區(qū)別呢?
實際上，在EN/IEC規(guī)范系統(tǒng)中，對電纜的耐溫等級的點評主要是依照EN 60216或IEC 60216來點評的。此規(guī)范主要是點評絕緣資料的熱壽數(shù)。其點評辦法是將資料在不同溫度下進行老化實驗，以開裂伸長率的改變率為50%作為老化的結(jié)尾，得出資料在不同溫度下的老化天數(shù)。然后經(jīng)過線性回歸的辦法將老化天數(shù)和老化溫度做線性相關(guān)處理，得出一個線性聯(lián)系曲線。然后依據(jù)電纜的壽數(shù)承認最高作業(yè)溫度，或許依據(jù)長時刻作業(yè)溫度，承認線纜的壽數(shù)。
而溫度指數(shù)，就是指絕緣資料在熱老化20000H后，開裂伸長率的改變率為50%時，所對應(yīng)的溫度。以光伏電纜規(guī)范EN 50618:2014為例，其電纜的規(guī)劃壽數(shù)為25年，長時刻作業(yè)溫度為90℃，而溫度指數(shù)則是120℃。絕緣資料的短期老化溫度，也是以上述線性聯(lián)系推導(dǎo)出來的。
所以，EN 50618:2014中絕緣資料的老化溫度為150℃。這一老化溫度和UL規(guī)范系列中額外溫度為125℃的資料的老化溫度158℃十分挨近。
經(jīng)過上述剖析不難看出，相同的導(dǎo)體的長時刻作業(yè)溫度，由于電纜的規(guī)劃壽數(shù)不同，或許其要求的老化溫度并不相同。在相同的長時刻作業(yè)溫度下，電纜規(guī)劃壽數(shù)越短，絕緣資料的短期老化溫度就能夠要求的越低。
例如在IEC 60502-1:2004中要求的XLPE絕緣料的長時刻最高作業(yè)溫度為90℃，而此資料的老化溫度為135℃。這兒的135℃卻和UL規(guī)范中額外溫度為105℃的老化溫度136℃很挨近，卻和相同是長時刻最高作業(yè)溫度相同為90℃的EN 50618:2014中絕緣的老化溫度差許多。雖然在60502-1:2004沒有找到電纜的規(guī)劃壽數(shù)，但兩種電纜的規(guī)劃壽數(shù)肯定是不同的。
三、國標(biāo)及職業(yè)規(guī)范
我國的國家規(guī)范和職業(yè)規(guī)范在編制進程中，許多內(nèi)容是參閱和學(xué)習(xí)了UL規(guī)范或EN/IEC規(guī)范。可是由于是多方參閱，所以有些表述筆者以為是不精確的。例如在GB/T 32129-2015、JB/T 10436-2004、JB/T 10491.1-2004中，無論是資料仍是電線，其耐溫等級都有90℃、105℃、125℃和150℃，這顯著是學(xué)習(xí)了UL的規(guī)范系統(tǒng)?？墒牵P(guān)于耐熱的表述卻是答應(yīng)的導(dǎo)體長時刻最高作業(yè)溫度。這個耐熱性的表述又顯著參閱IEC規(guī)范系統(tǒng)。
在IEC規(guī)范系統(tǒng)中，導(dǎo)體的長時刻最高作業(yè)溫度應(yīng)該和電纜的規(guī)劃壽數(shù)相關(guān)，可這些國標(biāo)及行標(biāo)中，底子沒有電纜壽數(shù)的表述。所以這種“適用的電纜導(dǎo)體長時刻答應(yīng)最高作業(yè)溫度是90℃、105℃、125℃和150℃”的表述有待商討。
那么硅烷交聯(lián)型XLPE能不能到達125℃的耐溫等級呢?比較謹慎答復(fù)應(yīng)該是硅烷交聯(lián)型XLPE能夠到達UL規(guī)范中規(guī)則的125℃的額外溫度，由于在UL1581第40章的絕緣和護套資料總則中，現(xiàn)已明確提出不對資料的化學(xué)成分做規(guī)則。而XLPE導(dǎo)體的長時刻最高作業(yè)是否能到達125℃，這和電纜的規(guī)劃壽數(shù)及運用場合有關(guān)，現(xiàn)在，沒有找到相關(guān)資料系統(tǒng)點評此資料的壽數(shù)。經(jīng)過短期老化來估測，假如電纜的規(guī)劃壽數(shù)是25年，其答應(yīng)的導(dǎo)體的長時刻最高溫度肯定能大于90℃。
在IEC規(guī)范中，傳統(tǒng)的電力電纜、修建用線乃至太陽能電纜的規(guī)劃導(dǎo)體長時刻最高作業(yè)溫度都不會超越90℃，但并不代表用于此類電纜的資料答應(yīng)的長時刻最高作業(yè)溫度不能大于90℃。也不能說輻照交聯(lián)料能夠到達125℃的耐溫等級，而硅烷交聯(lián)料不能到達125℃的耐溫等級，這樣的表述是沒有道理的。
總歸，一個資料能否到達某個溫度等級，不能簡略的答復(fù)是或不是，而是要結(jié)合資料耐溫等級的點評辦法或許電纜的規(guī)劃壽數(shù)來考慮的，不能將幾個規(guī)范系統(tǒng)混合著亂用。
