电磁线耐磨损性能与高温老化可靠性检测方法

Q/LB.□XXXXX-XXXX电磁线耐磨损性能与高温老化可靠性检测方法范围本文件规定了电磁线耐磨损性能与高温老化可靠性的试验方法通则、耐磨损性能检测方法和高温老化可靠性检测方法。本文件适用于额定电压不超过1000V的各类漆包电磁线、绕包电磁线、无机绝缘电磁线的耐磨损性能与高温老化可靠性的检测与评价。特殊用途电磁线，如耐高温、耐冷媒、抗电晕电磁线等可参照使用。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。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GB/T4074.3绕组线试验方法第3部分：机械性能GB/T17737.324同轴通信电缆第1-324部分：机械试验方法电缆耐磨性试验术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

电磁线magnetwires用于绕制电工线圈的金属导线，又称绕组线。通常带有绝缘层，按绝缘特性可分为漆包线、绕包线、特种电磁线等。试验方法通则检测条件除非另有规定，所有检测应在以下标准环境条件下进行。环境温度：23℃±2℃。相对湿度：50％±5％。大气压力：86kPa～106kPa。试样制备取样要求样品应取自同一生产批次，长度不小于1.5m，数量不少于5根。试样应来自不同的生产卷轴，覆盖不同的生产时间段。样品表面应平整光滑，无可见缺陷、污染或损伤。试验预处理试验前，样品应在4.1规定的条件下调节不少于24h。若试样表面有污染物，应采用适当溶剂清洁，确保不影响试验结果。清洁后的试样需再次调节至少1h方可进行试验。试验设备校准校准要求应符合以下规定：所有试验设备应按国家计量规程进行定期校准；关键参数校准周期不超过12个月；试验前应检查设备状态，确保功能正常。主要试验设备的校准参数包括但不限于：力值测量系统的准确度；温度控制系统的均匀性和稳定性；位移测量系统的准确度；电气参数测量系统的准确度。试验记录和报告试验记录应至少包括：试样标识信息（型号、规格、生产批号）；试验环境条件（温度、湿度）；试验设备信息（型号、编号、校准状态）；试验参数和条件；试验结果和观察现象；试验日期和人员。试验报告应清晰、准确、完整，包括：试验依据和目的；试样信息和试验条件；试验结果和分析；结论和建议。耐磨损性能检测方法往复摩擦试验原理本方法按照GB/T17737.324中规定的电缆耐磨性试验原理，将电磁线试样固定在试验台上，用规定材质的摩擦头施加垂直压力，以固定行程和频率进行往复运动，记录绝缘层被磨穿时的摩擦次数。设备应至少包括以下设备：往复式耐磨试验机；摩擦头：根据试验要求可选择不同材质的摩擦头；计数器：自动记录摩擦次数；负载施加装置：精度±1％。试验步骤应包括以下步骤。将试样牢固固定在试验台上，确保测试区域悬空且水平。安装选定材质的摩擦头（推荐值：0.3mm、0.5mm、0.7mm、1.0mm或按产品标准规定），施加规定的垂直负载（推荐值：10N、50N或按产品标准规定）。设置摩擦行程为50mm，频率为60次/min。设置实验电压，一般为6V～12V，根据产品标准进行选择。启动试验机，开始往复摩擦试验。监测试样绝缘层，当出现以下情况时立即停止试验并记录摩擦次数：导体完全暴露；发生短路（采用电气监测法时）；达到产品标准规定的失效标准。同一试样至少测试3个不同位置，取平均值作为该试样的耐磨损性能值。结果判定根据摩擦次数对电磁线耐磨损性能分级：A级：次数≥200次；B级：100≤次数＜200；C级：次数＜100。不同种类电磁线耐磨耗性等级判定表见附录A弯曲摩擦试验原理按照GB/T4074.3规定的机械性能试验方法，模拟电磁线在弯曲状态下的摩擦损耗，将电磁线绕过规定直径的滑轮或滚筒，在弯曲状态下进行往复摩擦，测试后检查绝缘层损伤情况。设备应至少包括以下设备：动态曲挠试验机；滑轮组：直径按产品标准规定（推荐值：导体直径的5倍、10倍、15倍）；负载施加装置；计数器。试验步骤应包括以下步骤。将试样绕过规定直径的滑轮，两端固定。施加规定的张力（推荐值：导体标称截面积×10N/mm²）。设置弯曲角度为90°，频率为30次/min。启动试验机，进行弯曲摩擦试验。记录达到下列情况时的弯曲次数：绝缘层出现裂纹；导体外露；发生电气短路。试验后检查绝缘层开裂、护套磨损或导体外露情况。结果判定试验后绝缘层不应出现裂纹、穿孔或导体外露，且通过耐压试验（2.5kV/1min）和绝缘电阻测试（不小于100MΩ·km）。负荷耐磨试验原理在电磁线表面施加恒定垂直负载，摩擦头以特定速度移动，监测绝缘层或护套的破损情况。设备应至少包括以下设备：垂直压力耐磨试验机；不同规格的负载（10N、20N、50N、100N等）；摩擦头。试验步骤应包括以下步骤：将试样固定在试验台上；选择规定的摩擦头材质和负载；施加恒定垂直负载（推荐值：10N、50N等）；启动试验机，摩擦头以规定速度移动（推荐值：5mm/s、10mm/s）移动；记录达到失效标准时的负载或时间。结果判定试验后绝缘层不应出现可见裂纹、穿孔或导体外露。高温老化可靠性检测方法热老化试验原理按照GB/T2951.12规定，将电磁线试样暴露在高温环境中一定时间，评价其在高温下的耐热性和长期稳定性，通过测试老化前后机械性能、电气性能的变化来评估其耐热寿命。设备应至少包括以下设备：配备强制对流系统的高温老化试验箱（温度范围150℃～300℃，控温精度±1℃）；拉伸试验机；击穿电压测试仪；绝缘电阻测试仪。试验步骤应包括以下步骤。按GB/T2951.12规定，选择空气炉时效法或油浴老化法。测量试样初始性能：伸长率（按GB/T4074.3试验方法执行）；击穿电压；绝缘电阻。将试样悬挂于老化箱内，彼此间距不小于20mm。根据电磁线耐热等级设置老化温度（推荐值：130℃、155℃、180℃、200℃等）。设置老化时间（推荐值：168h、336h、672h等）或按产品标准规定。启动老化试验，到达规定时间后取出试样。试样在标准环境条件下调节16h～24h。测量老化后性能，计算性能变化率。绘制性能变化趋势图（见附录B）。结果判定热老化后电磁线应符合以下规定：伸长率变化不大于±30％；击穿电压保留率不小于70％；绝缘电阻不小于产品标准规定值。电－热联合老化试验原理在施加额定电压的同时进行梯度温度循环测试，模拟电磁线在实际工况下的老化过程。设备应至少包括以下设备：电－热联合老化设备；电压源应0kV～5kV可调；高温试验箱；监测系统。试验步骤应包括以下步骤。将试样绕制在标准金属棒上（直径按产品标准规定）。施加额定电压（推荐值：300V、600V、1000V）。按以下温度循环进行试验：从室温升至额定温度，保温2h；继续升温至额定温度+20℃，保温2h；回到额定温度，保温2h；降至室温，保温2h。每个循环共计8h，总计进行7～28个循环。试验过程中监测试样的电气性能。结果判定试验后试样应符合以下规定：无击穿现象；无局部放电（不大于1pC）；绝缘电阻符合产品标准规定。热冲击试验原理将电磁线试样暴露在交替的高低温环境中，评估其抵抗温度急剧变化的能力。设备应至少包括以下设备：高低温交变试验箱；卷绕装置；放大镜。试验步骤应包括以下步骤：将试样紧密绕在标准金属棒上；将试样置于高温箱中，在指定温度（按耐热等级选择）保持30min；迅速转移到低温箱中，在-10℃±2℃保持30min；如此重复3个循环；取出后检查试样绝缘层是否开裂。结果判定用6倍放大镜检查，绝缘层不应出现可见裂纹。高温性能稳定性测试原理评估电磁线在高温环境下的性能稳定性，测定导体材料在高温环境下的电阻率变化程度。设备应至少包括以下设备：高温试验箱；电阻测试仪；热重分析仪（TGA）。试验步骤应包括以下步骤。将试样置于高温箱中，在额定温度下持续放置规定时间（推荐值：1000h）。定期测量：导体电阻变化率；绝缘电阻；质量变化（使用TGA）。记录数据并绘制性能-时间曲线。（示例见图C-2）结果判定试验后电磁线应符合以下规定。导体电阻变化率：≤±5％。绝缘电阻：≥产品标准规定值。质量损失：≤3％。

（规范性）

不同种类电磁线耐磨耗性等级判定表不同种类电磁线耐磨耗性等级判定表电磁线类型耐磨等级摩擦次数典型应用场景漆包电磁线（聚酯/聚氨酯漆膜）1级（普通）≥50次家用电器、小型电机2级（中等）≥100次工业电机、变压器3级（高耐磨）≥200次高频线圈、精密仪器绕包电磁线（聚酰亚胺薄膜/玻璃丝）0级（基础）≥30次低压电机、电磁阀A级（单层）≥30次低压电机、电磁阀B级（多层）≥80次高温环境、特殊绝缘要求无机绝缘电磁线4级（超高耐磨）≥500次航空航天、极端环境设备

（规范性）

高温老化试验性能变化趋势图此图所示为以155℃老化温度为例，展示168h、240h、336h、504h、672h五个时间节点的性能变化，其中伸长率保留率应≥70％，击穿电压保留率应≥70％，绝缘电阻保留率应≥产品标准规定值。高温老化试验性能变化趋势图

（资料性）

电-热联合老化循环曲线电-热联合老化循环曲线图，见图C-1。此图所示为单个循环周期8h，标注各阶段温度保持时间和升降温速率，明确电压施加全程保持。图中额定温度可根据电磁线耐热等级调整，循环次数按试验要求设定（7～28次）。电-热联合老化循环曲线图各阶段详细情况如下。阶段1：0-2h，室温→额定温度