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老化及高溫性能       

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絕緣和護套熱沖擊試驗

一、檢驗目的
    熱沖擊試驗是考核電線電纜的絕緣和護套材料在運行過程中抗開裂性能的一種檢驗方法，故又稱抗開裂試驗。
    熱縮材料在機械應力條件下（如彎曲），溫度急劇變化時所能承受熱應力變化而不破裂的能力稱為熱沖擊性能。
    電線電纜產品在使用和運行過程中，都會有彎曲和溫度急劇變化情況發生，由于導體和絕緣、護套材料的熱膨脹系數不同，在溫度驟然變化的情況下，容易使絕緣和護套破裂，可能導致短路事故。 
二、適用范圍
本試驗方法適用于電線電纜產品的絕緣和護套的熱沖擊試驗。
三、檢驗依據
    GB/T 2951.31—2008/IEC60811-3-1：1985 
四、試驗設備及器具
   空氣烘箱、卷繞裝置
五、取樣及試樣制備 
  1、在每個被試樣品上切取兩根適當長度的試樣，試樣取自兩處， 間隔至少1m，若有外護層的話，應從絕緣和護層上除去。
  2、試樣制備
       絕緣線芯  
       試樣應按下列3種方法中的一種進行制備： 
a）對于外徑不超過12.5mm絕緣線芯，每一試樣是一段絕緣線芯。
b）對于外徑超過12.5mm，絕緣厚度不超過5.0 mm的絕緣線芯和所有的扇形絕緣線芯，每個試樣應取成絕緣窄條，其寬度至少是絕緣厚度的1.5倍，但不少于4mm。窄條應沿絕緣線芯的軸線方向切取，如果是扇形絕緣線芯，應在絕緣線芯的“背部”切取。
c）對于外徑超過12.5 mm，絕緣厚度超過5.0 mm的絕緣線芯，每個試樣應按 b）項規定切取窄條，然后窄條的外表面磨或削（避免過熱）到4.0~5.0mm厚，該厚度應在窄條的較厚部分測得，窄條的寬度至少是厚度的1.5倍。 
護套試樣應按下列4種方法中的一種進行制備：
   a）對于外徑不超過12.5mm的護套，每個試樣應是一段電纜，
   b）對于外徑超過12.5mm，厚度不超過5.0 mm的護套，每個試樣應是取自護套上的窄條，其寬度至少是護套厚度的1.5倍，但不少于4 mm，窄條應沿電纜的軸線方向切取。
   c）對于外徑超過12.5 mm，厚度超過5.0 mm的護套，每個試樣應是按b）項規定切取的窄條，然后窄條的外表面磨或削（避免過熱）到4.0~5.0mm厚，該厚度應在窄條的較厚部分測得，窄條的寬度至少是厚度的1.5倍。
   d）對于扁電纜，如果電纜的寬度不超過12.5mm，每個試樣應是一段完整的電纜。
   e）電纜的寬度超過12.5mm，則每個試樣應是按b）項規定從護套上切取窄條。 

六、試驗步驟
    1、每個試樣在環境溫度下緊密地在試棒上繞成螺旋形，將兩段固定。試棒直徑和卷繞圈數規定如下：
                                             表1
 試樣外徑 D（mm）      試棒直徑（mm）               卷繞圈數
     D≤2.5                                   5                                       6
   2．5< D≤4.5                          9                                       6
  4．5< D≤6.5                          13                                      6
  6．5< D≤9.5                          19                                      4
  9．5<D≤12.5                         40                                      2


                                                 表 2
  試樣厚度δ（mm）     試棒直徑（mm）              卷繞圈數（mm）
        δ≤1                                  2                                            6
      1<δ≤2                                4                                            6
      2<δ≤3                                6                                            6
     3<δ≤4                                 8                                            4
     4<δ≤5                               10                                            2
上述表格中，試樣外徑或厚度應用游標卡尺或其他合適的測量工具進行測量。 
   1）表1適用于按（絕緣線芯、護套）條a項制備的試樣；對于扁平電纜和軟線，試棒直徑應按其短軸尺寸選取，卷繞時使其短軸垂直于試棒。
   2）表2適用于外徑大于12.5mm制備窄條的試樣。在這種情況下，試樣的內表面應與試棒接觸。
2、將繞在試棒上的試樣放入預熱到（150±2）℃ 的空氣烘箱中保持1h。
3、取出試樣，當試樣達到近似環境溫度后，檢查仍在試棒上的試樣有無裂紋。
 七、試驗結果的評定
    當用正常視力或校正后的視力而不用放大鏡進行檢查時，試樣應無裂紋。

一、試驗目的
    熱延伸是考核橡皮絕緣和護套絕緣材料在熱和負荷作用下塑性變形和永久變形的一種檢驗方法，采用比使用溫度高得多的試驗溫度和一定負重的條件下，經過絞短時間的熱老化的伸長率的變化來體現塑性變形和永久變形的一種試驗。如果熱和負載作用下變形大，會喪失機械性能，直至導致短路，電纜無法正常使用。 
二、適用范圍
    本試驗方法適用于額定電壓450/750V及以下橡皮絕緣電纜的國家標準和額定電壓450/750V及以下橡皮絕緣軟線和軟電纜的行業標準中所有產品及其他電線電纜產品的絕緣和護套熱延伸試驗。
三、 檢驗依據 
      GB/T 5013—2008
      JB/T 8735—2011
      GB/T 2951.21—2008/IEC60811-2-1：2001
四、試驗設備及器具
    1、熱延伸試驗儀、砝碼
    2、鋼尺 
五、取樣及試樣制備
    1、從每一被測試樣上切取兩個絕緣樣段和護套樣段。
    2、啞鈴試件應在除去所有凸脊和/或半導電層后從絕緣和護套
         內層制取。
    3、按啞鈴試件和管狀試樣的制備方法（見試件的制備）切取2
        個絕緣和護套試樣。
    4、計算截面積（見截面積的測量）。
六、試驗步驟
1、將熱延伸儀加熱到200±3℃。
2、將兩個試件和鋼尺夾持在試驗架上，在試件的下端掛上按機械應力為 0.20N/mm 2計算得出的重物。
3、用夾頭固定管狀試件時，不應使試件兩端緊密封閉。如在試件一端插入 一小段金屬針管，其尺寸略小于試件內徑。
4、試件放入烘箱后達到規定溫度開始計時，15分鐘后立即測量標志線間的 距離。如果烘箱沒有觀察窗而必須把門打開進行測量，則應在打開門后30秒內測量完畢。（如有爭議，試驗應在帶觀察窗的烘箱內進行，并且不打箱門測量）。
5、測量后應立即從試件上解除重物（在下夾頭處把試樣剪斷），并使試件在規定的溫度下恢復5分鐘。然后從烘箱內取出試件，慢慢冷卻至室溫，再次測量標記線間的距離。
6、計算伸長率及中間值。
   伸長率計算公式如下：
  伸長率 = （拉伸后的標記間距離－原始標記距離 ）÷原始標記距離 ×100%
 七、試驗結果的評定
   1、在規定溫度下負重15分鐘后，伸長率的中間值不大于相關標
         準規定。
   2、試件從烘箱內取出冷卻后標記線間距離的增加量的中間值對

        試件放入烘箱前該距離的百分比應不大于相關標準規定。

一、檢驗目的  
    絕緣和護套的失重試驗是考核絕緣材料和護套材料熱老化性能的一種檢驗方法，聚氯乙烯高分子材料在其促使老化的氧、熱的條件下，材料的裂解或聚合，材料的個別組份的遷移和揮發，而導致失去部分重量，久而久之失去機械性能、電氣性能，直至不能使用，因此聚氯乙烯絕緣和護套的產品均要作失重試驗。 
二、適用范圍
    適用于額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯絕緣電纜電線和軟線及其他相關標準。
三、檢驗依據
    相關產品標準。
    GB/T 2951.32—2008/IEC60811-3-2：1985
四、試驗設備及器具 
    1、老化箱：自然通風或壓力通風。如有爭議，采用自然式。
    2、分析天平：感量0.1 mg
    3、干燥器：使用硅膠或類似材料的干燥劑
五、取樣及試樣制備
1、取樣
      從電纜上取三段絕緣、護套試樣，每段長100mm，如果失重試驗與熱老化試驗的結合進行時，則可從熱老化試驗的試樣中取三個，每個絕緣線芯、護套取一組試件。
2、試樣制備
   除按“啞鈴試件和管狀試件的制備”規定制備試件外，還必須符合下列規定：
   1）絕緣上的半導電層（若有的話）應采用機械方法而不用溶劑除去。   
   2）盡可能制取大啞鈴試件，如果絕緣線芯尺寸太小而不能制取大啞鈴試件，則可制取小啞鈴試件。啞鈴試件兩個表面應平行，其厚度為1.0±0.2 mm。
   3）對于內徑不超過12.5mm的試樣，只要絕緣內不粘附半導電層，可以用管狀試件代替啞鈴試件。     
   4）管狀試件兩端不應封閉，每個試件的總表面積應不小于5cm2。
   5）管狀試件、啞鈴試件不要求加標記線。
   6）雙芯扁平軟線線芯之間兩邊有凹槽，試驗時不應將絕緣線芯分開。 
六、試驗步驟
1、將制備好的試件編號，測量厚度、外徑，計算試樣的揮發表面積。
1）管狀試件
表面積A=外表面積+內表面積+斷面面積 A=2∏(D – δ)×（L+ δ)/100

式中：
        Ａ—管狀試件表面積，以cm2為單位。
        δ—試件平均厚度，mm。若δ≤0.4 mm，到兩位小數，若δ＞0.4 mm，則到一位小數；
        D—試件平均外徑，mm。若D≤2 mm，到兩位小數，若D>2  mm，則到一位小數； L—試件長度，mm。到一位小數。
a）δ和D均按“絕緣厚度的測量”和“外形尺寸測量”的規定，在每個管狀試件端部切取的薄片上測得。
b）這個公式也適用于內表面鋸齒形狀的管狀試件。
c）雙芯扁平軟線揮發表面積的計算，可將其認為是兩個分開的管狀試件。
2）啞鈴試件
小啞鈴試件  Ａ=624+(118 δ) / 100
大啞鈴試件Ａ=1256+(180 δ) / 100
式中：
              Ａ—啞鈴試件表面積，以cm2為單位。
              δ—試件平均厚度，按“絕緣和護套老化前后拉力試驗“中的啞鈴厚度的測量方法進行測量，以mm計，計到兩位小數。
2、將試件放在環境溫度下的干燥器中存放至少20h。每一試件從干燥器中取出后立即精確地稱重，以mg計，精確到一位小數。
3、下列產品的三個試件應按下述條件在大氣壓力下，根據標準規定的溫度和時間下保存。
       a.組份明顯不同的材料不應在同一烘箱 內同時進行試驗。
       b.試件應垂直懸掛于烘箱的中部，試樣之間的距離至少20 mm。
       c.試件所占體積應不超過烘箱體積0.5%。               
4、熱處理完畢后，試件應重新放入環境溫度下的干燥器中存放24h，然后用分析天平再準確稱重每一試件，以mg計，精確到一位小數。
5、失重的計算
每個試件的失重 ＝ 試件的原始重量－試件熱處理后的重量 /揮發表面積         
         — 每個試件的失重單位為mg/cm2；
         — 試件的原始重量以mg為單位；
         — 試件熱處理后的重量以mg為單位。
 七、試驗結果的評定 
    將取自3個試件的測量結果的中間值作為該絕緣或護套的失重，以mg/cm2為單位，所有產品的失重最大值不應超過2.0mg/cm2。

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