DB32T 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

1、ICS17.040.20Q 53DB32江苏省地方标准DB 32/T 38742020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General requirements for graphene composite semi-conductive shielding compound for power cables of rated voltages up to and including 35kV2020 - 10 - 13发布2020 - 11 - 13实施江苏省市场监督管理局发布DB32/T 3874-2020目次前言II1范围12规范性引用文件13术语

2、和定义14使用特性15代号和产品型号及名称26技术要求27试验方法48检验规则59包装、标志、运输和贮存6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 7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

3、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/T 1040塑料拉伸性能试验方法GB/T 2951.12 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（idt IEC 60811-1-2:

4、1985）GB/T 2951.21电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法GB/T 3048.3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/T 3682 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/T 5470 塑料冲击脆化温度试验方法GB/T 30544.13 纳米科技 术语 第13部分：石墨烯及相关二维材料JB/T 10738 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

5、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/T 30544.132018，定义 3.1.2.14 使用特性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YJ5.1.3 按使用特征分不可剥离型省略可剥离型B5.1.

6、4 按电缆结构单元分导体用D绝缘用J5.2 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-PSDGHE-PYJDGHE-PYJJGHE-PYJBJ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4 mm4 mm3 mm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

7、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序号项目单位要求GHE-PYJDGHE-PYJJGHE-PYJBJGHE-PSD1密度g/cm31.201.201.201.202拉伸强度MPa12.010.010.010.03断裂伸长率%2002202202604空气热老化试验 试验条件：热老化温度1352135213521002 持续时间h168168168240 拉伸强度变化率 %30303030 断裂伸长率变化率 %303030305冲击脆化 试验条件：试验温度 -

8、40-40-40-10冲击脆化性能失效数15/3015/3015/3015/306热延伸 试验条件：温度 200220022002 机械负荷MPa0.20.20.2 负荷时间 min151515 负荷下伸长率%100100100 冷却后永久变形%1515157热变形 试验条件：温度 持续时间h待定820时体积电阻率 cm20202020990（70）时体积电阻率cm100050050020010空气热老化后体积电阻率 试验条件：老化温度 1002100210021002持续时间h16816816816890（70）时体积电阻率cm20010010020011剥离强度N/cm104512空气热老

9、化后剥离强度 试验条件：老化温度1002 持续时间h168剥离强度N/cm1045表2 (续)序号项目单位要求GHE-PYJDGHE-PYJJGHE-PYJBJGHE-PSD13熔体质量流动速率试验试验条件：温度负荷熔体质量流动速率kgg/10min11021.61511021.61511021.62513021.625注： 本表1-12项参考JB/T 10738；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

10、。7.2 试样制备按JB/T 10738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/T 1040规定进行，试样为型哑铃片，厚度为（1.00.1）mm，拉伸速度为（25050）mm/min。7.4 空气热老化试验按JB/T 10738规定进行。7.4.1 空气热老化试验条件应符合表2的规定。试样为型哑铃片，厚度为（1.00.1）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/T 2951.12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（233）、相对湿度为（

11、4555）%的环境中待调节时间不少于17 h。7.5 冲击脆化温度试验冲击脆化温度试验应按GB/T 5470的规定进行，试片厚度为（1.60.1）mm。7.6 热延伸试验热延伸试验应按GB/T 2951.21中的规定进行。试样按GB/T 1040规定为型哑铃片，厚度为（1.00.1）mm。7.7 体积电阻率试验7.7.1 测定20 时体积电阻率，试样应按GB/T 3048.3的规定，试样在温度为（233）、相对湿度为（4555）%的环境中待调节时间不少于24 h。7.7.2 测定90 时体积电阻率，体积电阻率试验应按JB/T 10738附录A的规定进行。7.7.3 测定热老化后90 时体积电阻

12、率。热老化后，90 时体积电阻率应在1 h之内进行，JB/T 10738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/T 10738的规定进行；试样尺寸：长200 mm、宽150 mm、厚度为（2.12.2）mm、液压机的压强应大于15 MPa，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/T 10738的

13、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/T 10738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/T 10738附录B的规定进行。7.9 密度试验密度试验应按JB/T 10738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/T 3682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。

14、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；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

15、别序号试验项目试验类别试验方法1外观检验T、S7.12拉伸强度T、S7.33断裂伸长率T、S7.34空气热老化T7.45冲击脆化温度T7.56热延伸T、S7.67热变形T、S(待定）待定820时体积电阻率T、S7.7.1990时体积电阻率T、S7.7.210空气热老化后体积电阻率T7.7.311剥离强度T、S7.812空气热老化后剥离强度T7.8.313密度T、S7.914熔体质量流动速率S7.108.2 组批和抽样规则产品的每一生产批为一检验单位，每一生产批为10 t,不足10 t仍作为一批。一组试验样品应从同一批量产品的三个包装单位中随机抽取，不足三个包装单位的一批产品全部抽取试验。8.3 合格判定表3中所有试验项目的试验结果均应符合第6章的规定。出厂试验中有任一项不合格时，应对不合格试验项目进行加倍抽样试验，如仍有不合格，则判定该批量产品为不合格品。9 包装、标志、运输和贮存9.1 包装石墨烯复合半导电屏蔽料应采用内外防潮包装，内袋用增强型聚乙烯薄膜袋，外包装