1、中华人民共和国国家标准电缆绝缘和护套材料通用试验方法第1部分:通用试验方法1 范围第2节:热老化试验方法Common test methods for insulating and sheathing materials of electric cables Part1 : Methods for general application Section two: Thermal ageing methods GB/T 2951. 2 -1997 idt IEC 811-1-2: 1985 No. 1 (1989)第1次修正代替GB!T295 1. 1-94 GB/T 295 1. 72951.
2、 9 94 G/T 2951标准规定了配电用电缆和通信电缆，包括船用电缆的聚合物绝缘和护套材料的试验方法。GB/T 2951. 2规定了热老化试验方法。适用于电线、电缆最常用的绝缘和护套材料(弹性体、聚氯乙烯聚乙烯、聚丙烯等)。2 试验原则本标准没有规定全部的试验条件(诸如温度、持续时间等)以及全部的试验要求，它们应在有关电缆产品标准中加以规定。本标准规定的任何试验要求可以在有关电缆产品标准中加以修改，以适应特殊类型电缆的需要。3 适用范围本标准规定的试验条件和试验参数适用于电缆、电线和软线的最常见类型的绝缘和护套材料。4 型式试验和其他试验本标准规定的试验方法首先是作为型式试验用的。某些试验
3、项目的型式试验和经常进行的试验(如例行试验)的条件有本质上的区别，本标准己指明了这些区别。5预处理所有的试验应在绝缘和护套料挤出或硫化(或交联)后存放至少16h方可进行试验。6 试验温度除非另有规定，试验应在环境温度下进行。7 中间值将获得的应有个数的试验数据以递增或递减次序排列，当有效数据的个数是奇数时，则中间值;kJF 国家技术监督局1997-10-28批准199B-10-01实施i、1GB/T 2951. 2 -1997 中问一个数值;若为偶数时，则中间值为1间两个数值的千均值。8 热老化方法8. 1 空气烘箱老化8. 1. 1 概述空气烘箱老化处JIj!可以战有关电缆产品标准中的要求进
4、行:a)对制备好的绝缘相护套材料试件(见8.1.3.1条); b)对制备好的绝缘线芯试件(导体和绝缘)(见8.1. 3. 2条，拥有必要也应参见后面的条文hc)对成品电缆试样(参见8.1. .1条); d)对失重试验(参见GB/T295 1. 71997第8章), 老化试验川和失重试验dl可结合起来在同试件上进行。8. 1. 2 试验设备自然通风烘箱和压力通风烘箱。空气进入烘箱的方式应使空气流过试件表面，然后从烘箱I肉都附近排出。在规定的老化温度节，烘箱内全部空气更换次数每小时应不少l8次，也不多于20次G测量通过烘箱的骂骂气流量有两种方法.参见8.1条。烘箱内不应使用鼓风机。8. 1. 3
5、试件制备8. 1. 3. 1 不带导体的绝缘材料试件和护套材料试件的老化老化应在环境空气组分和压力的大气中进行。按GB/T2951. 11997第9章规定准备的试件应垂直悬挂在烘箱的巾部，每一试件与其他任何试件之间的问距至少为20mm , 若试件中的任何一个要用于失重试验，则这些试样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。组分实质t不同的材料不应同时迸行试验u老化试验结束后，应从烘箱中取出试件，并在环挠温度下放景至少16h，避免阳光直接照射。然后按GB/T2951. 1-1997第9.1. 6和9.1. 7条对绝缘和护套进行拉力试验c8. 1. 3.
6、2 带导体的绝缘线芯试件的老化a)如果老化后导体和隔离层(如有的话)能从绝缘上取下而不损伤绝缘，则试验步骤规定如F:将绝缘线i芯试样切成样段，其长度应足够.尽可能在紧靠老化前拉力试验用试样处取样(参见GB!丁2951.1)。将这些样段鼠，8.1.3.1条的规定进行老他，去化后接GB/T295 1. 1-1997第9.1. 3条制备5个试件，其截面积按GB/T295 1. 1一1997第9.1. 4条测定，然后按GB/T295 1. 1一1997第9.1. G 和9.1. 7条进行抗力试验。b)如果老化后在不损伤绝缘的条件下导体和隔离层如有的话)不能从绝缘仁和j离，则应采用去1规定的适当的试件制
7、备无法及试验方法。注目前这些试验方法只适用于低fE电缆(即不带号体屏蔽的电缆)巾90CEPR或90CXLPE绝缘线芯68.1. 3. 3 带缩小商径的实心无镀层导体的管状试件的老化按GB/1、2951.1-1997第9.1.3b)制备5个试件后在管状试件中重新插入市f直径比原导体小10%的元镀层实芯导体，该导体可以通过拉伸原导体的方式获得或者直接用4根小直径导体。将这些试件楼8. 3. 1条规定进行老化，老化后将导体从管状试件中抽出u管状试件的截雨积按GB!T 2951. 1-1997第9. 4条进行测定，然后按GB/T295 , 1-1997第9. 6杀和9.1. 7条进行拉力试验。8.1.
8、 3. 4 绝缘线芯试样的老化和卷绕试验a)取样和试样制备Z GB/T 2951. 2一1997从每伞被试绝缘线芯上取两个适当长度的试样，试样尽可能靠近老化前拉)J试验用试样处截取(参见GB/T295 1. 1)。b)老化步骤试样应大致悬挂在烘箱的中部，使每个试样与相邻试详之间的间距至少为20mm，试样两端应瘁住，并且具绝缘不应与其他物体接触。试样所占烘箱的容积应不大于2%，并按有关电缆产品标准规定的温度和时间在烘箱中进行老化。表1制导体的类别和导体的形式由于老化后导体上绝缘或隔离层粘结使得制备试样有困难.低压电缆的90C乙内橡皮或90C交联嚷乙烯绝缘线芯老化试验古法综述第1类2无镀层铜导体参
9、见8.1.3.3条，如果这种方法也严生f粘结问题.Wl参见8.1.3.1条。在有争议的情况下，应在老化后接着进行卷绕试斡第1类:金属镀层导体参见8.1.3.4条第1类g导体外有隔离层参见8.1.3.4条一一一一一第2类z由无镀层单线或金属镀层单线绞合而成的16mm2及以下圆形导体，包括参见8.1.3.4条外有隔离层的圆形导体第2类:由无镀层单线或金属镀层单线绞参见8.1.3.5条含而成的16mm2以上圆形或成型导体住:在卷绕试验时(参见8.1. 3. 4条).老化条件吁以与测定拉伸性能要求的老化条件不一样参见8.1. 3 8.1.3.3、8.1.3.5条h应参见有关电缆产品标准。c)卷绕试验老
10、化试验结束后即从烘箱中取出试样，并置于环境温度下至少16h.避免日光直接照射。然后在环境温度F将每个试样大约以1圈/5s的速度均匀地卷绕在试棒上，形成紧密螺旋圈。卷绕试验可在GB/T2951. 4-1997的8.1. 3条所述的装置上进行。试棒直径应是绝缘线芯直径的f倍，f值及卷绕圈数见衷20表2导体截面积.nlm2系数f圄数2. 5及以下1+口.1 7 4和62士。l6 10和164土O.1 5 d)要求卷绕试验结束后，对仍保持在试棒上的试样进行检验。用正常视力或矫正视力而不用放大镜检脊时，两个绝缘试祥均应无任何裂纹。试棒1:的第圈和最后一圈试样上的任何裂纹不作考核。8. 1.3.5 特殊方
11、法制备的绝缘线芯试样的老化a)取样和试样制备从每一被试绝缘线芯上取3个约200mm长的试样.试祥尽可能在靠近老化前拉力试验用试样处截取(参见GB/T2951. 1)。扇形导体绝缘线芯试样试验时，应沿导体轴线在扇形背部的绝缘上切取宽度不小于，10 mm的窄条，并将它与导体分开，接着将窄条绝缘重新安放在原来的位置，并在试样的巾间和离端部约20mm处用合远的金属线绑扎，使窄条又重新与导体保持良好接触，如图1所示。圆形导体的绝缘线芯试样试验时应采用类似的方法，对较小尺寸(出口导体截面积25mm勺的绝缘#芯可沿导体轴线将绝缘对半切开。、GB!T 2951. 2 -1997 +一一一姆扎线(铝线或镇特钢线
12、图Ib) .t化步骤用特殊方法制备的i式样应悬挂在供箱中部，使得每个试祥与其他任何试样之间的问距至少为20 mm，并且不应与任何其他物体接触，金属绑扎线除外，试样所占烘稽的容积应不大于2%，1;.化温度和时间按有关电缆产品标准的规定。老化试验结束后即从烘箱中取出试样，并置于环境温度下至少16h.避免阳光直接照射，然后剥开试样。按GB!T295 1. 1-1997第9.1. 3条在每个试样上制备两个哑铃试件。如下图所示，试件的截面积按GB/T295 1. 1-1997第9.1. 4条规定测量。如图2所示。然后按GB/T295 1. 1-1997第9.1. 6和9.1. 7条进行拉力试验。-图28
13、.1.4 成品电缆试样制备从成品电缆t取二段各约200mm I主作段，尽可能在靠近老化前拉力试验(参见GR!T295 1. 1)用试样处截取。样段应垂直悬挂在烘箱中部，与其他佯段之间间至少为20mm，民样段所占供销的容积应不大于2%。老化温度和时间按有关电缆产品标准的规定。老化结束后即从烘箱中取出样段，并置于环境温度下至少16h，避免阳光主按照射，然后剥开三个样段，按GR!T295 1. 1 1997第9章规定从每一绝缘线芯(最多兰芯)的绝缘t以及每段电缆的护套上(、lGB/T 2951. 2 -1997 各切取两个试件，这样从每线芯和护套上可制取6个试件。者试件需削平或磨平至厚度不大于2mm
14、时，则应尽可能不在成品电缆中间不同类型材料接触的这一边磨平或削平。如果必须在面向不同材料这一边削去凸脊或磨平，则该边所除去的材料应尽可能少，以适度平整为限。截面积测量及预处理完后，全部试件按GB/T2951. 1一1997第9章进行拉力试验。8.2 空气弹老化将GB/T2951. 1-1997第9章规定的试件置于室温下的空气弹中，试件彼此之间不接触。试件所占空气弹的有效容积应不大于十分之。组分实质上不同的材料不应同时进行老化试验。空气弹应充满无泊无潮气的空气，压力为(0.55士0.02)MPa。老化温度和时间按有关电缆产品标准规定。老化结束后，立即在不少于5min时间内逐渐将压力降至大气压力，
15、应避免试件中形成气孔。然后从空气弹中取出试样，置于环境温度下至少16h.避免阳光直接照射。按GB/T2951. 1-1997第9.1. 6和9.1. 7条规定进行拉力试验。8. 3 氧弹老化将GB/T2951. 1-1997第9章规定的试件置于室温下的氧弹中t试牛彼此之间不接触。试件所占氧弹的有效容积应不大于十分之一。组分实质上不同的材料不应同时进行试验。氧弹应充满纯度不低于97%的工业氧气，压力为(2.1土0.07)MPao老化温度和时间按有关电缆产品标准的规定。老化结束后，立即在不少于5min时间内逐渐将压力降至大气压力，应避免试件中形成气孔。然后从氧弹中取出试样，置于环境温度下至少16h
16、，避免阳光直接照射。按GB/T2951. 1-1997第9.1. 6和9.1. 7条进行拉力试验。8.4 测量烘箱内空气流量的方法8.4.1 方法l一一间接或功率损稳方法a)在本方法中，开着气门的烘箱保持在规定的试验温度下所需的功率与关着气门的烘箱保持在同一温度下所需的功率之差值，被用来测定流过烘箱的空气流量。将开着气门的烘箱的温度保持在规定的老化温度下所需的平均功率(P，瓦特)，应在30min或更长时间内测定。然后把通气口(必要时把温度计插孔)关闭，并在相同时间内测定烘箱保持在同一温度下所需的平均功率(P，瓦特)。烘箱温度与环境温度之差对两组试验应相同是十分重要的，差别应小于o.Z.C。环境
17、温度应在离烘箱约2m处，与烘箱的底部近似水平位置，且离任何物体至少0.6m处测定。b)开着气门时i流过烘箱的空气总量由F式计算:P, - P, m =百石二工)v L旦旦旦d 式中:C!，常压下空气的比热(1.003 J/g); t , 室温，r ; t2 烘箱温度，.C ; P，-P，一一功率损耗差，按上述规定，刑一-2气质量，g/s;V 空气体积.L/h;d一一试验时实验室内空气的密度.g/L。已JGB/T 2951. 2 -1997 注，20(和760mmHg 时空气密度为1.205 g/I. 闲此:V=旦旦旦工P2)或V二3590(P，-P2)1.003 d(t2-t，)叫d(t2-t
18、，)此公式假定，当气门关闭时，没有空气通过烘箱。因此，烘箱应无漏气。烘箱门的接缝应以胶粘带密封，所有的手L包招进气门)应有效地密封。c)如果用瓦特表li!H主功率损耗，则当烘箱加热器在开状态时，用秒表测定总时间(川，并日在每一次开状态期间都要记录一次瓦特表读数。瓦持表读数平均值乘以秒表指示的总时间，再除以试验持续时间(s)，作为保持恒定温度所需的功率(W)。d)若使用瓦特小时或千瓦小时表，则该表记录的总能量损耗的读数应除以试验持续时间，以小时的分数计。若使用家用千瓦小时表，会因刻度单位太大不能在短时间内读出足够精确的数据，因此应采用表内的转fJt.作为功率损耗指示器。该表应一点运行，直到困盘上
19、的指示记号转到窗口中心的另边，然后切断电源直至试验开始。为了减少时能产生的误差，试验周期应长一些，使用圆盘约转100转。试验最好在圆盘标记可见时结束，若试验结束H才还看不见标记，则应加上一估计圈数的分数值c试验的开始和结束应在加热周期开-关(例如加热器由恒温器接通的瞬间)的对应点上。8.4.2 方法2一一直接和连续测量方法装置说明从高压空气源开始，即从空气管道系统或空气瓶开始。a)空气压力调节器一种把气压从供气源的高气压降到供烘箱所需的很低气压的装置。它具有保证惺压输出的调节阀。b)流量计用来测量空气流速的仪表，见图3，它是根据压力表的原理工作的，官有11)校准毛细管。校准内径约2mm，校准长
20、度约70mm.阁4为一种典型校准曲线，可控制空气流速500 L/h或600L/h及以F。2)双刻度压差汁。压差范围在0至士300mm水柱之间，压差计的液体是蒸馆水。c)空气烘箱一台在完全密封下运行的空气烘箱，密封还包括进气管四周，进气管最好由底部进入烘箱，出气孔应在烘箱顶部，只有此孔是开着的。注:下列两点能提高本方法和设备的可靠性zl川a)上述流量计可认为是完全可靠，易于生产和校准，也适合于上述所说的空气流速范围。bl试验证明，采取轻微的强迫通风，实际上不会改变烘箱内各点温度的均匀性。GB/T 2951. 2一1997图3方法2中控制烘箱空气流量用的流量计川月川/2951. 2 1997 GB/T / / 300 150 50 100 200 25( EE，坦事u节制出。500 600 空气流量.L/h方法2中控制空气流量用流量计的毛细管的校正曲线(毛细管d-=-2mm.l:-:- 70 mm) 400 300 2阳100 图4。且
