电线电缆产品试验方法介绍.ppt

主要内容 1 结构2 标志3 编织密度4 投影 厚度 外径 5 拉力 老化前 后 6 直流电阻7 绝缘电阻8 耐压试验 我们希望检测人员 不但要精通试验方法标准 而且要熟悉产品标准 因为产品标准中列有考核电缆性能的试验项目 试验类型 试验方法 并给出了判定试验项目合格与否的技术指标 一 定义和相关内容 最大拉力 试验期间负荷达到的最大值 抗张强度 拉伸试件至断裂时记录的最大抗拉应力 断裂伸长率 试件拉伸至断裂时标记距离的增量与未拉伸试样的标记距离的百分比 中间值 将获得的数个试验数据以递增或递减次序排列 当有效数据个数为奇数时 中间值为正中间一个数值 若为偶数时 则中间值为中间两个数值的平均值 二 检测依据 GB T5023 额定电压450 750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆 GB T5013 额定电压450 750V及以下橡皮绝缘电缆 JB T8734 1998 额定电压450 750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆电线和软线 JB T8735 1998 额定电压450 750V及以下橡皮绝缘软线和软电缆 GB T2951 2008 电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 GB T12972 2008 矿用橡套软电缆 GB T12528 2008 交流额定电压3kV及以下轨道交通车辆用电缆 GB T3956 2008 电缆的导体 GB T3048 2007 电线电缆电性能试验方法 GB T18380 12 2009 电缆在火焰条件下的燃烧试验第12部分 单根绝缘电线电缆垂直蔓延试验 三 试验的一些基本要求 全部试验应在绝缘或护套挤出后存放至少16h后才能进行 除非另有规定 试验应在环境温度下进行 试样的预处理应根据各产品标准中规定的要求执行 1结构检查 一 导体结构检查1 检验目的导体材料 单丝直径 根数2 检验依据GB T3956 2008 JB T8734 1 19983 试验设备外径千分尺 精度 0 001 直尺 游标卡4 试样制备试样 离端头至少一米长度 1米制取 剥除一端50 绝缘层 5 试验步骤1 导体材料目测 铜 铝 镀锡或不镀锡 2 导体根数3 单丝直径同截面相互垂直方向上测量读两个数值取平均保留三位小数6 结果评定依据GB T3956 2008及产品要求进行判定2类导体 根数不少于规定值 5 6类导体 单丝直径不大于规定值 每根导体中的单线应具有相同的标称直径 2标志 1 检验目的为了识别和使用方便2 检验依据GB T5023 1 GB T5023 2等3 检查项目标志内容 标志间距 耐擦性 清晰性 4 指标要求表面印字标志 电缆应有制造标志 该标志可以是标志线或是制造厂名或商标的重复标志 GB T5013 电缆应有制造厂名 产品型号和额定电压的连续标志 GB T5023 电缆的外表面应有制造厂名或商标 型号 标称截面 电压等连续标志 GB T12528 表面应有制造厂名 型号 规格的连续标志 GB T12972 一个完整标志的末端与下一个标志的始端之间的距离 如标志在外护套上应不超过550mm 如标志在无护套绝缘上 在有护套绝缘上 在有护套包带上应不超过275mm 所有标志应字迹清楚油墨印字标志应耐擦 5 检验设备钢直尺6 试验方法与结果判定试验前试样应在23 5 的温度下至少保持3h 目测电缆表面有无正确的连续性标志 符合标准要求则判合格 否则判为不合格 用直尺测量印字间距 小于等于规定值为合格 否则判不合格 用浸过水的一团脱脂棉或一块棉布轻轻地擦拭印字标志 共擦10次 检查结果应符合标准要求 否则判不合格 GB T12972 2008成品电缆标志 U0 U为3 6 6kV及以上红色护套U0 U为1 9 3 3kV黑色护套U0 U为0 66 1 14kV黄色护套U0 U为0 38 0 66kV黑色护套 绝缘线芯标识GB T5023五芯及以下电缆用颜色识别 五芯以上用数字识别 采用颜色识别时 除用黄 绿组合色外 每一绝缘线芯应只用一种颜色 任一多芯电缆均不应使用不是组合色用的绿色和黄色 采用数字识别时 应用同一种颜色 GB T5013与GB T5023不同之处 五芯以上电缆用颜色或数字识别 任何多芯电缆均不应使用红 灰 白及不是组合色用的绿色和黄色 GB T12972采用不同颜色的绝缘橡皮 不同颜色的色条 色纱 印阿拉伯数字 2芯电缆绝缘线芯选用红 白色 接地线应为黑色 3编织密度 1 检验目的屏蔽层起到均匀电场 防电磁场干扰作用 编织密度的大小直接影响该产品的屏蔽效果 检验编织密度主要目的是考核与标准的符合性 2 试验设备千分尺 分度值0 001mm米尺 精度0 1mm测量纸带 厚度0 1mm左右3 取样从被测电缆任一端截取一根长约一米的样品 3 1测量屏蔽单丝直径 d 测量五根单丝直径 平均值作为计算单丝直径值 精确到小数后三位 3 2测量屏蔽层直径 D 用纸带法在试样的三处测量屏蔽的直径 每处相隔不少于20mmD C 2d 2 纸带厚度C 屏蔽前电缆周长 D 屏蔽电缆直径 屏蔽层直径为屏蔽前电缆直径加上两倍屏蔽层单丝直径 三处测量值的平均值作为屏蔽层的直径 3 3目测锭子总数 m 和每锭中编织单丝根数 n 3 4测量编织单丝的编织节距 L 测量五个完整节距距离 求其平均值作为编织节距 先将一适当宽度和长度的二倍节距左右的纸带 平铺在被测编织层上 再用铅笔沿着被测编织层轴线摩擦纸带 使纸带上留下一组多于半面锭子数的股线痕迹 用直尺量出节距 4 计算公式Kf mnd 2L 1 L D 2 1 2K 2Kf Kf2 100 K 编织密度 Kf 单向覆盖系数 m 锭子总数 n 每锭中单丝根数 d 编织金属单丝直径 mmL 节距 mmD 屏蔽层直径 mm 5 判定标称截面0 12mm2及以下的单芯屏蔽电线 屏蔽的编织密度应不小于60 其他屏蔽电线 其屏蔽的编织密度应不小于80 JB T8734 1 1997 4厚度和外形尺寸测量 1 检验目的符合性控制生产成本为机械性能测试服务 管状 2 检验依据GB T2951 11 GB T5023 2 GB T5013 23 检测仪器设备读数显微镜或放大倍数至少10倍的投影仪 两种装置读数均至 精度 0 01mm 测量带 厚度0 1mm左右 刀片 辅助工具 4 试样制备试验前试样应在23 5 的温度下至少保持3h4 1绝缘厚度 从绝缘上去除所有护层 抽出导体和隔离层 若有的话 在至少相隔1m的3处各取1段 300 500mm 电缆试样 每一试件由一绝缘薄片组成 共3个试片 如果绝缘上有压印标记凹痕 会使该处厚度变薄 因此试件应取包含该标记的一段 5芯及以下电缆每芯均要检查 5芯以上电缆 任检5芯 无护套扁平软线的线芯不应分开 4 2护套厚度 在至少相隔1m的3处各取1段 300 500mm 电缆试样 如果护套上有压印标记凹痕 会使该处厚度变薄 因此试件应取包含该标记的一段 4 3外径 在至少相隔1m的3处各取1段 300 500mm 电缆试样 5 试验步骤绝缘 1 目测最薄点处作为第一测量点2 按GB T2951 11标准中图1 6典型示例图的要求测量3 有不可去除的屏蔽层时 其厚度从测量中减去护套 1 按GB T2951 11标准中图7 11典型示例图的要求测量2 测量厚度中应包含最薄处厚度 外径 1 软线和电缆的外径不超过25mm时 用测微计 投影仪或类似的仪器在相互垂直的两个方向上分别测量 例行试验允许用刻度千分尺或游标卡尺测量 测量时应尽量减小接触压力 2 软线和电缆的外径超过25mm时 应用测量带 厚度0 1mm左右 测量其周长 然后计算直径 D C 2 纸带厚度C 实测周长 6 标准要求与试验结果的评定每一根线芯取3段试样 测得的18个数值的平均值 护套三个试片3n个点 应计算到小数点后2位 数据修约采用四舍五入 18个数值中的最小值作最薄点的厚度 对于RVB线 应为按图6取21个测量值 其中绝缘之间的测量值应除以2 其绝缘平均厚度应为24个值的平均值 包含压印凹痕时 厚度值不计入平均值 但应符合最薄点厚度的规定 绝缘厚度 护套厚度的平均值应不小于产品标准中要求的规定值 但是绝缘最薄厚度应不小于规定值的90 0 1mm 护套最薄厚度应不小于规定值的85 0 1mm 否则判不合格 椭圆度 f值 的测量 f 同一截面上最大外径 最小外径 外径上限 100 15 5老化前 后拉力 1 检验目的原材料质量 成品使用寿命 生产控制2 检验依据GB T2951 11 2008 电缆绝缘和护套材料通用试验方法第11部分 通用试验方法 厚度和外形尺寸测量 机械性能试验 GB T2951 12 2008 电缆绝缘和护套材料通用试验方法第12部分 通用试验方法 热老化试验方法 3 检测仪器设备拉力试验机 哑铃刀 伸率尺 切片机 削片机 冲片机 磨片机 指针式测厚仪 精度0 01mm 老化试验箱 换气量要求 4 试样制备试验前试样应在23 5 的温度下至少保持3h从每个绝缘线芯试样上切取足够长的样段 供制取老化前机械性能试验用试件至少5个和供制取每种老化试验用试件至少5个 试件长度为100mm 扁平软线的线芯不应分开 拉力试验应作为一个整体 试件尽可能制成哑铃试件 绝缘 护套试条应磨平或削平 使标记线间具有平行的表面 对PE和PP绝缘 护套或含有这些材料的试样只能削平而不能磨平 试件磨平或削平后 试条厚度不小于0 8mm 不大于2 0mm 如不能获得0 8mm的厚度 允许最小厚度为0 6mm 拉力试验前 在每个试件的中央标上两条标记线 哑铃试件和管状试件为20mm 小哑铃试件为10mm 只要断裂点发生在标记线间 即使哑铃件的两端不完整也允许 只有当试样尺寸不能制备哑铃试件时才使用管状试件 制备管状试件应将内层所有电缆元件取出 取出元件有困难时可采用 拉伸硬导体 在小的机械力作用下小心滚动线芯或护套 如是绞合线芯或软导体 可先抽取中心1根或几根导体 去除隔离层 如果隔离层留在试件内 在拉力试验过程中发现试样拉伸时试件不规整 则该试验结果应作废 5 环境条件预处理 所有试验应在绝缘和护套料挤出或硫化 或交联 后存放到至少16h方可进行 环境温度 所有试样应在温度 23 5 下至少保持3h 热塑性材料存放温度 23 2 高温处理 试样应在 70 2 下放置24h或者在低于导体最高工作温度下放置24h后重新试验 6 截面积的测量 哑铃试件截面积是试件宽度和测量的量小厚度的乘积 厚度取每个试件的拉伸区域内三处测量值的最小值 哑铃试件的宽度为4mm 指针式测厚仪测量时接触压力不超过0 07N mm2 管状试件截面积计算 A D D 管状试样外径的平均值 修约到小数后两位 绝缘或护套厚度平均值 修约到小数后两位 其中RVS无护套扁平软线应按GB T2951 11 2008标准中图6测量 两导体之间最短距离的一半作为绝缘线芯的绝缘厚度D和 的测量按GB T2951 11 2008标准执行 对需老化的试样 截面积应在老化处理前测量 RVB的截面积计算A D 按GB T2951 11 2008标准中图6测量 两导体之间最短距离的一半作为绝缘线芯的绝缘厚度 7 老化处理温度 时间 按产品标准规定垂直悬挂试件试件间隔 20 若有任何要用于失重试验的试件 则这些试件所占烘箱的容积应不大于0 5 试件在烘箱中的温度和时间按有关电缆产品标准的规定组分明显不同的材料不应同时在同一个烘箱中进行试验老化后室温内保持 16h 8 拉力试验步骤试验应在23 5 温度下进行 对热塑性材料如有疑问应在23 2 温度下进行 拉伸速度 夹头移动速度应为 250 50 mm min 但PE和PP绝缘除外 如有疑问 移动速度应为 25 5 mm min 9 试验结果的评定在夹头处拉断的任何试件的试验结果均应作废 计算抗张强度和断裂伸长率至少需4个有效数据 否则试验应重做 抗张强度和断裂伸长率以所测量数据的中间值作为试验的结果 P SN mm2 L2 L1 L1 100 TS 1 0 0 100 EB 1 0 0 100 TS 老化前后抗张强度变化率 EB 老化前后断裂伸长率变化率 1 老化后抗张强度中间值N mm2 0 老化前抗张强度中间值N mm2 1 老化后断裂伸长率中间值 0 老化前断裂伸长率中间值 例题 1 一组测量值 试片宽度为4mm 哑铃片号1 2 3 4 5 试片厚度 mm 1 21 1 25 1 23 1 19 1 20 拉断力 N 95 98 100 96 99 断裂伸长率 200 180 190 190 100 计算 抗张强度和断裂伸长率 解 1 F1 4 d1 95 4 1 21 19 6N mm2 2 F2 4 d2 98 4 1 25 19 6N mm2 3 F3 4 d3 100 4 1 23 20 3N mm2 4 F4 4 d4 96 4 1 19 20 2N mm2 5 F5 4 d5 99 4 1 20 20 6N mm2 20 2N mm2 190 答 抗张强度为20 2N mm2 断裂伸长率为190 2 在进行绝缘和护套拉伸试验 有管状试件和哑铃试件 其中管状试件的截面积计算公式为A D 式中A为截面积 为绝缘平均厚度 D为管状试件的外径 请推导此公式 解 管状试件截面积A D2 d2 4 D2 D 2 2 4 D 2 D 3 在进行橡塑材料拉伸试验时 影响抗张强度和伸长率的主要因素是什么 解 环境的影响 当温度较高时 表现为抗张强度减小 断裂伸长率增加 反之抗张强度增加 断裂伸长率减小 拉伸速度的影响 提高拉伸速度 抗张强度增加 断裂伸长率减小 降低拉伸速度 抗张强度减小 断裂伸长率增加 试片厚度不均匀或试片表面有伤痕 使得抗张强度和断裂伸长率都降低 6导体电阻 1 检验目的电导体材料质量优劣的表征控制原材料质量检查成品质量2 检测依据GB T5023 2 2008 额定电压450 750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆第2部分 试验方法 GB T5013 2 2008 额定电压450 750V及以下橡皮绝缘电缆第2部分 试验方法 GB T3048 4 2007 电线电缆电性能试验方法导体直流电阻试验 GB T3956 2008 电缆的导体 3 检测仪器设备单 双 臂电桥及测量系统 包含标准电阻 直流电源 检流计 四端测量夹具刻度为0 1 的温度计 传统的双臂电桥设备代表型号有QJ 36 QJ 44 QJ 57 双臂电桥 2 10 5 99 9 单臂电桥 1 100 及以上 4 样品制作切取长度不小于1米的试样 对于多芯电缆短样 严格的讲不能全部去除试样导体外表面的绝缘 护套或其他覆盖物 只能去除试样两端与测量系统相连接部的覆盖物 露出导体 两端大约30cm长的覆盖物被剥除 两电位电极之间大约留有70 80cm长样品的外护层不能剥除 电缆试样长度是成品试样的长度 而不是单根绝缘线芯的长度 在剥除覆盖物的时候 不能损伤导体 任何试样在接入测量系统前 应预先清洁其连接部位的导体表面 去除附着物 污秽和油垢 对于大截面铝导体电缆 试样长度95 185mm2取3m 240mm2及以上取5m 仲裁试验185mm2及以下取5m 240mm2及以上取10m 电流引入端采用铝鼻子压接 使压执着后的导体与接头融为一体 电位端采用直径1 0mm的软铜丝在绞线外紧密缠绕2圈后打结引出 以防松动 5 试验步骤5 1环境温度温度 15 35 湿度 85 温度计 最小刻度为0 1 离地 1米离试样 1米离墙面 10厘米与试样同一水平面5 2试样连接用四个夹头连接被测试样 试样长度的测量应在二电位电极间 内侧 的试样上进行 型式试验长度测量误差不超过 0 15 例行试验不超过 0 5 绞合导体的全部单线应可靠地与测量系统的电流夹头相连接 5 3读数闭合直流电源开关 平衡电桥 检流计的指针指向零 读取读数 记录至少四位有效数 当试样的电阻小于0 1 时 应将开关换向 用相反方向电流再测量一次 读取读数 最后取二次读数的平均值 6 结果计算1 导体电阻值与温度有关 温度校正系数 20铜 0 003931 20铝 0 004031 2 校正到20 时每公里长度电阻值R20 Rx 1000 1 20 t 20 L或R20 Rx 254 5 1000 234 5 tL GB T5013 GB T5023 7 测量时注意事项 在旋电流电极和电位电极时旋转力应适中 对于较小截面的试样 旋转力不能太大 防止单丝断裂 试样放置于规定的环境条件下足够长的时间 使导体中的温度与试验环境温度达到平衡 平衡期间温度偏差不大于1 计算公式中t是导体温度 用环境温度替代导体温度 QJ57双臂电桥测量时灵敏度应放置于最大 应定期进行校验 四端夹具的外侧一对为电流电极 内侧一对为电位电极 无论是电流电极还是电位电极与试样接触的宽度应不大于试样测量长度的0 5 每一端的电位电极与电流电极夹头间距不应小于被测试样断面周长的1 5倍 为了测量计算方便 电位电极之间的距离都是1米 此距离一定要经过权威计量单位进行检定 因为它代表了被测试样的长度 例题 1 有一铜线试样长度为1米 室温为25 时 测得电阻为0 02214 求20 时的电阻值 取 0 00393 解 R20 R 1 t 20 L 0 02214 1 0 00393 25 20 0 02171 答 20 时的电阻值为0 02171 2 有一盘电缆标称截面是95mm2 在室温10 时测得电阻值为0 29 计算该电缆长度是多少米 0 031 0 004 解 R S 1 t 20 L 0 031 0 29 95 1 0 004 10 20 L L 925 7m答 该电缆长度为925 7m 7电压试验 1 检验目的为了发现工艺上的缺点或绝缘中缺陷等 电缆在工作电压下运行的可靠性程度 验证电缆产品其他性能的一种试验方法 选定的原则 既要发现绝缘中的严重缺陷 又不致损害完好的绝缘 造成暗伤 2 检测依据GB T3048 8 2007 电线电缆电性能试验方法交流电压试验 GB T5023 2 2008 额定电压450 750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆第2部分 试验方法 4 样品制作试样的选择除产品标准中另有规定外 应随机选取 试样的长度按产品标准规定选取 成品电缆电压试验试样最小长度10 5m 绝缘线芯电压试验在一根5 5米长的电缆试样上进行 在水槽内进行试验时 试样两个端部伸出水面的长度不得小于200mm 5 试验步骤运行试验 检查仪器是否动作正常接线 总原则 高压端接导体接地端接铜棒 水 和 其余导体 将成品电缆电压试验试样浸入水温20 5 的水中最少1h 电压应依次施加在每根导体对连接在一起的所有其他导体和金属层 若有 或水之间 然后电压再施加在所有连接在一起的导体和金属层或水之间 每次最少施加电压时间和施加电压见各产品标准要求 绝缘线芯电压试验试样浸入水温20 5 的水中最少时间1h 电压施加在导体和水之间 每次最少施加电压时间和施加电压见各产品标准要求 试样温度 与环境温差 3 耐压试验条件 2008新增型式试验项目 升压方式 试验时 电压应从较低值开始 缓慢平稳地升至规定的试验电压值 并维持产品标准所规定的时间 升压不能过慢 以免造成在接近试验电压时耐压时间过长 降低电压 直至所规定的试验电压值的40 以下 然后再切断电源 不允许在高压下突然切断电源 以免出现过电压 6 试验结果的评定无击穿现象为合格试样端部闪烁放电 重试试样中停电 重新施加电压并计时避免 假击穿 试样不可能再次耐受相同电压值的试验时 则应认为试样已击穿 7 测量时注意事项 试验回路应有快速保护装置 以保证当试样击穿或试样端部或终端发生沿表面闪络放电或内部击穿时能迅速切除试验电源 安全措施 试区周围应有金属接地栅栏 进出口门连锁 要有信号指示灯和 高电压危险 警告牌等安全措施 试验区域内应有接地极 接地电阻应小于4 所有接地系统应可靠接地 8绝缘电阻 1 检验目的绝缘电阻是绝缘结构的主要电性能参数之一 是衡量绝缘结构绝缘性能的重要指标 同一截面电线不同绝缘材料 其绝缘电阻不同 不同截面同一绝缘材料绝缘电阻也不一样 为检验绝缘性能的优劣 在绝缘结构的制造和使用中 常需要测定绝缘电阻 测定绝缘电阻可发现工艺上的一些缺陷 同时也是研究绝缘材料的品质和特性 研究绝缘结构及产品在各种运行条件下的使用性能等方面的重要手段 对已投入运行的产品 是判断产品品质变化的重要依据之一 2 检验依据GB T3048 5 2007 电线电缆电性能试验方法绝缘电阻试验 GB5023 2 2008 额定电压450 750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆第2部分 试验方法 GB T5013 2 2008 额定电压450 75V及以下橡皮绝缘电缆第2部分 试验方法 3 检测仪器设备绝缘电阻测试仪ZC 90 ZC 46A 测量电压100 500V测量范围为105 2 1011 高阻计ZC 36 测量电压100 500V测量范围为104 1016 恒温水槽 4 样品制作除产品标准另有规定外 试样的有效长度应不小于5米 试样两端绝缘外的覆盖物应小心地剥除 不得损伤绝缘表面 试样应浸在预先加热到规定温度的水中 试样两个端头露出水面的长度约250mm 绝缘部分露出的长度应不小于150mm 露出的绝缘表面应保持干燥和洁净 5 试验步骤5 1环境条件型式试验温度 20 5 湿度 80 例行试验温度 0 的室温内工作温度下 温度误差不超过 2 有争议时不超过 1 5 2接线测量输入端与试样相连高压端与水相连 5 3打开电源开关 调零 选择输出电压 DC80 500V 倍率放至最低档5 4充电一般为15秒 无规定则为1min5 5测量电阻值计时 调整倍率 1 5min后读数5 6放电一般为充电时间的4倍5 7复位 关闭电源 以ZC 90绝缘电阻测试仪测量一根60227IEC01 BV 试样 取样及试验步骤如下 取做完电压试验合格的试样5 5m 试样的一端头剥去绝缘部分 露出导体的长度约50mm 将试样放进70 的水中 试样浸在水中长度为5m 两端露出水面约0 25m 浸水2h 将试样接入测量系统 测量输入端与试样相边连 高压端与水相连 选择输出电压 80 500V 将量程开关拨至最小档 仪器调零 将功能开头由 调零 档经 放电 充电 档拨至测量档 观察示值 如出现 1 说明仪器欠量程 逐步将量程开关按顺时针旋转 使仪器示值在1 00 19 99之间 如出现 说明仪器过量程 迅速将量程开头逆时针旋转 如在最小档仍出现 说明被测试样短路 将功能开头拨至 放电 档 在找到合适的测量档后 打开读数保持开头 1min指示灯亮 记录被测值 计算1km长度的绝缘电阻值 6 试验结果的评定绝缘电阻 LRL R 10 6 M km1000R 试样电阻 L 试样长度m绝缘电阻判定 7 测量时注意事项测量绝缘电阻前 试样应经受住绝缘线芯电压试验 如因试样带有剩余电荷而造成测量结果有明显差别时 必须先进行充分放电 数据处理结果的有效数字位数与标准要求对应一致测量误差 电阻值 1 1010 时 不大于 10 1 1010 时 不大于 20 温度 高指数下降电场强度 较低时与其无关 较高时 由于离子迁移率增加 绝缘电阻系数迅速下降 在接近击穿的高场强范围时 按指数下降杂质 特别是水份 大大降低其绝缘电阻 例题 某电缆长度820m 在18 时测得绝缘电阻是1800M 求此电缆20 时每公里的绝缘电阻 K 0 82 解 R Rt L K 1800 0 82 0 82 1210M km答 此电缆20 时每公里的绝缘电阻为1210M 绝缘线芯火花试验 导通试验 过渡电阻 局部放电简单介绍 1 火花试验 执行标准 GB T3048 9 2007适用于检验橡皮和塑料绝缘电线电缆绝缘线芯的绝缘层质量 可用于电线电缆的