ICS17.040.20

Q53

DB32

江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)

DB32/T3874—2020

額定電壓35kV及以下擠包塑料絕緣電力電

纜用石墨烯復(fù)合半導(dǎo)電屏蔽料通用要求

Generalrequirementsforgraphenecompositesemi-conductiveshieldingcompound

forpowercablesofratedvoltagesuptoandincluding35kV

2020-10-13發(fā)布2020-11-13實(shí)施

江蘇省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布

DB32/T3874-2020

目次

前言................................................................................II

1范圍..............................................................................1

2規(guī)范性引用文件....................................................................1

3術(shù)語(yǔ)和定義........................................................................1

4使用特性..........................................................................1

5代號(hào)和產(chǎn)品型號(hào)及名稱..............................................................2

6技術(shù)要求..........................................................................2

7試驗(yàn)方法..........................................................................4

8檢驗(yàn)規(guī)則..........................................................................5

9包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸和貯存............................................................6

I

DB32/T3874-2020

前言

本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2020給出的規(guī)則起草。

本標(biāo)準(zhǔn)由江蘇省石墨烯標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出并歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：常州中超石墨烯電力科技有限公司、江南石墨烯研究院、江蘇江南烯元石墨烯科

技有限公司、江蘇中超控股股份有限公司、江蘇長(zhǎng)峰電纜有限公司、圣安電纜有限公司。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：霍振平、董國(guó)材、吳俊、王義林、陸洲、張小敏、吳曉晨、陸正榮

II

DB32/T3874-2020

額定電壓35KV及以下擠包塑料絕緣電力電纜用石墨烯復(fù)合半導(dǎo)電

屏蔽料通用要求

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了額定電壓35kV及以下擠包塑料絕緣電力電纜用石墨烯復(fù)合半導(dǎo)電屏蔽料（以下簡(jiǎn)稱石

墨烯復(fù)合半導(dǎo)電屏蔽料）的通用要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸和貯存。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于以聚烯烴樹(shù)脂為主要原材料，加入石墨烯、增塑劑、穩(wěn)定劑、交聯(lián)劑等助劑，經(jīng)混合、

塑化成粒制成石墨烯復(fù)合交聯(lián)型或熱塑型半導(dǎo)電屏蔽料。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，其所注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

GB/T1040塑料拉伸性能試驗(yàn)方法

GB/T2951.12電纜和光纜絕緣和護(hù)套材料通用試驗(yàn)方法第12部分：通用試驗(yàn)方法熱老化試驗(yàn)方

法（idtIEC60811-1-2:1985）

GB/T2951.21電纜和光纜絕緣和護(hù)套材料通用試驗(yàn)方法

GB/T3048.3電線電纜電性能試驗(yàn)方法半導(dǎo)電橡塑材料體積電阻率試驗(yàn)

GB/T3682熱塑性塑料熔體質(zhì)量流動(dòng)速率和熔體體積流動(dòng)速率的測(cè)定

GB/T5470塑料沖擊脆化溫度試驗(yàn)方法

GB/T30544.13納米科技術(shù)語(yǔ)第13部分：石墨烯及相關(guān)二維材料

JB/T10738額定電壓35kV及以下擠包絕緣電纜用半導(dǎo)電屏蔽料

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

石墨烯graphene

由一個(gè)碳原子與周圍三個(gè)近鄰碳原子結(jié)合形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)的碳原子單層。

注1：它是許多碳納米物體的重要構(gòu)建單元。

注2：由于石墨烯僅有一層，因此通常被稱為單層石墨烯。石墨烯縮寫(xiě)為1LG，以便區(qū)別于縮寫(xiě)為2LG的雙層石墨烯

和縮寫(xiě)為FLG的少層石墨烯。

注3：石墨烯有邊界，并且在碳-碳鍵遭到破壞的地方有缺陷和晶界。

[GB/T30544.13—2018，定義3.1.2.1]

4使用特性

1

DB32/T3874-2020

交聯(lián)型石墨烯復(fù)合半導(dǎo)電屏蔽料適用于電纜導(dǎo)體長(zhǎng)期允許最高工作溫度為90℃。

熱塑型石墨烯復(fù)合半導(dǎo)電屏蔽料適用于電纜導(dǎo)體長(zhǎng)期允許最高工作溫度為70℃。

5代號(hào)和產(chǎn)品型號(hào)及名稱

5.1代號(hào)

5.1.1系列代號(hào)

擠包塑料絕緣電力電纜用石墨烯復(fù)合半導(dǎo)電屏蔽………GHE-P

5.1.2按材料特征分

熱塑型……………S

交聯(lián)型……………YJ

5.1.3按使用特征分

不可剝離型………………………省略

可剝離型…………………………B

5.1.4按電纜結(jié)構(gòu)單元分

導(dǎo)體用……………D

絕緣用……………J

5.2產(chǎn)品型號(hào)及名稱

5.2.1產(chǎn)品用代號(hào)表示，組成產(chǎn)品型號(hào)順序如下

5.2.2產(chǎn)品型號(hào)及名稱見(jiàn)表1

表1產(chǎn)品型號(hào)及名稱

型號(hào)產(chǎn)品名稱

GHE-PSD擠包塑料絕緣電力電纜導(dǎo)體用熱塑型石墨烯復(fù)合半導(dǎo)電屏蔽料

GHE-PYJD擠包塑料絕緣電力電纜導(dǎo)體用交聯(lián)型石墨烯復(fù)合半導(dǎo)電屏蔽料

GHE-PYJJ擠包塑料絕緣電力電纜絕緣用交聯(lián)型石墨烯復(fù)合半導(dǎo)電屏蔽料

GHE-PYJBJ擠包塑料絕緣電力電纜絕緣用交聯(lián)型可剝離石墨烯復(fù)合半導(dǎo)電屏蔽料

6技術(shù)要求

2

DB32/T3874-2020

6.1外觀

石墨烯復(fù)合半導(dǎo)電屏蔽料呈黑色顆粒狀，尺寸約為4mm×4mm×3mm的方形粒狀物或具有相當(dāng)大小

的圓柱形粒狀物，色澤和質(zhì)地均勻，顆粒間不應(yīng)有明顯粉末狀物質(zhì)。

6.2機(jī)械物理性能和電氣性能

石墨烯復(fù)合半導(dǎo)電屏蔽料的機(jī)械性能和電氣性能符合表2的規(guī)定。

表2石墨烯復(fù)合半導(dǎo)電屏蔽料機(jī)械物理性能和電氣性能

要求

序號(hào)項(xiàng)目單位

GHE-PYJDGHE-PYJJGHE-PYJBJGHE-PSD

1密度g/cm3≤1.20≤1.20≤1.20≤1.20

2拉伸強(qiáng)度MPa≥12.0≥10.0≥10.0≥10.0

3斷裂伸長(zhǎng)率%≥200≥220≥220≥260

空氣熱老化試驗(yàn)

試驗(yàn)條件：熱老化溫度℃135±2135±2135±2100±2

4持續(xù)時(shí)間h168168168240

拉伸強(qiáng)度變化率≤%±30±30±30±30

斷裂伸長(zhǎng)率變化率≤%±30±30±30±30

沖擊脆化

5試驗(yàn)條件：試驗(yàn)溫度℃-40-40-40-10

沖擊脆化性能失效數(shù)≤15/30≤15/30≤15/30≤15/30

熱延伸

試驗(yàn)條件：溫度℃200±2200±2200±2—

機(jī)械負(fù)荷MPa0.20.20.2—

6

負(fù)荷時(shí)間min151515—

負(fù)荷下伸長(zhǎng)率%≤100≤100≤100—

冷卻后永久變形%≤15≤15≤15—

熱變形待定

7試驗(yàn)條件：溫度℃———

持續(xù)時(shí)間h———

820℃時(shí)體積電阻率Ω·cm≤20≤20≤20≤20

990℃（70℃）時(shí)體積電阻率Ω·cm≤1000≤500≤500≤200

空氣熱老化后體積電阻率

試驗(yàn)條件：老化溫度℃100±2100±2100±2100±2

10

持續(xù)時(shí)間h168168168168

90℃（70℃）時(shí)體積電阻率Ω·cm≤200≤100≤100≤200

11剝離強(qiáng)度N/cm——10～45—

空氣熱老化后剝離強(qiáng)度

試驗(yàn)條件：老化溫度℃——100±2—

12

持續(xù)時(shí)間h——168—

剝離強(qiáng)度N/cm——10～45—

3

DB32/T3874-2020

表2(續(xù))

要求

序號(hào)項(xiàng)目單位

GHE-PYJDGHE-PYJJGHE-PYJBJGHE-PSD

熔體質(zhì)量流動(dòng)速率試驗(yàn)

試驗(yàn)條件：溫度℃110110110130

13

負(fù)荷kg21.621.621.621.6

熔體質(zhì)量流動(dòng)速率≤g/10min15152525

注：本表1-12項(xiàng)參考JB/T10738；增加第13項(xiàng)熔體質(zhì)量流動(dòng)速率試驗(yàn)指標(biāo)。

6.3工藝性能

若用戶有要求，制造廠必須提供石墨烯復(fù)合半導(dǎo)電屏蔽料的擠出溫度范圍、流變性能及交聯(lián)工藝參

數(shù)等數(shù)據(jù)。

7試驗(yàn)方法

7.1外觀檢查

應(yīng)在自然光線下用正常目力檢查石墨烯復(fù)合半導(dǎo)電屏蔽料外觀。

7.2試樣制備

按JB/T10738規(guī)定進(jìn)行，采用不同厚度的模腔制備相應(yīng)厚度的試樣。

7.3拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率試驗(yàn)

按GB/T1040規(guī)定進(jìn)行，試樣為Ⅱ型啞鈴片，厚度為（1.0±0.1）mm，拉伸速度為（250±50）mm/min。

7.4空氣熱老化試驗(yàn)

按JB/T10738規(guī)定進(jìn)行。

7.4.1空氣熱老化試驗(yàn)條件應(yīng)符合表2的規(guī)定。試樣為Ⅱ型啞鈴片，厚度為（1.0±0.1）mm，有效試

樣應(yīng)不少于五片。

7.4.2空氣熱老化烘箱采用自然通風(fēng)的電熱老化箱，應(yīng)符合GB/T2951.12中的8.1的要求。

7.4.3熱老化后拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率試驗(yàn)按7.3的規(guī)定進(jìn)行。試樣在溫度為（23±3）℃、相對(duì)濕度

為（45～55）%的環(huán)境中待調(diào)節(jié)時(shí)間不少于17h。

7.5沖擊脆化溫度試驗(yàn)

沖擊脆化溫度試驗(yàn)應(yīng)按GB/T5470的規(guī)定進(jìn)行，試片厚度為（1.6±0.1）mm。

7.6熱延伸試驗(yàn)

熱延伸試驗(yàn)應(yīng)按GB/T2951.21中的規(guī)定進(jìn)行。試樣按GB/T1040規(guī)定為Ⅱ型啞鈴片，厚度為（1.0

±0.1）mm。

7.7體積電阻率試驗(yàn)

4

DB32/T3874-2020

7.7.1測(cè)定20℃時(shí)體積電阻率，試樣應(yīng)按GB/T3048.3的規(guī)定，試樣在溫度為（23±3）℃、相對(duì)濕

度為（45～55）%的環(huán)境中待調(diào)節(jié)時(shí)間不少于24h。

7.7.2測(cè)定90℃時(shí)體積電阻率，體積電阻率試驗(yàn)應(yīng)按JB/T10738附錄A的規(guī)定進(jìn)行。

7.7.3測(cè)定熱老化后90℃時(shí)體積電阻率。熱老化后，90℃時(shí)體積電阻率應(yīng)在1h之內(nèi)進(jìn)行，JB/T10738

附錄A的規(guī)定進(jìn)行，熱老化條件按表2的規(guī)定。

7.8剝離強(qiáng)度試驗(yàn)

7.8.1試樣成型

7.8.1.1石墨烯復(fù)合半導(dǎo)電屏蔽料的熱壓成形試樣制備按7.2的規(guī)定進(jìn)行。

7.8.1.2過(guò)氧化物交聯(lián)型聚乙烯絕緣料熱壓成形試樣制備。按JB/T10738的規(guī)定進(jìn)行；試樣尺寸：長(zhǎng)

200mm、寬150mm、厚度為（2.1～2.2）mm、液壓機(jī)的壓強(qiáng)應(yīng)大于15MPa，試樣加壓冷卻至室溫，出

模。試樣應(yīng)平整光潔、厚度均勻、無(wú)氣泡。

7.8.2試樣交聯(lián)

7.8.2.1過(guò)氧化物交聯(lián)型絕緣料和石墨烯復(fù)合半導(dǎo)電屏蔽料試樣制備，按JB/T10738的規(guī)定進(jìn)行；交

聯(lián)后試樣應(yīng)平整光潔、厚度均勻、無(wú)氣泡。

7.8.2.2剝離強(qiáng)度試驗(yàn):剝離強(qiáng)度試驗(yàn)按按JB/T10738的規(guī)定進(jìn)行。

7.8.3空氣熱老化后剝離強(qiáng)度試驗(yàn)

7.8.3.1空氣熱老化條件符合表2要求。

7.8.3.2老化箱要求應(yīng)按7.4.2的規(guī)定進(jìn)行。

7.8.3.3試樣制備要求應(yīng)按7.8.1及7.8.2的規(guī)定進(jìn)行。

7.8.3.4剝離強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)按JB/T10738附錄B的規(guī)定進(jìn)行。

7.9密度試驗(yàn)

密度試驗(yàn)應(yīng)按JB/T10738的規(guī)定進(jìn)行。

7.10熔體質(zhì)量流動(dòng)速率

熔體質(zhì)量流動(dòng)速率按GB/T3682的規(guī)定進(jìn)行。

8檢驗(yàn)規(guī)則

8.1檢驗(yàn)分類

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢驗(yàn)分為出廠檢驗(yàn)和型式檢驗(yàn)。

8.1.1每一批產(chǎn)品交貨時(shí)必須進(jìn)行出廠檢驗(yàn)，出廠檢驗(yàn)為抽樣試驗(yàn)（代號(hào)S）。每一批樣片由生產(chǎn)廠

檢驗(yàn)部門進(jìn)行抽樣試驗(yàn)合格后方可出廠。

8.1.2式檢驗(yàn)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行全面考核，即對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)要求全部項(xiàng)目進(jìn)行型式試驗(yàn)（代號(hào)T）。

8.1.3有下列情況之一時(shí)，應(yīng)進(jìn)行型式試驗(yàn)：

a)新產(chǎn)品或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的試制定型鑒定；

b)正式生產(chǎn)后，如材料、工藝有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時(shí)；

c)正常生產(chǎn)時(shí)，每隔六個(gè)月；

d)產(chǎn)品長(zhǎng)期停產(chǎn)后，恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)；

5

DB32/T3874-2020

e)出廠檢驗(yàn)結(jié)果與上次型式檢驗(yàn)有較大差異時(shí)；

f)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)提出進(jìn)行型式檢驗(yàn)要求時(shí)。

8.1.4試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)類別應(yīng)符合表3規(guī)定。

表3試驗(yàn)項(xiàng)目及類別

序號(hào)試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)類別試驗(yàn)方法

1外觀檢驗(yàn)T、S7.1

2拉伸強(qiáng)度T、S7.3

3斷裂伸長(zhǎng)率T、S7.3

4空氣熱老化T7.4

5沖擊脆化溫度T7.5

6熱延伸T、S7.6

7熱變形T、S(待定）待定