Dalam proses perancangan, pemilihan material, produksi, dan penjualan kabel dan kabel, banyak parameter suhu yang sering dijumpai, seperti 90 derajat, 105 derajat, 125 derajat, 150 derajat, dll. Parameter ini biasa disebut sebagai parameter tingkat ketahanan suhu dalam industri. Jadi, bagaimana parameter ini muncul? Mengapa bahan dengan tingkat ketahanan suhu 90 derajat mempunyai suhu penuaan yang berbeda-beda? Apa hubungan antara suhu penuaan dan tingkat ketahanan suhu? Apa definisi suhu operasi-jangka panjang maksimum yang diperbolehkan untuk konduktor berisolasi? Apa itu indeks suhu? Berapa suhu pengenal material tersebut? Dapatkah bahan pengikat silang silan memenuhi tingkat ketahanan suhu 125 derajat?
1, standar UL
Dalam standar UL, tingkat ketahanan suhu yang umum adalah 60 derajat, 70 derajat, 80 derajat, 90 derajat, 105 derajat, 125 derajat, dan 150 derajat. Bagaimana tingkat ketahanan suhu ini bisa terjadi? Apakah ini-suhu pengoperasian konduktor dalam jangka panjang? Faktanya, apa-yang disebut tingkat ketahanan suhu ini disebut sebagai suhu terukur dalam standar UL. Ini bukan suhu pengoperasian konduktor dalam jangka panjang.
(1) Nilai suhu pengoperasian
Konfirmasi suhu terukur dalam standar UL ditentukan berdasarkan rumus 1.1 (lihat Bab 4.3 Penuaan Bahan dalam Jangka Panjang di UL 2556-2007). Proses spesifiknya adalah pertama-tama mengasumsikan tingkat ketahanan suhu bahan, misalnya 105 derajat, lalu menghitung suhu uji oven pada 112 derajat sesuai rumus 1.1. Sampel ditempatkan pada suhu pengujian ini masing-masing selama 90 hari, 120 hari, dan 150 hari untuk memperoleh data laju perubahan perpanjangan dan hari penuaan sampel. Kemudian hubungan linear antara umur hari tua dan perpanjangan putus dihitung dengan menggunakan metode kuadrat terkecil. Berdasarkan hubungan linier ini, perpanjangan putus sampel yang berumur 300 hari pada suhu oven ini (112 derajat) dihitung. Jika laju perubahan perpanjangan putus kurang dari 50%, maka material dianggap dapat mencapai suhu pengenal yang diasumsikan. Jika laju perubahan perpanjangan putus lebih besar dari 50%, maka suhu pengenal material dianggap tidak dapat mencapai suhu pengenal yang diasumsikan dan perlu diasumsikan ulang. Lanjutkan percobaan di atas pada suhu terukur.
Dalam sistem standar UL, jika digunakan metode perhitungan terbalik, maka dapat dipertimbangkan sebagai berikut: suatu bahan berumur 300 hari pada suhu tertentu A derajat, dan laju perubahan perpanjangannya tidak melebihi 50%. Kemudian suhu A dikurangi 5,463, lalu dibagi 1,02 sehingga diperoleh derajat suhu B. Hal ini menunjukkan bahwa bahan tersebut dapat mencapai suhu pengenal suhu B derajat. Suhu terukur ini sama sekali bukan suhu pengoperasian maksimum jangka panjang yang diizinkan oleh lapisan insulasi untuk konduktor. Karena suhu kerja maksimum "jangka panjang" dalam jangka panjang seharusnya mengacu pada umur kabel pada suhu kerja ini, dihitung setidaknya dalam beberapa tahun. Misalnya, dalam standar kabel fotovoltaik EN50618, masa pakai kabel dirancang hingga 25 tahun, dan suhu terukur dalam standar UL umumnya lebih tinggi daripada suhu kerja maksimum konduktor dalam jangka panjang.
(2) Suhu penuaan jangka pendek
Suhu penuaan-jangka pendek suatu bahan, yang paling umum adalah 7 hari, 10 hari, dst. Dalam standar, seperti bahan 105 derajat, kondisi penuaannya adalah 136 derajat x 7 hari. Apa hubungan antara ini dan suhu terukur? Dalam standar UL, suhu untuk penuaan-jangka pendek diperoleh berdasarkan pengalaman-penggunaan bahan dalam jangka panjang, namun beberapa metode juga telah diringkas untuk mengonfirmasinya. Pertama, pilih suhu terukur, suhu penuaan, dan waktu penuaan. Jika laju perubahan pemanjangan bahan yang diuji pada kondisi di atas setelah penuaan lebih besar dari 50%, maka suhu penuaan bahan tersebut dianggap dapat ditentukan berdasarkan kondisi ini. Jika laju perubahan perpanjangan lebih besar dari 50%, suhu terukur dan suhu penuaan jangka pendek material akan turun satu tingkat.
2, standar EN/IEC
Dalam standar EN/IEC, jarang sekali terlihat suhu terukur seperti standar UL. Sebagai gantinya, suhu operasi-jangka panjang atau indeks suhu konduktor digunakan. Lalu apa perbedaan kedua suhu tersebut?
Dalam sistem standar EN/IEC, evaluasi tingkat ketahanan suhu kabel terutama didasarkan pada EN 60216 atau IEC 60216. Standar ini terutama mengevaluasi umur termal bahan insulasi. Cara evaluasinya adalah dengan melakukan uji penuaan pada material pada temperatur yang berbeda, dengan laju perubahan perpanjangan putus sebesar 50% sebagai titik akhir penuaan, untuk memperoleh jumlah hari penuaan material pada temperatur berbeda. Kemudian melalui regresi linier, hari penuaan dan suhu penuaan dikorelasikan secara linier sehingga diperoleh kurva hubungan linier. Kemudian tentukan suhu pengoperasian maksimum berdasarkan umur kabel, atau tentukan umur kabel berdasarkan-suhu pengoperasian jangka panjang. Indeks suhu mengacu pada suhu di mana laju perubahan perpanjangan putus bahan insulasi setelah penuaan termal selama 20.000 jam adalah 50%. Dengan mengambil contoh standar kabel fotovoltaik EN 50618:2014, umur desain kabel adalah 25 tahun, dengan suhu pengoperasian jangka panjang 90 derajat dan indeks suhu 120 derajat . Suhu penuaan bahan insulasi jangka pendek juga diperoleh dari hubungan linier di atas. Jadi, suhu penuaan bahan insulasi menurut EN 50618:2014 adalah 150 derajat. Suhu penuaan ini sangat dekat dengan suhu penuaan 158 derajat untuk material dengan suhu pengenal 125 derajat dalam seri standar UL.
Suhu pengoperasian{0}}jangka panjang dari konduktor yang sama mungkin memerlukan suhu penuaan yang berbeda karena umur desain kabel yang berbeda. Pada suhu pengoperasian jangka panjang yang sama, semakin pendek umur desain kabel, semakin rendah suhu penuaan jangka pendek yang diperlukan untuk bahan insulasi.
3, Standar nasional dan industri
Dalam proses perumusan standar nasional dan industri di negara kita, banyak konten yang didasarkan dan dipinjam dari standar UL atau standar EN/IEC. Misalnya, dalam GB/T 32129-2015 dan JB/T 10491.1-2004, material dan kabel memiliki tingkat ketahanan suhu 90 derajat , 105 derajat , 125 derajat , dan 150 derajat , yang jelas mengacu pada sistem standar UL. Namun, deskripsi ketahanan panas adalah suhu operasi jangka panjang maksimum yang diijinkan untuk konduktor. Ungkapan ketahanan panas jelas mengacu pada sistem standar IEC.
