在電線電纜的設計、選材、生產、銷售過程中,往往碰到很多溫度參數,如90℃、105℃、125℃、150℃等。這些參數在行業中的通俗名稱都叫耐溫等級參數,那這些參數是怎么來的呢?同是90℃的耐溫等級的材料,為什么老化溫度不一樣呢?老化溫度和耐溫等級是什么關系?
要回答上述問題,首先要了解標準體系,因為不同的標準體系對耐溫等級的定義是不同的。我們常見的標準體系主要有國家標準(及行業標準)、UL標準、EN/IEC標準等。
由于國標和行標很多內容是參考和借鑒了國際標準,因此我們先來看看UL標準或EN/IEC標準對耐溫等級的規定。
UL標準中,常見的耐溫等級是60℃、70℃、80℃、90℃、105℃、125℃和150℃。這些耐溫等級是怎么來呢?是導體的長期工作溫度嗎?實際上,這些所謂的耐溫等級,在UL標準中稱作額定溫度。它并不是導體的長期工作溫度。
UL標準中額定溫度的確認是按照公式1.1來確定的。具體過程是先假定材料的一個耐溫等級,如105℃,然后按公式1.1計算出烘箱的測試溫度112℃,分別在這樣的測試溫度下將樣品放置90天、120天和150天,得到樣品的伸率變化率和老化天數的數據,然后再通過最小二乘法推算出老化天數和斷裂伸長率的線性關系,進而依據此線性關系推算在此烘箱溫度(112℃)下老化300天時的樣品斷裂伸長率。
材料的短期老化溫度,即我們平常在標準中最常見的7天、10天等,如105℃的材料,老化條件為136℃×7天。那這和額定溫度是什么關系呢?在UL標準中,短期老化的溫度是靠材料的長期使用經驗獲得的,但也總結了一些方法來確認。
如果按照上述條件測試的材料的老化后的伸率變化率大于50%,則認定為此材料可以按照此條件來確定老化溫度,如果伸率變化率大于50%,則材料的額定溫度和短期老化溫度要下降一個等級。
在EN/IEC標準中,很少像UL標準中那樣看到額定溫度,取而代之的是導體長期工作溫度或者溫度指數。那么這兩個溫度有什么區別呢?
實際上,在EN/IEC標準體系中,對電纜的耐溫等級的評價主要是按照EN 60216或IEC 60216來評價的。此標準主要是評價絕緣材料的熱壽命。其評價方法是將材料在不同溫度下進行老化試驗,以斷裂伸長率的變化率為50%作為老化的終點,得出材料在不同溫度下的老化天數。然后通過線性回歸的方式將老化天數和老化溫度做線性相關處理,得出一個線性關系曲線。然后根據電纜的壽命確定最高工作溫度,或者根據長期工作溫度,確定線纜的壽命。
而溫度指數,就是指絕緣材料在熱老化20000H后,斷裂伸長率的變化率為50%時,所對應的溫度。
通過上述分析不難看出,同樣的導體的長期工作溫度,由于電纜的設計壽命不同,可能其要求的老化溫度并不一樣。在同樣的長期工作溫度下,電纜設計壽命越短,絕緣材料的短期老化溫度就可以要求的越低。
對于耐熱的表述卻是允許的導體長期最高工作溫度。這個耐熱性的表述又明顯參考IEC標準體系。在IEC標準體系中,導體的長期最高工作溫度應該和電纜的設計壽命關聯,可這些國標及行標中,根本沒有電纜壽命的表述。所以這種“適用的電纜導體長期允許最高工作溫度是90℃、105℃、125℃和150℃”的表述有待商榷。
在IEC標準中,傳統的電力電纜、建筑用線甚至太陽能電纜的設計導體長期最高工作溫度都不會超過90℃,但并不代表用于此類電纜的材料允許的長期最高工作溫度不能大于90℃。也不能說輻照交聯料可以達到125℃的耐溫等級,而硅烷交聯料不能達到125℃的耐溫等級,這樣的表述是沒有道理的。
總之,一個材料能否達到某個溫度等級,不能簡單的回答是或不是,而是要結合材料耐溫等級的評價方法或者電纜的設計壽命來考慮的,不能將幾個標準體系混合著亂用。
作為廣東省的先進企業,亞洲電纜擁有先進的質量檢測設備,產品嚴格按照國家標準(GB/JB)和國際電工委員會標準(IEC)生產,企業已通過ISO9001:2008國際標準認證,獲得全國工業產品生產許可證,中國國家強制性產品認證證書(CCC證書),成為“廣東省計量保證體系確認合格單位”,走上了國際化道路。