तारों और केबलों के तापमान प्रतिरोध स्तर का संक्षिप्त विश्लेषण

तारों और केबलों के डिजाइन, सामग्री चयन, उत्पादन और बिक्री प्रक्रिया में, कई तापमान पैरामीटर अक्सर सामने आते हैं, जैसे 90 डिग्री, 105 डिग्री, 125 डिग्री, 150 डिग्री, आदि। इन मापदंडों को आमतौर पर उद्योग में तापमान प्रतिरोध स्तर पैरामीटर के रूप में जाना जाता है। तो, ये पैरामीटर कैसे आए? 90 डिग्री के तापमान प्रतिरोध स्तर वाली सामग्रियों में अलग-अलग उम्र बढ़ने का तापमान क्यों होता है? उम्र बढ़ने के तापमान और तापमान प्रतिरोध स्तर के बीच क्या संबंध है? इन्सुलेशन वाले कंडक्टरों के लिए अनुमत अधिकतम दीर्घकालिक ऑपरेटिंग तापमान की परिभाषा क्या है? तापमान सूचकांक क्या है? सामग्री का रेटेड तापमान क्या है? क्या सिलेन क्रॉसलिंकिंग सामग्री 125 डिग्री के तापमान प्रतिरोध स्तर को पूरा कर सकती है?

1, यूएल मानक
यूएल मानकों में, सामान्य तापमान प्रतिरोध स्तर 60 डिग्री, 70 डिग्री, 80 डिग्री, 90 डिग्री, 105 डिग्री, 125 डिग्री और 150 डिग्री हैं। ये तापमान प्रतिरोध स्तर कैसे आए? क्या यह कंडक्टर का दीर्घकालिक ऑपरेटिंग तापमान है? वास्तव में, इन तथाकथित तापमान प्रतिरोध स्तरों को यूएल मानकों में रेटेड तापमान के रूप में संदर्भित किया जाता है। यह कंडक्टर का दीर्घकालिक परिचालन तापमान नहीं है।

(1) रेटेड ऑपरेटिंग तापमान
यूएल मानकों में रेटेड तापमान की पुष्टि सूत्र 1.1 के अनुसार निर्धारित की जाती है (यूएल 2556-2007 में सामग्री की दीर्घकालिक उम्र बढ़ने का अध्याय 4.3 देखें)। विशिष्ट प्रक्रिया में पहले सामग्री के तापमान प्रतिरोध स्तर को मान लिया जाता है, जैसे कि 105 डिग्री, और फिर सूत्र 1.1 के अनुसार 112 डिग्री पर ओवन के परीक्षण तापमान की गणना की जाती है। नमूनों की बढ़ाव परिवर्तन दर और उम्र बढ़ने के दिनों पर डेटा प्राप्त करने के लिए नमूनों को क्रमशः 90 दिनों, 120 दिनों और 150 दिनों के लिए इन परीक्षण तापमानों पर रखा जाता है। फिर, उम्र बढ़ने के दिनों और विराम के समय बढ़ाव के बीच रैखिक संबंध की गणना न्यूनतम वर्ग विधि का उपयोग करके की जाती है। इस रैखिक संबंध के आधार पर, इस ओवन तापमान (112 डिग्री) पर 300 दिनों तक पुराने नमूनों के टूटने पर बढ़ाव की गणना की जाती है। यदि टूटने पर बढ़ाव में परिवर्तन की दर 50% से कम है, तो यह माना जाता है कि सामग्री इस अनुमानित रेटेड तापमान तक पहुंच सकती है। यदि टूटने पर बढ़ाव में परिवर्तन की दर 50% से अधिक है, तो यह माना जाता है कि सामग्री का रेटेड तापमान अनुमानित रेटेड तापमान तक नहीं पहुंच सकता है और इसे फिर से ग्रहण करने की आवश्यकता है। उपरोक्त प्रयोग को निर्धारित तापमान पर जारी रखें।
यूएल मानक प्रणाली में, यदि रिवर्स गणना पद्धति का उपयोग किया जाता है, तो इसे निम्नानुसार माना जा सकता है: एक सामग्री एक निश्चित तापमान ए डिग्री पर 300 दिनों तक पुरानी होती है, और इसकी बढ़ाव परिवर्तन दर 50% से अधिक नहीं होती है। फिर, तापमान A को 5.463 से घटाया जाता है, और फिर तापमान B डिग्री प्राप्त करने के लिए 1.02 से विभाजित किया जाता है। यह इंगित करता है कि सामग्री तापमान बी डिग्री के रेटेड तापमान तक पहुंच सकती है। यह रेटेड तापमान किसी भी तरह से कंडक्टर के लिए इन्सुलेशन परत द्वारा अनुमत दीर्घकालिक अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान नहीं है। क्योंकि दीर्घावधि अधिकतम कार्य तापमान में "दीर्घ {9} अवधि" वास्तव में इस कार्य तापमान पर केबल के जीवनकाल को संदर्भित करना चाहिए, जिसकी गणना कम से कम वर्षों में की जाती है। उदाहरण के लिए, फोटोवोल्टिक केबल मानक EN50618 में, केबल का जीवनकाल 25 वर्ष डिज़ाइन किया गया है, और UL मानकों में रेटेड तापमान आम तौर पर कंडक्टर के दीर्घकालिक अधिकतम कार्य तापमान से अधिक होता है।

(2) अल्पावधि उम्र बढ़ने का तापमान
सामग्री का अल्पकालिक उम्र बढ़ने का तापमान, जो मानक में सबसे आम 7 दिन, 10 दिन आदि है, जैसे 105 डिग्री सामग्री, उम्र बढ़ने की स्थिति 136 डिग्री x 7 दिन है। इसके और रेटेड तापमान के बीच क्या संबंध है? यूएल मानकों में, सामग्री के दीर्घकालिक उपयोग के अनुभव के आधार पर अल्पकालिक उम्र बढ़ने के लिए तापमान प्राप्त किया जाता है, लेकिन इसकी पुष्टि के लिए कुछ तरीकों को भी संक्षेप में प्रस्तुत किया गया है। सबसे पहले, एक रेटेड तापमान, उम्र बढ़ने का तापमान और उम्र बढ़ने का समय चुनें। यदि उम्र बढ़ने के बाद उपरोक्त परिस्थितियों में परीक्षण की गई सामग्री की बढ़ाव परिवर्तन दर 50% से अधिक है, तो यह माना जाता है कि इस सामग्री का उम्र बढ़ने का तापमान इस स्थिति के अनुसार निर्धारित किया जा सकता है। यदि बढ़ाव परिवर्तन दर 50% से अधिक है, तो सामग्री का रेटेड तापमान और अल्पकालिक उम्र बढ़ने का तापमान एक स्तर तक कम हो जाएगा।

2, EN/IEC मानक
EN/IEC मानकों में, UL मानकों की तरह रेटेड तापमान देखना दुर्लभ है। इसके बजाय, कंडक्टर के दीर्घकालिक ऑपरेटिंग तापमान या तापमान सूचकांक का उपयोग किया जाता है। तो इन दोनों तापमानों में क्या अंतर है?
EN/IEC मानक प्रणाली में, केबलों के तापमान प्रतिरोध स्तर का मूल्यांकन मुख्य रूप से EN 60216 या IEC 60216 पर आधारित होता है। यह मानक मुख्य रूप से इन्सुलेशन सामग्री के थर्मल जीवन का मूल्यांकन करता है। मूल्यांकन विधि विभिन्न तापमानों पर सामग्री के उम्र बढ़ने के दिनों की संख्या प्राप्त करने के लिए, उम्र बढ़ने के अंतिम बिंदु के रूप में ब्रेक पर बढ़ाव में 50% की परिवर्तन दर के साथ, विभिन्न तापमानों पर उम्र बढ़ने का परीक्षण करना है। फिर, रैखिक प्रतिगमन के माध्यम से, एक रैखिक संबंध वक्र प्राप्त करने के लिए उम्र बढ़ने के दिनों और उम्र बढ़ने के तापमान को रैखिक रूप से सहसंबद्ध किया जाता है। फिर केबल के जीवनकाल के आधार पर अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान निर्धारित करें, या लंबी अवधि के ऑपरेटिंग तापमान के आधार पर केबल का जीवनकाल निर्धारित करें। तापमान सूचकांक उस तापमान को संदर्भित करता है जिस पर 20000 घंटों के लिए थर्मल उम्र बढ़ने के बाद इन्सुलेशन सामग्री के टूटने पर बढ़ाव की परिवर्तन दर 50% है। उदाहरण के तौर पर फोटोवोल्टिक केबल मानक EN 50618:2014 को लेते हुए, केबल का डिज़ाइन जीवन 25 वर्ष है, जिसमें दीर्घकालिक ऑपरेटिंग तापमान 90 डिग्री और तापमान सूचकांक 120 डिग्री है। इन्सुलेशन सामग्री का अल्पकालिक उम्र बढ़ने का तापमान भी उपरोक्त रैखिक संबंध से प्राप्त होता है। तो, EN 50618:2014 में इन्सुलेशन सामग्री का उम्र बढ़ने का तापमान 150 डिग्री है। यूएल मानक श्रृंखला में 125 डिग्री के रेटेड तापमान वाली सामग्रियों के लिए यह उम्र बढ़ने का तापमान 158 डिग्री के उम्र बढ़ने के तापमान के बहुत करीब है।
एक ही कंडक्टर के दीर्घकालिक परिचालन तापमान के लिए केबलों के अलग-अलग डिज़ाइन जीवनकाल के कारण अलग-अलग उम्र बढ़ने वाले तापमान की आवश्यकता हो सकती है। समान दीर्घकालिक परिचालन तापमान पर, केबल का डिज़ाइन जीवन जितना छोटा होगा, इन्सुलेशन सामग्री के लिए आवश्यक अल्पावधि उम्र बढ़ने का तापमान उतना ही कम होगा।

3, राष्ट्रीय और उद्योग मानक
हमारे देश में राष्ट्रीय और उद्योग मानकों को तैयार करने की प्रक्रिया में, कई सामग्री यूएल मानकों या ईएन/आईईसी मानकों पर आधारित और उधार ली गई हैं। उदाहरण के लिए, जीबी/टी 32129-2015 और जेबी/टी 10491.1-2004 में, दोनों सामग्रियों और तारों का तापमान प्रतिरोध स्तर 90 डिग्री, 105 डिग्री, 125 डिग्री और 150 डिग्री है, जो स्पष्ट रूप से यूएल की मानक प्रणाली पर आधारित है। हालाँकि, गर्मी प्रतिरोध का वर्णन कंडक्टरों के लिए अधिकतम स्वीकार्य दीर्घकालिक ऑपरेटिंग तापमान है। गर्मी प्रतिरोध की अभिव्यक्ति स्पष्ट रूप से आईईसी मानक प्रणाली को संदर्भित करती है।