DB32∕T 3874-2020 额定电压35KV及以下挤包塑料绝缘电力电缆用石墨烯复合半导电屏蔽料通 用要求

ICS17.040.20

Q53

DB32

江苏省地方标准

DB32/T3874—2020

额定电压35kV及以下挤包塑料绝缘电力电

缆用石墨烯复合半导电屏蔽料通用要求

Generalrequirementsforgraphenecompositesemi-conductiveshieldingcompound

forpowercablesofratedvoltagesuptoandincluding35kV

2020-10-13发布2020-11-13实施

江苏省市场监督管理局发布

DB32/T3874-2020

目次

前言................................................................................II

1范围..............................................................................1

2规范性引用文件....................................................................1

3术语和定义........................................................................1

4使用特性..........................................................................1

5代号和产品型号及名称..............................................................2

6技术要求..........................................................................2

7试验方法..........................................................................4

8检验规则..........................................................................5

9包装、标志、运输和贮存............................................................6

I

DB32/T3874-2020

前言

本标准按照GB/T1.1-2020给出的规则起草。

本标准由江苏省石墨烯标准化技术委员会提出并归口。

本标准起草单位：常州中超石墨烯电力科技有限公司、江南石墨烯研究院、江苏江南烯元石墨烯科

技有限公司、江苏中超控股股份有限公司、江苏长峰电缆有限公司、圣安电缆有限公司。

本标准主要起草人：霍振平、董国材、吴俊、王义林、陆洲、张小敏、吴晓晨、陆正荣

II

DB32/T3874-2020

额定电压35KV及以下挤包塑料绝缘电力电缆用石墨烯复合半导电

屏蔽料通用要求

1范围

本标准规定了额定电压35kV及以下挤包塑料绝缘电力电缆用石墨烯复合半导电屏蔽料（以下简称石

墨烯复合半导电屏蔽料）的通用要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输和贮存。

本标准适用于以聚烯烃树脂为主要原材料，加入石墨烯、增塑剂、稳定剂、交联剂等助剂，经混合、

塑化成粒制成石墨烯复合交联型或热塑型半导电屏蔽料。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，其所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。

GB/T1040塑料拉伸性能试验方法

GB/T2951.12电缆和光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（idtIEC60811-1-2:1985）

GB/T2951.21电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法

GB/T3048.3电线电缆电性能试验方法半导电橡塑材料体积电阻率试验

GB/T3682热塑性塑料熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的测定

GB/T5470塑料冲击脆化温度试验方法

GB/T30544.13纳米科技术语第13部分：石墨烯及相关二维材料

JB/T10738额定电压35kV及以下挤包绝缘电缆用半导电屏蔽料

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

石墨烯graphene

由一个碳原子与周围三个近邻碳原子结合形成蜂窝状结构的碳原子单层。

注1：它是许多碳纳米物体的重要构建单元。

注2：由于石墨烯仅有一层，因此通常被称为单层石墨烯。石墨烯缩写为1LG，以便区别于缩写为2LG的双层石墨烯

和缩写为FLG的少层石墨烯。

注3：石墨烯有边界，并且在碳-碳键遭到破坏的地方有缺陷和晶界。

[GB/T30544.13—2018，定义3.1.2.1]

4使用特性

1

DB32/T3874-2020

交联型石墨烯复合半导电屏蔽料适用于电缆导体长期允许最高工作温度为90℃。

热塑型石墨烯复合半导电屏蔽料适用于电缆导体长期允许最高工作温度为70℃。

5代号和产品型号及名称

5.1代号

5.1.1系列代号

挤包塑料绝缘电力电缆用石墨烯复合半导电屏蔽………GHE-P

5.1.2按材料特征分

热塑型……………S

交联型……………YJ

5.1.3按使用特征分

不可剥离型………………………省略

可剥离型…………………………B

5.1.4按电缆结构单元分

导体用……………D

绝缘用……………J

5.2产品型号及名称

5.2.1产品用代号表示，组成产品型号顺序如下

5.2.2产品型号及名称见表1

表1产品型号及名称

型号产品名称

GHE-PSD挤包塑料绝缘电力电缆导体用热塑型石墨烯复合半导电屏蔽料

GHE-PYJD挤包塑料绝缘电力电缆导体用交联型石墨烯复合半导电屏蔽料

GHE-PYJJ挤包塑料绝缘电力电缆绝缘用交联型石墨烯复合半导电屏蔽料

GHE-PYJBJ挤包塑料绝缘电力电缆绝缘用交联型可剥离石墨烯复合半导电屏蔽料

6技术要求

2

DB32/T3874-2020

6.1外观

石墨烯复合半导电屏蔽料呈黑色颗粒状，尺寸约为4mm×4mm×3mm的方形粒状物或具有相当大小

的圆柱形粒状物，色泽和质地均匀，颗粒间不应有明显粉末状物质。

6.2机械物理性能和电气性能

石墨烯复合半导电屏蔽料的机械性能和电气性能符合表2的规定。

表2石墨烯复合半导电屏蔽料机械物理性能和电气性能

要求

序号项目单位

GHE-PYJDGHE-PYJJGHE-PYJBJGHE-PSD

1密度g/cm3≤1.20≤1.20≤1.20≤1.20

2拉伸强度MPa≥12.0≥10.0≥10.0≥10.0

3断裂伸长率%≥200≥220≥220≥260

空气热老化试验

试验条件：热老化温度℃135±2135±2135±2100±2

4持续时间h168168168240

拉伸强度变化率≤%±30±30±30±30

断裂伸长率变化率≤%±30±30±30±30

冲击脆化

5试验条件：试验温度℃-40-40-40-10

冲击脆化性能失效数≤15/30≤15/30≤15/30≤15/30

热延伸

试验条件：温度℃200±2200±2200±2—

机械负荷MPa0.20.20.2—

6

负荷时间min151515—

负荷下伸长率%≤100≤100≤100—

冷却后永久变形%≤15≤15≤15—

热变形待定

7试验条件：温度℃———

持续时间h———

820℃时体积电阻率Ω·cm≤20≤20≤20≤20

990℃（70℃）时体积电阻率Ω·cm≤1000≤500≤500≤200

空气热老化后体积电阻率

试验条件：老化温度℃100±2100±2100±2100±2

10

持续时间h168168168168

90℃（70℃）时体积电阻率Ω·cm≤200≤100≤100≤200

11剥离强度N/cm——10～45—

空气热老化后剥离强度

试验条件：老化温度℃——100±2—

12

持续时间h——168—

剥离强度N/cm——10～45—

3

DB32/T3874-2020

表2(续)

要求

序号项目单位

GHE-PYJDGHE-PYJJGHE-PYJBJGHE-PSD

熔体质量流动速率试验

试验条件：温度℃110110110130

13

负荷kg21.621.621.621.6

熔体质量流动速率≤g/10min15152525

注：本表1-12项参考JB/T10738；增加第13项熔体质量流动速率试验指标。

6.3工艺性能

若用户有要求，制造厂必须提供石墨烯复合半导电屏蔽料的挤出温度范围、流变性能及交联工艺参

数等数据。

7试验方法

7.1外观检查

应在自然光线下用正常目力检查石墨烯复合半导电屏蔽料外观。

7.2试样制备

按JB/T10738规定进行，采用不同厚度的模腔制备相应厚度的试样。

7.3拉伸强度和断裂伸长率试验

按GB/T1040规定进行，试样为Ⅱ型哑铃片，厚度为（1.0±0.1）mm，拉伸速度为（250±50）mm/min。

7.4空气热老化试验

按JB/T10738规定进行。

7.4.1空气热老化试验条件应符合表2的规定。试样为Ⅱ型哑铃片，厚度为（1.0±0.1）mm，有效试

样应不少于五片。

7.4.2空气热老化烘箱采用自然通风的电热老化箱，应符合GB/T2951.12中的8.1的要求。

7.4.3热老化后拉伸强度和断裂伸长率试验按7.3的规定进行。试样在温度为（23±3）℃、相对湿度

为（45～55）%的环境中待调节时间不少于17h。

7.5冲击脆化温度试验

冲击脆化温度试验应按GB/T5470的规定进行，试片厚度为（1.6±0.1）mm。

7.6热延伸试验

热延伸试验应按GB/T2951.21中的规定进行。试样按GB/T1040规定为Ⅱ型哑铃片，厚度为（1.0

±0.1）mm。

7.7体积电阻率试验

4

DB32/T3874-2020

7.7.1测定20℃时体积电阻率，试样应按GB/T3048.3的规定，试样在温度为（23±3）℃、相对湿

度为（45～55）%的环境中待调节时间不少于24h。

7.7.2测定90℃时体积电阻率，体积电阻率试验应按JB/T10738附录A的规定进行。

7.7.3测定热老化后90℃时体积电阻率。热老化后，90℃时体积电阻率应在1h之内进行，JB/T10738

附录A的规定进行，热老化条件按表2的规定。

7.8剥离强度试验

7.8.1试样成型

7.8.1.1石墨烯复合半导电屏蔽料的热压成形试样制备按7.2的规定进行。

7.8.1.2过氧化物交联型聚乙烯绝缘料热压成形试样制备。按JB/T10738的规定进行；试样尺寸：长

200mm、宽150mm、厚度为（2.1～2.2）mm、液压机的压强应大于15MPa，试样加压冷却至室温，出

模。试样应平整光洁、厚度均匀、无气泡。

7.8.2试样交联

7.8.2.1过氧化物交联型绝缘料和石墨烯复合半导电屏蔽料试样制备，按JB/T10738的规定进行；交

联后试样应平整光洁、厚度均匀、无气泡。

7.8.2.2剥离强度试验:剥离强度试验按按JB/T10738的规定进行。

7.8.3空气热老化后剥离强度试验

7.8.3.1空气热老化条件符合表2要求。

7.8.3.2老化箱要求应按7.4.2的规定进行。

7.8.3.3试样制备要求应按7.8.1及7.8.2的规定进行。

7.8.3.4剥离强度试验应按JB/T10738附录B的规定进行。

7.9密度试验

密度试验应按JB/T10738的规定进行。

7.10熔体质量流动速率

熔体质量流动速率按GB/T3682的规定进行。

8检验规则

8.1检验分类

本标准规定的检验分为出厂检验和型式检验。

8.1.1每一批产品交货时必须进行出厂检验，出厂检验为抽样试验（代号S）。每一批样片由生产厂

检验部门进行抽样试验合格后方可出厂。

8.1.2式检验对产品质量进行全面考核，即对本标准规定的技术要求全部项目进行型式试验（代号T）。

8.1.3有下列情况之一时，应进行型式试验：

a)新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定；

b)正式生产后，如材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；

c)正常生产时，每隔六个月；

d)产品长期停产后，恢复生产时；

5

DB32/T3874-2020

e)出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；

f)国家质量监督机构提出进行型式检验要求时。

8.1.4试验项目和试验类别应符合表3规定。

表3试验项目及类别

序号试验项目试验类别试验方法

1外观检验T、S7.1

2拉伸强度T、S7.3

3断裂伸长率T、S7.3

4空气热老化T7.4

5冲击脆化温度T7.5

6热延伸T、S7.6

7热变形T、S(待定）待定