Die Norm „EN IEC 60811-1-2 Allgemeine Prüfverfahren für Isolier- und Mantelwerkstoffe von Elektrokabeln – Teil 1-2: Allgemeine Anwendungsverfahren – Verfahren zur thermischen Alterung“, die auf einer europäischen Norm basiert und später von der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) veröffentlicht wurde, beschreibt die Verfahren zur thermischen Alterung, die auf die gängigsten Isolier- und Mantelwerkstoffe, Elastomere, Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) und ähnliche Werkstoffe angewendet werden.
Diese Norm umfasst Prüfverfahren zur Prüfung von Polymerisolierungen und Heizmaterialien für elektrische Kabel zur Stromverteilung und -kommunikation, einschließlich Kabeln für den Einsatz auf Schiffen.
Mithilfe beschleunigter Alterungstests kann die Leistung von Kabeln über einen kurzen Zeitraum untersucht und die langfristige Leistung der Materialien, aus denen sie bestehen, simuliert werden. Im Allgemeinen wird die Reifung in diesem Fall in einem Heißluftofen mit natürlicher oder forcierter Luftzirkulation durchgeführt. Die Proben werden in die Mitte des Ofens gelegt und für die im spezifischen Standard für das Kabel angegebene Zeit auf der eingestellten Temperatur gehalten. Am Ende des beschleunigten Alterungsprozesses werden die Proben, nachdem sie wieder auf Raumtemperatur abgekühlt sind, einem Test zur Bestimmung mechanischer Eigenschaften unterzogen, um die Auswirkungen des Prozesses auf die Probe zu überprüfen.
Unter thermischer Alterung versteht man langfristige, irreversible Veränderungen der Struktur, Zusammensetzung und Morphologie von Materialien infolge der Einwirkung von Temperaturen, die während des Betriebs auftreten können. Diese Veränderungen können durch eine Kombination aus mechanischer Belastung und chemischen Veränderungen entstehen. Dabei ist die Oxidation durch Kontakt mit Luftsauerstoff im Allgemeinen die wichtigste. In der Praxis wird die physikalische Alterung oder Lebensdauer eines Kunststoffmaterials anhand eines kritischen Schwellenwerts für eine leicht messbare physikalische Eigenschaft wie beispielsweise die Bruchspannung definiert.
Der Grad der Veränderung der Isolationsleistung elektrischer Kabel bestimmt den Alterungsgrad von Isolationsmaterialien. Wenn die Isolationsleistung des Materials einen bestimmten Wert erreicht, ist der Grad der Isolationsalterung schwerwiegend. Der Wert, ab dem die Isolierung nicht mehr sicher verwendet werden kann, wird als Ende der Lebensdauer der Isolierung bezeichnet.
Häufige Faktoren, die zur Alterung der Isolierung führen, sind thermische, elektrische, chemische oder mechanische Alterung. Mehr als 80 Prozent der Kabelausfälle werden jedoch durch Hitze verursacht. Der Schlüssel zur Verkürzung der Lebensdauer des Kabels ist die thermische Alterung, wobei die Temperatur der Hauptfaktor ist. Daher hat die thermische Alterung erhebliche Auswirkungen auf die Lebensdauer des Kabels.
Kurz gesagt, das Wesentliche der thermischen Alterung sind die komplexen chemischen und physikalischen Veränderungen, die durch hohe Umgebungstemperaturen oder langfristige stromführende Wärme während des Kabelbetriebs verursacht werden und zum Anstieg der Isolationstemperatur und zur Verschlechterung der Leistung der Isolationsschicht führen. Dies führt dazu, dass die Isolationstemperatur steigt und die Leistung der Isolationsschicht abnimmt.
Zu den gängigen Methoden zur Vorhersage der thermischen Alterungslebensdauer von Kabeln gehören die konventionelle Bewertung und die beschleunigte Bewertung. Erstens handelt es sich um eine international anerkannte Lebensdauertestmethode mit hoher Zuverlässigkeit, die Testzeit ist jedoch sehr lang. Zweitens ist es eine schnelle Methode, den Alterungsmechanismus des Kabels zu simulieren. Sein Prinzip besteht darin, die physikalische und chemische Reaktion von Materialien durch Erhöhung der Alterungstemperatur der Isolierung zu beschleunigen, um den Alterungsprozess zu simulieren. Durch die Prüfung des Kennwerts der Kabellebensdauer mit dieser Methode wird die Funktion zwischen Kabellebensdauer, Alterungszeit und Alterungstemperatur festgestellt. Die Testdaten werden analysiert, um ein Vorhersagemodell für die thermische Alterung zu erhalten und so die Lebensdauer des Kabels bei normalem Betrieb der Isolierung zu berechnen. Zur Analyse der Alterungsbeständigkeit von Kabeln werden häufig das Weibull-Modell und das Arrhenius-Modell verwendet.
Unsere Organisation, die seit Jahren versucht, Unternehmen aus allen Branchen mit einer breiten Palette von Test-, Mess-, Analyse- und Bewertungsstudien zu unterstützen, verfügt über einen starken Mitarbeiterstamm, der die Entwicklungen in der Welt der Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgt und sich ständig verbessert. In diesem Zusammenhang werden für Unternehmen auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „EN IEC 60811-1-2 Gemeinsame Prüfverfahren für Isolations- und Mantelwerkstoffe von elektrischen Kabeln und Leitungen – Teil 1-2: Allgemeine Anwendungsverfahren – Verfahren zur thermischen Alterung“ angeboten.
Um einen Termin zu vereinbaren, genauere Informationen zu erhalten oder eine Bewertung anzufordern, können Sie uns bitten, unser Formular auszufüllen und Sie zu erreichen.
