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電線電纜檢測的(de)基本測試方法
(一)導線
1、導體電阻:除(chú)TPT、TS和TST等(děng)錫(xī)芯電線外,UL不要求測量電線電纜產品的導體電阻。
2、線徑(jìng):通(tōng)常電線電纜的線徑都是偶(ǒu)數(shù)AWG,如18AWG、16AWG等,奇數(shù)AWG電線屬於特殊例外。
3、決定導體截麵積的方法有二種:
A、測量(liàng)每一根絞合芯線截麵積之(zhī)和,測量時至少要取7根苡線直徑的平均(jun1)值作為平均芯線(xiàn)直徑(jìng)D以Mils計算:導(dǎo)體截麵積CMA=nd2(CMA:Circular Mil Area)以毫米(mǐ)計算:導體=0.7854*nd2其中n為導體結構中芯線(xiàn)的根數(shù)。芯線直徑的測量:根據UL1581第200節,每根芯線直(zhí)徑須使用(yòng)精度達到0.01mm(0.001英寸),兩個端(duān)麵都是平麵的千分尺進行測量。
B、稱重法,見UL1581第210節。測量過程中發(fā)現測(cè)量值小於要求值(UL1581,Table20.1),可用(yòng)兩種方法中的另一種加以證實。(注:DC電阻測量法不能用來作為測量CMA的最終判斷標準)。
導體絕緣厚度
1、測量工具:千分尺(chǐ)常用(yòng)的千分尺,測量端麵均為平麵,最小讀(dú)數:0.01mm端麵(miàn)為1.98*9.5mm,荷重10g的荷重千分(fèn)尺(導體絕緣厚度)平均絕(jué)緣厚度的測量:距端線10英寸開始,每10英寸(cùn)為一個測量點(diǎn),測量5個點處導線的外徑,導體的直徑。絕緣(yuán)厚度=(導線外徑-導體直徑)/2將5個點處的(de)絕緣(yuán)厚度平均即得到平均絕緣(yuán)厚度。
最小(xiǎo)絕緣(yuán)厚度的測量:
測量工具:pin-gauge千分尺,注意此方法適用於(yú)18AWG或更大線徑的導線結構。截取一段抽出芯線導體的絕緣體,將其放置(zhì)在(zài)千分尺的pin上。測量時先(xiān)將荷重輕輕抬起,並緩慢轉(zhuǎn)動絕緣體,讀取最小值(zhí)即視作導線絕緣體最小厚度。對於小於18AWG的導線,可采用讀數顯微鏡方法。
2、測量工具,讀數顯微鏡取樣時,小心(xīn)抽取全部導體芯線,沿(yán)導線絕緣體方向(xiàng)垂直切片,在顯微鏡下測量最薄處的厚度,作為導體絕(jué)緣層的最小厚度。通常將讀數顯微鏡(精度為0.001mm)的測量結果作為最終(zhōng)的參考標準。實際測量時發現一卷電線測量的最小厚(hòu)度小於規定值多過2Mils,判定該卷電線不合格。
若測量值小於規定值不超過(guò)2Mils,應在該卷電線上相距1英(yīng)尺處抽取兩個樣測量,如果其中1個結果小於(yú)最小值,該卷電線判為不合(hé)格,若兩個測量值均達標,判(pàn)為合格(gé)。
外被平均外被厚度沿線身測量相距(jù)離英寸的5個點處外被的外徑(jìng)以及成纜直徑,外(wài)被厚(hòu)度=(外被外徑-成纜直徑)/2平均外被厚度為5個點測量值的平均。
外被最小厚度:同(tóng)導線最小絕(jué)緣厚度。外(wài)被內表麵須先小(xiǎo)心拋磨打平,再(zài)使用荷重85g,測量截麵直徑6.4mm的荷重千分尺測量。讀數顯微鏡測量:方(fāng)法同導體絕(jué)緣厚度測量方法。
常見(jiàn)電線的平均厚度和(hé)最小厚度的對照表(biǎo)。見UL62,Table:16.2,16.4,16.6,16.8.絞(jiǎo)距芯線絞距(jù)取芯線10個絞合的間距的平均值作為芯(xīn)線平均絞距(jù),測量時去除大約十個絞合長度的(de)絕緣外(wài)皮,取任何一支(zhī)芯線為(wéi)對象進行(háng)測量。注意(yì)在去皮時不要損傷芯線,造成芯線斷線。導線絞距同樣取(qǔ)導線的10個絞距(jù)長度進行平均,作為平均導線絞距,取樣時(shí)要注意由於導線絞合時的內應力一(yī)扭力很大,去(qù)除外被(bèi)時(shí)可能造成原絞合結構的鬆散。為此,取(qǔ)樣時先預留一段護套線不去除外(wài)被,再沿(yán)線纜方向用利刀片拉掉部(bù)分外被,最好是以能看(kàn)到待測導線,而導線與外被結(jié)合得仍很緊密為宜。將樣品平放拉直,量取某一導線十個絞合(hé)點之(zhī)間的距離作為絞距,因為成纜時由於應力的關係,成(chéng)形外被後原絞合距離會增加。各種芯線最大(dà)絞距參見UL62。各種線徑的導線最大絞距參見UL62
(二)燃燒測試電線燃燒等級及測試方法對照表續上
(三)耐電壓測試電纜中各導線間(jiān)應施加UL62Table51.1相對應的電壓,加壓(yā)時應在10S至60S鍾內緩慢將電壓由(yóu)零加到額定值,保持1分鍾。判別標準為(wéi)在升、降壓以及保持期間,Hi-pot機電路(lù)報警。另一方麵,絕(jué)緣電(diàn)阻測試在某種程序上(shàng)也能產生類似效(xiào)果,所以先進行(háng)耐電壓測試是一種積極(jí)的簡便測試漏電的(de)方法。
(四(sì))火花測(cè)試對於單(dān)芯(xīn)電源線,如CXTW線(xiàn),耐電壓測試即為火花測試,而對於多芯電(diàn)源線,日常生產測試中也可以用火花測試代替耐電(diàn)壓測試。火花測試要點(diǎn):火花試驗機(jī)
(1)鍍鉻(gè)銅珠練長(zhǎng)度、位置:參見Table900.1,從橫向和縱向對珠練的間隔,排列方式等進行了規定,日常生產中須定期(qī)檢查珠練是否掉落,如發現有部(bù)分不(bú)全,應(yīng)及時加以更換。
(2)火花機V型測試槽長度L、測試頻率、生產電線最大出線速率的關係,見Table900.2.可見工作(zuò)頻率提高,出線(xiàn)速率(lǜ)可以大幅提高(gāo),生產(chǎn)效率也可(kě)大大提升。(3)線路(lù)接地:保持導體(tǐ)以及放、收線輪(lún)與火花機接地良好。 放(fàng)線端為裸銅線:放線端接地,收線端不用接地,電線的導(dǎo)通性不須測試。放線端為絕(jué)緣導線:導線與收線(xiàn)、放線輪導通連接,收線、放(fàng)線端均須(xū)接地。對於(yú)10AWG或更細(xì)導線,不用測試導通性能。測試電壓:見Table900.2
(五)絕緣電阻測試1、普通電線電纜絕緣高阻計直流電壓調(diào)節為100-500V,長(zhǎng)度為50FT-5000FT的電線(xiàn)在水槽中浸泡2小時,高阻計(jì)的(de)一個電極連接到水(shuǐ)槽的銅板電極上,另一電(diàn)極連接到待測的電線導線(xiàn)上。測量(liàng)時間為(wéi)60秒,合(hé)格標準為15.6℃時1000英尺(chǐ)電線的絕緣電(diàn)阻大於2.5M.將10 ℃-29.4 ℃水溫的測量(liàng)值折算(suàn)為15.6 ℃、長度為1000英尺的值: R*L*M*TCF 1000R:高阻計讀(dú)數 L:實測電線(xiàn)長度M:高阻計倍率 TCF:溫度修正係(xì)數TCF對照表可參見UL1581 Table52.1
2、常用戶外型“w”電線電(diàn)纜,如SPT-2W,SJTW,CXTW等。短時(shí)間絕緣(yuán)電阻的測試方(fāng)法與普(pǔ)通型電(diàn)線電纜相同,但合格判定標準完全不(bú)同,“W”型電線(xiàn)阻值要高得多。如CXTW22AWG,合格標準為15.6 ℃225M/1000英尺。
(1)判定標準SPT-2W,SPT-1W,XTW以及CXW,參(cān)見UL62Table35.1SJTW等護套線,參見UL62Table32.1表中所列的絕緣電阻為15.6 ℃下短時間浸水阻值,另外還需進行50 ℃升溫長時間浸水測試其(qí)絕緣電阻。
(2)TCF的(de)確定首先要確定阻抗因子C,再從UL62Table33.1中找出相應的M因子,套用前麵公式,即可求出阻(zǔ)抗。注:對於護套電(diàn)纜,如SVT,SJTW,表中所列的絕緣電阻為護套內各導線間絕緣電阻,所(suǒ)以在測量時,需將護(hù)套外被切除後再浸水測試。阻抗因子C的決定:參見UL62第34節。原理:在兩個樣品升溫和降(jiàng)溫的過程中,測量5個固定溫度點的阻值,在(zài)半對數坐標上作圖,推算出15.6 ℃時(shí)的阻值,再讀出16.1 ℃的(de)阻值,兩者相除即(jí)可求出C值。
(六)老化前和老化後拉伸測試1、如何決(jué)定測試機的拉伸速度?拉伸速率:在(zài)UL1581第50節各表中未特別指明拉伸速率(lǜ)時,通常(cháng)情況下速率為500+25mm/min.2、如何(hé)決定材質的拉伸指數?UL62現在已將常(cháng)規可彎(wān)曲軟線的物性歸結在Table5.2(絕緣體)和Table7.2(外被)中。 過去所有電線塑料材質的物性全部列入(rù)UL1581 Table50係列。例如(rú)SPT-2,105 ℃電線,其(qí)物(wù)性要(yào)求為:SPT-2為Integral PVC電纜,故應用UL62Table15.1或UL1581 Table50182。105 ℃對應(yīng)的CLASS是2.11,拉伸指數為老化前拉伸率100%,抗張強度1500ibf/m2。136 ℃,7天的老化後拉(lā)伸率為之前的65%,抗張強度為老化前的85%。而對於半硬PVC而(ér)言(SR-PVC),根據UL1581Table47.1,拉伸指數在Table50183中列明,即老(lǎo)化前,拉伸(shēn)率100%,抗張強(qiáng)度3000ibf/m2,老化後百分比(bǐ)分別為70%,70%。
3、測試(shì)樣品的製備(bèi)步驟(zhòu):截取一段待測試
(1)測量(liàng)其導(dǎo)體直徑,絕緣(或外被)層厚(hòu)度;
(2)小(xiǎo)心去除絕緣層包裹的導線和其它填(tián)充(chōng)物,檢查(chá)絕緣表皮完好無損。對於外(wài)被樣品,用拋光磨平(píng)機(jī)小心磨平外被的內表(biǎo)麵,直至內表麵凹凸部(bù)位平(píng)滑即可。對(duì)於周長分別(bié)為4mm或6mm的外被,可用ASTM dieD或 ASTM dieC的啞鈴片器製備啞鈴狀樣品。
(3)樣品上相距1英(yīng)寸兩端作標記,以便測試過程中測量其拉伸情況。測試機的上下拉(lā)爪(zhǎo)的夾持位(wèi)置距離(lí)標記線均勻,不(bú)超過1/2英寸。
4、計算
(1)對於規(guī)則(zé)的管狀試樣,截麵積A為:A=00.7854(D2-d2)D:導線外徑,d:導體直徑
(2)對於不規則內壁試樣,麵積A: W 163.87GW:10英寸樣(yàng)品的重量,以克計; G:材質比重; A:截麵積,以平方英(yīng)寸計。 注:啞(yǎ)鈴片狀外被樣品。截麵積A=外被平均(jun1)厚度*寬度
(3)比重G的測量10英寸長的材質,按下圖(tú)方式製備樣品,測量前樣品須在純淨酒精中浸沒。主要(yào)是為避免樣品內(nèi)壁上空氣的保留。測量W1:空氣中樣品的重量; W3:為直徑小(xiǎo)於0.127mm綁捆銅絲的重量。 W1 W1- W2+ W3
(4)抗張強度 S=P/AP為拉斷試(shì)樣的力量5、對老(lǎo)化(huà)爐(lú)的要求按照ASTM D5423-93(II型)和ASTM D5374-93標準(zhǔn):使用高速循壞、空氣,保持試樣(yàng)周圍空氣中氧含量在正常水平,循環(huán)空氣的速率應達到(dào)每小時100-200次空氣交換,溫度(dù)保持在(zài)+1.0℃。
(七)其(qí)它試(shì)驗簡介
1、抗紫外光測試在(zài)720小(xiǎo)時電弧和淋雨交替施行後,試樣試驗前後伸長率、抗(kàng)張強度(dù)均不應小於未(wèi)試驗樣品(pǐn)測量值的80%,本試(shì)驗適用(yòng)於“W”戶外級電線電纜(包括單線、護套(tào)、平行(háng)線)。
2、浸油(yóu)試驗將試樣浸(jìn)泡在一定溫度、特(tè)定油質、一定時間的環境下(xià),浸泡後試樣的抗強強度(dù)、拉伸率應保持在浸泡前試樣測試值的一定(dìng)百分比。
3、絕緣層緊密度試驗分為節日燈(dēng)線單導體絕緣層緊密度和整體結構平行線導體絕緣層緊密度兩種試驗方法。護套(tào)電纜線沒(méi)有此項要求。例(lì)如(rú):XTW線,先截取一段(duàn)11英寸長的電線(xiàn),將中間絕緣縱向切開(kāi),成為單(dān)導體電線(xiàn)結構,參照CXTW線執行即可。
4、表麵(miàn)印字牢固度試驗分為老化前和老(lǎo)化後牢固度試驗。生(shēng)產線(xiàn)測試和UL現(xiàn)場測(cè)試(shì)都采 用老化(huà)前測試。而送樣測試都采用老化後測試。壓塊荷(hé)重450g,端麵25*50mm,測試(shì)麵為絨布(bù),在表麵(miàn)印字麵進行三 個完整的來回磨(mó)擦,檢查印字是否剝落。
5、抗拉試驗對於18AWG和17AWG的電源延長線等護套纜線,能保證在(zài)承受規定荷(hé)重1分鍾後,各內(nèi)芯線不應斷線(xiàn)。
6、護套(tào)表麵絕緣(yuán)電阻表麵潔淨的(de)護套線,相距0.5英寸的兩個(gè)銅箔電極間施(shī)加(jiā)500V DC電壓1分鍾,其絕緣電阻應保持大於100MΩ。Style. Page: 每種型號AWM電(diàn)子線適用的結構、測試、標誌等具體要求。有些類似UL62中的Index Tables
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