電線電纜檢驗知識——絕緣護套老化前后拉力試驗

一、檢驗目的

電纜在長期使用過程中，絕緣由于高場強和熱循環的同時作用而逐漸老化，老化后絕緣材料的機械性能、物理性能、擊穿場強降低，從而降低電纜的使用壽命，老化試驗就是在盡量接近運行的條件下考驗電纜絕緣或護套的穩定性，目前我們進行的老化試驗是屬于加速老化試驗，采用較高溫度下，連續較長時間的老化來考核材料的物理機械性能的穩定性。

二、適用范圍

適用于測量電線電纜絕緣和護套老化前后的抗張強度和斷裂伸長率。

三、檢驗依據

GB/T 2951.11—2008/IEC 60811-1-1：2001及相關產品標準。

四、試驗設備及器具

1.老化箱：自然通風或壓力通風，在規定的老化溫度下，烘箱內全部空氣更換次數每小時8~20次。

2.拉力機、讀數顯微鏡或投影儀、測厚儀。

3.啞鈴刀。

五、取樣及試樣設備

從每一被試電纜絕緣層和護套上切取一段試樣，其長度足以切取至少10個制成啞鈴或管狀試件。啞鈴試件或管狀試件的制備詳見“啞鈴試件或管狀試件的制備"。

六、試驗步驟

1.試樣預處理

（1）所有試樣包括老化或未老化的試樣應在溫度（23±5）℃下至少保持3h。避免陽光直射，但熱塑性絕緣材料試件的存放溫度為（23±2）℃。

（2）如有疑問，則在制備試件前，所有材料或試條應在（70±2）℃溫度下（如有關電纜產品標準沒有規定其他的處理溫度）放置24h。處理溫度應不超過導體工作溫度，這一處理過程應在測量試件尺寸之前進行。

2.測量截面積

（1）對需老化的試件，截面積應在老化處理前測量。但絕緣帶導體一起老化的試件除外。

（2）啞鈴試件截面積是試件寬度和測量的最小厚度的乘積，試件的寬度和厚度應按如下方法測量。

a.寬度：

任意選取三個試件測量它們的寬度，取最小值為該組啞鈴試件的寬度；如果對寬度的均勻性有疑問，則應在三個試件上分別取三處測量其上下兩邊的寬度，計算上下測量處測量值的平均值。取三個試件的9個平均值中的最小值為該組啞鈴試件的寬度。如仍有疑問，應在每個試件上測量寬度，測量寬度時的誤差應不大0.04mm。

b.厚度：

每個試件的厚度取拉伸區域內三處測量值的最小值。測量厚度 時應使用 指針式測厚儀進行測量，測量時接觸壓力不超過0.07N/mm2,測量厚度時的誤差應不大于0.01mm。

（3）管狀試件的截面積。

在試樣中間處截取一個試件，然后用下述方法計算其截面積A（單位mm2）

A＝π（D-δ）δ

3.老化處理

（1）根據不同的絕緣材料和護套材料選擇加熱溫度和時間,詳見相關標準。

（2）將穿好的試件放入已加熱到規定溫度的烘箱中，試件應垂直懸掛在烘箱的中部，每一試件與其它任何試件之間的間距至少為20mm，試件所占老化箱的有效容積不大于十分之一，組份實質上不同的材料不應同時進行試驗。

（3）帶縮小直徑的實心無鍍層導體的管狀試件的老化，應在管狀試件中插入一根直徑比導體小10%的無鍍層實心導體。

4.老化結束后

從烘箱中取出試件，并在環境溫度下放至16h，避免陽光直接照射。

5.拉力試驗

（1）試驗應在（23±5）℃溫度下進行。對熱塑性絕緣材料有疑問時，試驗應在（23±2）℃溫度下進行。

（2）夾頭之間的間距

拉力試驗機的夾頭可以是自緊式夾頭，也可以是非自緊式夾頭。夾頭之間的總間距約為：

a.小啞鈴試件 34mm

b.大啞鈴試件 50mm

c.用自緊式夾頭試驗時，管狀試件 50mm

d.用非自緊式夾頭試驗時，管狀試件 85mm

（3）將試件對稱并垂直地夾在拉力機的上下夾具上，以（250±50）mm/min的拉伸速度拉伸到斷裂，有疑問時，移動速度為（25±5）mm/min。老化前和老化后的兩組試件應連續進行試驗。

a.試驗期間測量并記錄拉力，同時在同一試件上測量斷裂時兩個標記線之間的距離。

b.在夾頭處拉斷的任何試件的結果均作廢。

c.計算抗張強度和斷裂伸長率至少需要4個有效數據，否則試驗應重做。

抗張強度的計算：σ=P/S

σ— 抗張強度，N/mm2；

P — 試件拉伸至斷裂時的力，N；

S — 試件的截面，N/mm2。

斷裂伸長率的計算：ε=（L1- L0）/ L0×100％

ε— 斷裂伸長率，％；

L1— 斷裂時試件標記線間距離，mm；

L0— 拉伸前試件標記線間距離，mm。

七、試驗結果的評定

老化前后的抗張強度最小中間值、變化率，斷裂伸長率最小中間值、變化率應符合相關標準的要求。

1.抗張強度變化率 = (老化后抗張強度最小中間值－老化前抗張強度最小中間值）÷老化前抗張強度最小中間值×100％

2.斷裂伸長率變化率 ＝（老化后斷裂伸長率最小中間值－老化前斷裂伸長率最小中間值）÷老化前斷裂伸長率最小中間值×100％