電線電纜職業(yè)技藝培訓第三章物理機械性能檢測王衛(wèi)東電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-物理機械性能熱老化實驗7.老化實驗的本卷須知(1)試件必需掛在老化箱的有效空間內，所謂有效空間是指在老化箱檢定報告中給定的溫度動搖(隨時間動搖和隨空間位置動搖)符合要求的區(qū)間，普通檢定報告中會給出距老化箱內壁上下、左右、前后間隔內的空間是符合要求的。(2)在制取老化試樣用的試件或試樣時，應盡量接近原始機械性能的試樣處取樣。(3)老化實驗時組分本質上不同的資料不應同時進展實驗。(4)老化前后的試件預處置的條件應一致。(5)為了減少實驗誤差，老化前后的試件應同時延續(xù)進展拉伸實驗。熱失重實驗熱失重實驗是指聚氯乙烯絕緣或護套在熱老化箱中在一定溫度和時間內單位外表積上質量的損失。1．實驗設備分析天平：精度為0.1mg;指針式測厚儀：精度0.01mm。啞鈴刀運用硅膠或類似資料的枯燥器。自然通風烘箱或壓力通風烘箱：要求同熱老化實驗用烘箱一樣。電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-物理機械性能2．取樣假設失重實驗與老化后機械性能結合起來進展，試件應采用按熱老化實驗規(guī)定的條件經(jīng)受熱老化實驗的試件中的三個，每個絕緣線芯或每個護套取一組試件〔三個試件〕。假設僅僅是進展熱失重實驗，可以在制取絕緣或護套試件時同時制取失重實驗用試件，或者應從每一被試絕緣線芯上或廢品電纜護套上截取3個試樣，每個試樣長大約100mm，然后按以下規(guī)定的方法從每個試樣上制備制樣。電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-物理機械性能3.試件制備(1)絕緣試件制備①除去一切護層，抽出導電線芯。絕緣上的半導電層應采用機械方法而不用溶劑法除去。②實驗用試件：1)盡能夠制取I號啞鈴試件，假設絕緣線芯尺寸太小，可制?、蛱枂♀徳嚰?。電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-物理機械性能2)對于內徑不超越12.5mm的試樣，只需絕緣內不粘附半導電層，可以用管狀試件替代啞鈴試件。如有任何殘留隔離層，運用適當?shù)姆椒ǔ?，而不能用溶劑法除去?)啞鈴試件兩個外表應平行，其厚度為〔1.0±0.2〕mm，不要求加標志線。4)管狀試件長度取決于試件的總外表積，長度應足夠長，保證總外表積大于5cm2。電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-物理機械性能(2)護套試件制備護套內部〔及外部，假設有的話〕的一切元件均應除去，留意不要損傷護套，然后按絕緣失重試件的制取方法制備試件。電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-物理機械性能4．揮發(fā)外表積計算每個試件的外表積應在失重實驗之前進展計算。(1)管狀試件外表積A〔以cm2計〕=外外表積+內外表積+斷面面積δ——試件平均厚度，mm；δ≤0.4mm，兩位小數(shù)；δ＞0.4mm，一位小數(shù)；D——試件平均外徑，mm；D≤2mm，兩位小數(shù)；D＞2mm，一位小數(shù)；l——試件長度，mm，準確到一位小數(shù)。電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-物理機械性能〔2〕啞鈴試件I號啞鈴試件II號啞鈴試件δ是試件的平均厚度，按本節(jié)第二條<絕緣和護套資料機械性能實驗>中關于啞鈴試件厚度丈量的規(guī)定測得。以mm計，準確到兩位小數(shù)。電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-物理機械性能對于內外表或外外表不是光滑的管狀試件〔無論是絕緣還是護套〕的揮發(fā)外表積都可以用管狀試件的外表積計算公式進展計算。對于扁平軟線和電纜〔例如BVVB、227IEC52〔RVV〕〕的護套內外外表積按其截面尺寸來計算。這些尺寸均應測定到兩位小數(shù)，以mm計。扁護套內側的凸脊可以以為是平的。電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-物理機械性能5.實驗步驟〔1〕制備好的試件應在環(huán)境溫度下的枯燥器中存放至少20小時。每一試件從枯燥器中取出后應立刻準確地稱重〔W0〕，以mg計，準確到一位小數(shù)?！?〕除非另有規(guī)定，三個試件應按下述條件在大氣壓下，在(80±2)℃的烘箱中保管168小時?！M份明顯不同的資料不應在同一烘箱內同時進展實驗；——試件應垂直懸掛在烘箱的中部，試樣之間的間距至少為20mm；——試件所占體積應不超越烘箱體積的0.5%。電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-物理機械性能〔3〕熱處置終了后，試件應重新放入環(huán)境溫度下的枯燥器中存放至少20小時，然后再準確稱重每一個試件〔W1〕，以mg計，準確到一位小數(shù)。電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-物理機械性能6.實驗結果表示方法計算每一個試件的失重，其計算公式為:

G——試件的失重，單位為mg/cm2；W0——試件的原始分量，單位為mg;W1——試件熱處置后的分量，單位為mgA——試件的總面積，單位為cm2。一組數(shù)據(jù)三個試件的失重值，取其中間值作為絕緣或護套的失重實驗結果。電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-物理機械性能7.本卷須知(1)在制造啞鈴試件時，應留意試件的厚度應控制在〔1.0±0.2〕mm范圍內，特別要留意假設熱老化實驗和熱失重實驗同時進展，用于熱失重試件的厚度應選擇符合要求的試件。(2)管狀試件的總外表積應大于5cm2，假設被試試件的外徑較小，應取足夠長的試樣，保證試件的總面積符合要求。(3)在丈量啞鈴試件厚度時，機械性能試件的厚度是丈量其標志區(qū)間的最小厚度，而失重實驗用的試件是丈量其整個試件上的平均厚度，留意兩者的區(qū)別。電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-物理機械性能熱收縮實驗(1)實驗設備電熱烘箱。游標卡尺：分度值為0.02?！?〕適用范圍和目的熱收縮實驗工程適用于塑料絕緣和PE護套電線電纜產(chǎn)品，丈量塑料絕緣和PE護套在高溫作用下的收縮率。電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-物理機械性能〔3〕取樣絕緣取樣：從每個被試絕緣線芯上，在間隔端部至少0.5m處，截取一根1.5L長的試樣。L由相應的電纜產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。假設電纜產(chǎn)品規(guī)范沒有規(guī)定，那么L取200mm。聚乙烯(PE)護套取樣：實驗前，被試電纜應在室溫下存放至少24小時。在間隔電纜端部至少2m處，截取一根(500±5)mm長的試樣。電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-物理機械性能〔4〕試樣制備絕緣制樣：除粘附的擠包半導電屏蔽層之外，應及時從絕緣線芯試樣上除去一切護層，截取試樣后5分鐘之內，在每一絕緣線芯試樣的中部標上L±5mm的試樣長度。丈量標志之間的間隔(L1)。準確到0.5mm。然后在每個試樣兩端間隔標志2至5mm處去除絕緣。PE護套制樣：切取試樣后立刻丈量護套的原始長度(L1)。原始長度取兩次丈量值的平均值。兩次丈量應沿電纜縱向平行于電纜軸向方向，在電纜端部正對面的兩標志處進展丈量。假設試樣是彎曲的，那么丈量應分別在彎曲試樣的內側和外側進展。

電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-物理機械性能(5)實驗步驟絕緣試樣：應將試樣導體的裸露端頭程度支架在空氣烘箱中，或平放在滑石粉槽的外表，使得絕緣能自在伸縮。按有關電纜產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定的溫度和時間加熱試樣。然后在空氣中冷卻試樣至室溫，重新丈量每個試樣的標志之間的間隔(L2)，準確到0.5mm。PE護套試樣：試樣應程度支架在預熱的烘箱里，預熱溫度及放置時間按有關電纜產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。然后從烘箱中取出試樣，在室溫下冷卻，反復5次這樣的冷熱循環(huán)。最后冷卻至室溫，重新丈量每個試樣的標志之間的間隔〔L2〕，準確到0.5mm。

電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-物理機械性能(6)實驗結果表示方法收縮率△L按下式計算：(7)本卷須知①在進展絕緣熱收縮實驗時，有個時間要求，就是在截取試樣到在試樣上進展標志的時間不能超越5分鐘。②無論是進展絕緣熱收縮實驗還是進展PE護套熱收縮實驗，取樣時電纜端部的一段應去除，不運用來作為熱收縮的試樣。電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-物理機械性能GB/T12706.1

表17各種熱固性絕緣混合料的特殊性能實驗要求試驗項目（混合料代號見4.2）單位EPRHEPRXLPE4收縮試驗(GB/T2951.3-1997中第10章)4.1標志間長度Lmm－－2004.2處理溫度(偏差±3℃)℃－－1304.3持續(xù)時間h－－14.4最大允許收縮率%－－4GB/T12706.1表20熱塑性聚乙烯護套混合料的特殊性能實驗要求序號試驗項目單位ST3ST71密度2碳黑含量（僅適于黑色護套）2.1標稱值%2.52.52.2偏差%±0.5±0.53收縮試驗(GB/T2951.13-2008第11章)3.1溫度(偏差±2℃)℃80803.2加熱持續(xù)時間h553.3加熱周期553.4最大允許收縮%334高溫壓力試驗(

GB/T2951.31-2008中8.2）4.1溫度(偏差±2℃)℃－110電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-密度測定密度測定實驗方法：GB/T2951.3-1997(GB/T2951.13-2021<電纜和光纜絕緣和護套資料通用實驗方法第13部分通用實驗方法—密度測定方法—吸水實驗—收縮實驗>)中表達了兩種測試密度的方法：懸浮法(通用方法)和比重瓶法(基準方法)。適用于電線、電纜最常用的絕緣和護套資料，如彈性體、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等的密度測定。電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-密度測定常用資料的密度范圍：軟聚氯乙烯塑料1.25～1.40g/cm3低密度聚乙烯塑料0.910～0.925g/cm3高密度聚乙烯塑料0.941～0.965g/cm3交聯(lián)聚乙烯塑料0.92～0.95g/cm3聚丙烯塑料0.92～0.95g/cm3電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-密度測定懸浮法(通用方法)原理：懸浮法是利用資料在與本身密度一樣的試液中呈懸浮形狀的原理進展丈量的。選一種與被試資料不發(fā)生化學反響的適宜試液，調整試液密度，使被試資料懸浮在試液中，這時試液密度等于資料密度，測得的試液密度即為資料密度。①實驗設備密度小于1g/cm3的分析級乙醇(酒精)或其它適宜的試液；密度大于等于1g/cm3的氯化鋅溶液；蒸餾水；混合量筒；恒溫器；在23℃校正過的比重計;0.1℃刻度的溫度計。電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-密度測定②試樣制備沿著與導體軸線垂直的方向，在被試絕緣和護套上切取試樣，并切成邊長為1～2mm的小塊。③實驗步驟1)將試樣放入試液中使其呈懸浮狀來測定其密度。試液與被試資料不應發(fā)生化學反響。適宜的試液如下:—密度小于1g/cm3的采用乙醇和水的混合物；—密度大于等于1g/cm3的采用氯化鋅和水的混合物。2)在23±0.1℃溫度下，將3塊試樣放入試液中，防止構成氣泡。然后將蒸餾水加到試液中，直到試樣懸浮在試液中。試液混合物應均勻并在規(guī)定溫度下保管。3)混合試液的密度運用比重計測定，讀數(shù)到小數(shù)點后三位，測得的密度即是被測試樣的密度。電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-密度測定存在問題懸浮法原理簡單，丈量方便。適用于各種形狀的資料制品。但是由于懸浮位置范圍比較大，試液的密度范圍也相應比較大，且測試過程參與蒸餾水后或多或少總會在試液中構成氣泡，這些氣泡不停逸出，導致試液的密度不穩(wěn)定，這樣測試結果誤差就比較大，丈量精度不高。相對于懸浮法，比重瓶法的丈量精度就比較高。電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-密度測定比重瓶法比重瓶法是先測出試樣的質量，然后利用試樣的體積等于其排開液體的體積這個原理測出試樣的的體積，即可計算出試樣的密度。①實驗設備.精度為0.1mg的天平；.容量為50ml的比重瓶，帶有溢流毛細管；.帶恒溫控制的液浴。電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-密度測定②試樣制備沿著與導體軸線垂直的方向，在被試絕緣和護套上切取試樣，并切成邊長為1～2mm的小塊。③實驗步驟1)首先將空的枯燥比重瓶稱重，然后在比重瓶中將適量的試樣稱重。2)再往比重瓶中注入試液(96%的酒精)將試樣浸沒，并設法去除試樣外表的氣泡，例如將比重瓶放在真空枯燥器內抽真空。破壞真空形狀后在比重瓶中注入試液，試液溫度應在液浴中到達23±0.5℃，將比重瓶注滿試液至極限容積。3)擦干比重瓶，連同瓶內裝入物一同稱重。然后倒空比重瓶再注滿試液，抽去空氣，在23±0.5℃溫度下稱量比重瓶及其裝入物的質量。電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-密度測定④實驗結果評定試樣的密度按下式計算：式中：m—試樣質量，g；m1—注滿比重瓶所需的試液質量，g；m2—裝有試樣時，注滿比重瓶所需的試液質量，g；ρ酒精—23℃時酒精含量為96%的試液的密度，23℃時ρ酒精=0.7988g/cm3。電纜絕緣和護套資料通用實驗方法-密度測定⑤本卷須知比重瓶法是丈量密度的基準方法，試樣質量m，注滿比重瓶所需的試液質量m1、裝有試樣時注滿比重瓶所需的試液質量m2，都可以準確測出。23℃時酒精含量為96%的試液的密度又是己知的，因此用比重瓶法測得的密度精度比較高。不論用什么方法，總有一些要素會影響密度測試結果，最主要的是溫度和氣泡。密度丈量一定要在恒溫條件下，且試樣和試液及儀器均應恒溫。氣泡會粘附在試樣上，使得密度測試結果降低。因此應仔細去除氣泡?？梢圆捎贸睗穹ê统檎婵辗?。彈性體混合物實驗方法-熱延伸實驗適用范圍和目的熱延伸實驗工程適用于橡皮絕緣和護套、交聯(lián)絕緣和護套的電線電纜產(chǎn)品，丈量橡皮絕緣和護套、交聯(lián)絕緣和護套在熱和負荷作用下的伸長和永久變形以確定其熱延伸性能。實驗方法GB/T2951.21-2021<電纜和光纜絕緣和護套資料通用實驗方法第21部分彈性體混合料公用實驗方法—耐臭氧實驗—熱延伸實驗—浸礦物油實驗>彈性體混合物實驗方法-熱延伸實驗實驗設備電熱烘箱熱延伸實驗架和夾頭啞鈴刀鋼尺分度為1.0mm指針式測厚儀:精度0.01mm彈性體混合物實驗方法-熱延伸實驗試件制備從每一個試樣的線芯絕緣上或每個試樣的護套上制取兩個試件。啞鈴狀試件或管狀試件的制備及截面積的計算與絕緣和護套資料機械性能實驗中規(guī)定一樣。采用啞鈴狀試件時，試件應取自除去任何凸脊或半導電層的絕緣或護套的內壁部分。其厚度應不小于0.8mm，不大于2.0mm，如不能制成0.8mm的試片，那么允許其最小厚度為0.6mm。在每個大啞鈴試件中部標上20mm標志線，小啞鈴試件此標志線為10mm。彈性體混合物實驗方法-熱延伸實驗4.實驗步驟(1)將兩個試件和鋼尺夾持在實驗架上，在試件的下端掛上有關電線電纜產(chǎn)品規(guī)范中規(guī)定的負重。彈性體混合物實驗方法-熱延伸實驗(2)將延伸實驗架和夾好試件放入烘箱中，到達有關電線電纜產(chǎn)品規(guī)范中規(guī)定的實驗溫度后15分鐘，立刻丈量標志線間的間隔。如烘箱沒有察看窗，允許翻開箱門進展丈量，丈量時間應不超越30秒。有爭議時實驗應在有察看窗口的烘箱內進展。不允許翻開箱門丈量。(3)丈量后應立刻除去試件下端的負重(剪斷掛負重處的試件)。試件應在規(guī)定實驗溫度下復原5分鐘，然后從烘箱中取出試件，漸漸冷卻止室溫，再丈量標志線的間隔。彈性體混合物實驗方法-熱延伸實驗結果計算熱延伸伸長率計算公式如下：式中:l0—掛負重之前試件上標志線間間隔(原始標距)，mm；l1—負重下試件標志線間間隔或冷卻后試件標志線間間隔，mm。假設l1取負重下試件標志線間間隔，那么ε就是負載下的熱延伸；假設l1取冷卻后試件標志線間間隔，那么ε就是冷卻后的變形率。彈性體混合物實驗方法-熱延伸實驗實驗結果評價(1)在規(guī)定溫度下負重15分鐘后，伸長率的中間值(兩個數(shù)據(jù)的平均值)應不大于有關電纜產(chǎn)品規(guī)范的規(guī)定。(2)試件冷卻后標志間間隔的變化率的中間值(兩個數(shù)據(jù)的平均值)應不大于有關電纜產(chǎn)品規(guī)范的規(guī)定。GB/T12706.1

表17各種熱固性絕緣混合料的特殊性能