1、ICS 17.040.20 Q 53 DB32 江苏省 地 方 标 准 DB 32/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 General requirements for graphene composite semi-conductive shielding compound for power cables of rated voltages up to and including 35kV 2020 - 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
2、 I 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 DB32/T 3874-2020 II 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：
3、霍振平、董国材、吴俊、王义林、 陆洲、 张小敏、吴晓晨 、陆正荣 DB32/T 3874-2020 1 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
4、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 60811-1-2:1985） 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 30544.1
5、3 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 30544.13 2018，定义 3.1.2
6、.1 4 使用特性 DB32/T 3874-2020 2 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
7、表 1 产品型号及名称 型号 产品名称 GHE-PSD GHE-PYJD GHE-PYJJ GHE-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 DB32/T 3874-2020 3 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 mm 4 mm 3 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
8、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-PYJD GHE-PYJJ GHE-PYJBJ GHE-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 4 空气热老化试验 试验条件：热老化温度 1352 1352 1352 1002 持续时间 h 168 168 168 240 拉伸强度变化率 % 30 30 30 30 断裂伸长率变化率 % 30
9、 30 30 30 5 冲击脆化 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 6 热延伸 试验条件：温度 2002 2002 2002 机械负荷 MPa 0.2 0.2 0.2 负荷时间 min 15 15 15 负荷下伸长率 % 100 100 100 冷却后永久变形 % 15 15 15 7 热变形 试验条件：温度 持续时间 h 待定 8 20 时体积电阻率 cm 20 20 20 20 9 90 （ 70 ）时体积电阻率 cm 1000 500 500 200 10 空气热老化 后体积电阻率 试验条件：
10、老化温度 1002 1002 1002 1002 持续时间 h 168 168 168 168 90 （ 70 ）时体积电阻率 cm 200 100 100 200 11 剥离强度 N/cm 10 45 12 空气热老化后剥离强度 试验条件：老化温度 1002 持续时间 h 168 剥离强度 N/cm 10 45 DB32/T 3874-2020 4 表 2 (续 ) 序号 项目 单位 要求 GHE-PYJD GHE-PYJJ GHE-PYJBJ GHE-PSD 13 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 kg g/10min 110 21.6 15 110 21.6
11、 15 110 21.6 25 130 21.6 25 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。 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（ 1.0 0.1） mm，拉伸速度为（ 250 50）
12、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（ 1.0 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/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（ 23 3）、相对湿度 为（ 45 55） %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（ 1.6 0.1）
13、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（ 1.0 0.1） mm。 7.7 体积电阻率试验 DB32/T 3874-2020 5 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（ 23 3）、相对湿 度为（ 45 55） %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 时体积电阻率。热老化后， 90 时体积电阻率应在 1 h之内进
14、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（ 2.1 2.2） 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 107
15、38 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/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
16、 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； DB32/T 3874-2020 6 e) 出厂检验结果与上次
17、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、 S 7.1 2 拉伸强度 T、 S 7.3 3 断裂伸长率 T、 S 7.3 4 空气热老化 T 7.4 5 冲击脆化温度 T 7.5 6 热延伸 T、 S 7.6 7 热变形 T、 S(待定） 待定 8 20 时体 积电阻率 T、 S 7.7.1 9 90 时体积电阻率 T、 S 7.7.2 10 空气热老化后体积电阻率 T 7.7.3 11 剥离强度 T、 S 7.8 12 空气热老化后剥
18、离强度 T 7.8.3 13 密度 T、 S 7.9 14 熔体质量流动速率 S 7.10 8.2 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，外包装应采用加强型 纸板箱，每个包袋净重为（ 500 1.0） kg,每个批次不应有负公差。允许采用制造方和用户双方同意的 其他包装方式。 9.2 标志 包装表面应标明生产厂名、厂址、产品名称、型号、批号、制造日期、标准编号、有效使用期及防 潮标志，包装上应附有产品合格证，每批应附有出厂检验报告。 DB32/T 3874-2020 7 9.3 运输 石 墨烯复合半导电屏蔽料运输过程中不应受到日晒雨淋和浸水等不正常条件的损害。 9.4 贮存 石墨烯复合半导电屏蔽料应贮存在清洁、干燥的库房内，贮存温度应不低于 0 。贮存期自生产之 日起贮存期应不超过六个月。 _
