GB T 2951.12-2008 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.pdf

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1、ICS 29060K 13 缮亘中华人民共和国国家标准GBT 295112-2008IEC 608111-2：1985代替GBT 295121997电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第1 2部分：通用试验方法热老化试验方法Common test methods for insulating and sheathing materialsof electric and optical cablesPart 1 2：Methods for general application-Thermal ageing methods200806-26发布(IEC 60811-12：1985，IDT)200

2、9040 1实施宰瞀鳃紫瓣警糌瞥星发布中国国家标准化管理委员会“”。前 言GBT 295112-2008IEC 6081112：1985GBT 2951电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法分为10个部分：第11部分：通用试验方法厚度和外形尺寸测量机械性能试验；第12部分：通用试验方法热老化试验方法；第13部分：通用试验方法密度测定方法 吸水试验收缩试验；第14部分：通用试验方法低温试验；第21部分：弹性体混合料专用试验方法耐臭氧试验热延伸试验一浸矿物油试验；第31部分：聚氯乙烯混合料专用试验方法高温压力试验抗开裂试验；第32部分：聚氯乙烯混合料专用试验方法失重试验热稳定性试验；第41部分：聚乙

3、烯和聚丙烯混合料专用试验方法耐环境应力开裂试验熔体指数测量方法直接燃烧法测量聚乙烯中碳黑和或矿物质填料含量热重分析法(TGA)测量碳黑含量显微镜法评估聚乙烯中碳黑分散度；第42部分：聚乙烯和聚丙烯混合料专用试验方法高温处理后抗张强度和断裂伸长率试验高温处理后卷绕试验空气热老化后的卷绕试验测定质量的增加一一长期热稳定性试验铜催化氧化降解试验方法；第51部分：填充膏专用试验方法滴点油分离低温脆性总酸值腐蚀性23时的介电常数z3和100时的直流电阻率。本部分为GBT 2951的第12部分。本部分等同采用IEC 6081112；1985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

4、试验方法及其AI：1989“第1号修改单”和A2：2000“第2号修改单”(英文版)。考虑到我国国情和便于使用，本部分做了下列编辑性修改：用“第12部分”代替“第12部分”；用小数点“”代替作为小数点的“，”；删除国际标准的前言；本部分在IEC 60811一卜2原文第1章和第3章未与IEC 6081112的标准名称中增加的“和光缆”相协调处增加了“光缆”；本部分按2000年以后更新版本的IEC 60811其他部分出版物文本编排方式在第1章中增加第11“规范性引用文件”，将IEC 6081112原文在前言中列出的引用文件移人本条，并引用了采用国际标准的我国标准而非国际标准；本部分删除了IEC 6

5、081卜12原文中说明IEC 60811所有部分与已被其代替而撤消的IEC 538和IEC 540出版物对应关系的附录A。本部分代替GBT 295121997电缆绝缘和护套材料通用试验方法第1部分：通用试验方法第2节：热老化试验方法。本部分与GBT 295I21997相比主要变化如下：标准名称改为：“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”；与标准名称相对应，标准英文名称改为：“Common test methods for insulating and sheathingmaterials of electric and optical cables Pa

6、rt 12：Methods for general application-Thermalageing methods”；TGBT 295112-20081IEC 6081卜12：1985第1章“配电用电缆和通信电缆，包括船用电缆”，改为“配电及通信用电缆和光缆，包括船舶和近海用电缆和光缆”(1997版的第1章；本版的第1章)；第1章中增加11“规范性引用文件”(1997版的第1章；本版的第1章)；第3章“适用范围”增加“光缆”(1997版的第3章；本版的第3章)；812删除了“烘箱内不应使用鼓风机”，增加了“除在产品标准中另有规定外，橡皮材料老化试验时允许使用带有旋转鼓风机的烘箱。对于其他材

7、料，老化试验的烘箱不允许带有鼓风机。有疑问时，橡皮材料也应在鼓风机不工作的状态下进行试验。”(1997版的812；本版的812)；将8131第五段中“组分实质上”改为“组分明显”，并增加了“在同一烘箱中”(1997版的8131；本版的8131)；8133修改为分列的“a)”项和“b)”项(1997版的8i33；本版的8133)；表1增加了表的标题，还增加了第5种和第6种导体的绝缘线芯老化试验方法的概述内容(1997版的表1；本版的表1)；841 b)项公式的式注中“C，常压下空气的比热”的单位由“1003 Jg”改为“(Jg-1K_1)”(1997版的841；本版的841)。本部分由中国电器工

8、业协会提出。本部分由全国电线电缆标准化技术委员会归口。本部分起草单位：上海电缆研究所。本部分主要起草人：李明珠、王申、朱永华、王春红、黄萱。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GBT 295121997；GB 295171982、GBT 29517 1994、GB 295181983、GBT 295181994、GB 29519-1983、GBT 295191994。GBT 295112-2008IEC 6081 1-1-2：1985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1范围GBT 2951规定了配电及通信用电缆和光缆，包括船舶及近海用电缆和光缆的聚合物

9、绝缘和护套材料的试验方法。GBT 2951的本部分规定了热老化试验方法。这些方法适用于最普通类型的绝缘和护套材料(弹性体、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等)。11规范性引用文件下列文件中的条款通过GBT 2951的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GBT 295111 2008 电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 第11部分：通用试验方法厚度和外形尺寸测量机械性能试验(IEC 6081111：1993

10、，IDT)GBT 2951322008 电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 第32部分：聚氯乙烯混合料专用试验方法失重试验热稳定性试验(IEC 6081132：1985，IDT)2试验原则本部分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。本部分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适用范围本部分规定的试验条件和试验参数适用于电缆、光缆、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部分规定的试验方法首先是作为型式试验用的。某些试验项目的型式试验和经常进行的试验(如例行试验)的条

11、件有本质上的区别，本部分已指明了这些区别。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16 h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。1GBT 295112-2008IEC 6081卜1-2：19857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，若有效数据的个数是奇数时，则中间值为正中间一个数值；若为偶数时，则中间值为中间两个数值的平均值。8热老化方法81空气烘箱老化811概述空气烘箱老化处理可以按有关电缆产品标准中的要求进行：a)对制备好的试件(见813)；b)对成品电缆试样(见814)；c)对失重试验(见GBT 295132-2008)。

12、老化试验a)和失重试验c)可结合起来在同一试件上进行。812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，然后从烘箱顶部附近排出。在规定的老化温度下，烘箱内全部空气更换次数每小时应不少于8次，也不多于20次。测量通过烘箱的空气流量有两种方法，见84。除在产品标准中另有规定外，橡皮材料老化试验时允许使用带有旋转鼓风机的烘箱。对于其他材料，老化试验的烘箱不允许带有鼓风机。有疑问时，橡皮材料也应在鼓风机不工作的状态下进行试验。813试件制备8131 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GBT 2951112008第9章规定

13、准备的试件应垂直悬挂在烘箱的中部，每一试件与其他任何试件之间的间距至少为20 ITim。若有任何要用于失重试验的试件，则这些试件所占烘箱的容积应不大于05。试件在烘箱中的温度和时间按有关电缆产品标准的规定。组分明显不同的材料不应同时在同一个烘箱中进行试验。老化试验结束后，应从烘箱中取出试件，并在环境温度下放置至少16 h，避免阳光直接照射。然后按6BT 2951112008第917对绝缘和护套进行拉力试验。8I32带导体绝缘线芯试件的老化a)如果老化后导体和隔离层(若有)能从绝缘上取出而不损伤绝缘，则试验步骤规定为：将绝缘线芯试样切成样段，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(

14、见GBT 2951112008中91-3)。将这些样段按8131规定进行老化，老化后取出导体，试件按照GBT 29511l 2008中914的b)项测量其截面积。然后按照GBT 29511l一2008中917进行拉力试验。b)如果老化后在不损伤绝缘的条件下导体和隔离层(若有)不能从绝缘上剥离，则应采用表1规定的适当的试件制备方法及试验方法。注：目前这些试验方法只适用于低压电缆(即不带导体屏蔽的电缆)中90EPR或90XLPE绝缘线芯。2GBT 295112-2008IEC 60811一I-2：1985表1 由于老化后导体上绝缘或隔离层粘结使得制备试件有困难时，绝缘线芯的老化试验方法概述铜导体的

15、种类和导体的形状 试验方法见8133中a)项，如果这种方法也产生了粘结问第1种：无镀层铜导体 题，则见8134。在有争议的情况下，老化试验后应进行卷绕试验第1种：金属镀层导体或在导体外有隔离层 见8134第2种：由无镀层单线或金属镀层单线绞合而成，导体 见8134外带有隔离层或没有隔离层的16 mm2及以下圆形铜导体第2种：由无镀层单线或金属镀层单线绞合而成16 mm2 见8135以上圆形或成型导体第5种和第6种：由无镀层单线或金属镀层单线绞合而 见8I33b)项，如果这种方法也产生了粘结问题，则成，导体外带有隔离层或没有隔离层的16 mmz及以下铜 见8134。在有争议的情况下，老化试验后进

16、行卷绕导体 试验第5种和第6种：由无镀层单线或金属镀层单线绞合而 见8135成16mm2以上铜导体注：在卷绕试验时(见8134)，老化条件可以与测定拉伸性能要求的条件不一样(见8132和8133)；应见有关电缆产品标准。8133带缩减(小)导体的管状试件的老化a)缩小直径的实心无镀层导体按GBT 295111-2008中913的b)项制备5个试件后，在管状试件中重新插入一根直径比原导体小10及以下的无镀层实芯导体。该导体可以通过拉伸原导体的方式获得或者直接用一根满足上述小直径要求的导体。将这些试件按8131规定进行老化，老化后将导体从管状试件中抽出。按GBT 2951112008中914测量管

17、状试件的截面积，然后按GBT 2951112008中917进行拉力试验。b)减少单丝数量的第5种和第6种导体按GBT 2951112008中913的b)项制备5个试件。将试件中的约30导体单丝抽出，或者将约70的导体单丝重新插入管状试件中。将这些试件按8131规定进行老化，老化后将导体从管状试件中抽出。按GBT 29511l一2008中914测量管状试件的截面积，然后按GBT 2951112008中917进行拉力试验。8134绝缘线芯试样的老化和卷绕试验a)取样和试件制备从每一被试绝缘线芯上取两个适当长度的试件，试件尽可能靠近老化前拉力试验用试样处截取(见GBT 295111 2008)。b)

18、老化步聚试件应大致悬挂在烘箱的中部，使每个试件与相邻试样之间的间距至少为20 mm，试件两端应撑住，并且其绝缘不应与其他物体接触。试件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。c)卷绕试验老化试验结束后即从烘箱中取出试件，并置于环境温度下至少16 h，避免目光直接照射。然后在环境温度下将每个试样大约以1圈5 S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GBT 2951142008的813所述的装置上进行。试棒直径应是绝缘线芯直径的，倍，值及卷绕圈数见表2。3GBT 295112-2008IEC 608111-2：1985表2导体截面积mmz 系

19、数， 圈 数25及以下 1士01 74和6 2士01 610和16 4土01 5d)要求卷绕试验结束后，对仍保持在试棒上的试件进行检验，用正常视力或矫正视力而不用放大镜检查时，两个绝缘试件均应无任何裂纹。试棒上的第一圈和最后一圈试件上的任何裂纹应忽略不计。8135特殊方法制备的绝缘线芯试件的老化a)取样和试件制备从每一被试绝缘线芯上取3个约200 mm长的试样，应尽可能在靠近老化前拉力试验用试样处截取(见GBT 2951112008)。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，并在试件的中间和

20、离端部约20 mm处用合适的金属线绑扎，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(如导体截面积25 mm2)的绝缘线芯可沿导体轴线将绝缘对半切开。图1b)老化步骤用特殊方法制备的试件应悬挂在烘箱中部，使得每个试件与其他任何试样之间的间距至少为20 mm，并且不应与任何其他物体接触，金属绑扎线除外，试件所占烘箱的容积应不大于2，老化温度和时间按有关电缆产品标准的规定。老化试验结束后即从烘箱中取出试件，并置于环境温度下至少16 h，避免阳光直接照射，然后剥开试样。按GBT 295111-2008中913在每个试样上制备两个哑铃试件，如图2

21、所示。试件的截面积按GBT 295111 2008中914规定测量。然后按GBT 2951112008中917进行拉力试验。GBT 295112-2008IEC 60811-1-2：1985图2814成品电缆试样制备从成品电缆上取三段各约200 mm长样段，尽可能在靠近老化前拉力试验(见GBT 2951112008)用试样处截取。样段应垂直悬挂在烘箱中部，与其他样段之间间距至少为20 mm，且样段所占烘箱的容积应不大于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16 h，避免阳光直接照射，然后剥开三个样段，按GBT 295111 2008第9章

22、规定从每一绝缘线芯(最多三芯)的绝缘上以及每段电缆的护套上各切取两个试件，这样从每一线芯和护套上可制取6个试件。若试件需削平或磨平至厚度不大于z mm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GBT 2951112008第9章进行拉力试验。82空气弹老化将GBT 295111 2008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一。组分实质上不同的材料不应同时进行空气弹老化试验。空气弹应充满无油无

23、潮气的空气，压力为(055002)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5 min时间内逐渐将压力降至大气压力，应避免试件中形成气孔。然后从空气弹中取出试件，置于环境温度下至少16 h，避免阳光直接照射。按GBT 2951112008中917规定进行拉力试验。83氧弹老化将GBT 2951112008第9章规定的试件置于室温下的氧弹中，试件彼此之间不接触。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氧弹试验。氧弹应充满纯度不低于97的工业氧气，压力为(21土007)MPa。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

24、于5 rain时间内逐渐将压力降至大气压力，应避免试件中形成气孔。然后从氧弹中取试件，置于环境温度下至少16 h，避免阳光直接照射。SGBT 295112-2008IEC 60811-1-2：1985按GBT 2951112008中9I7进行拉力试验。84测量烘箱内空气流量的方法841 方法1间接或功率损耗方法a)在本方法中，以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，来测定流过烘箱的空气流量。开着气门的烘箱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30 rain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

25、相同时间内测定烘箱保持在同一温度下所需的平均功率(Pz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02。环境温度应在离烘箱约2 m处，与烘箱的底部近似水平位置，且离任何物体至少06 m处测定。b)开着气门时流过烘箱的空气总量由下式计算：P1一P2”一瓦五=万 V一半式中：c。常压下空气的比热，单位为焦耳每克开尔文(Jg_1K_1)；t，室温，单位为摄氏度()；tz烘箱温度，单位为摄氏度()；P、一P。功率损耗差，按上述规定；m空气质量，单位为克每秒(gs)；v空气体积，单位为升每小时(Lh)；d试验时实验室内空气密度，单位为克每升(gL)。注：20和760 mmHg时

26、空气密度为1205 gL。因此： y一嚣00黼3d t或V一塑d糌(tt1 (21)。 z一1)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。烘箱门的接缝以胶粘带密封，所有的气孔(包括进气口)应有效地密封。c) 如果用瓦特表测量功率损耗，则当烘箱加热器在“开”状态时，用秒表测定总时间(s)，并且在每一次“开”状态期间都要记录一次瓦特表读数。瓦特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)若使用瓦特一小时或千瓦一小时表，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。若使用家用千瓦一小时表，会因刻度单位太大不

27、能在短时间内读出足够精确的数据，因此应采用表内的转盘作为功率损耗批示器。该表应一直运行，直到圆盘上的指示记号转到窗口中心的另一边，然后切断电源直至试验开始。为了减少可能产生的误差，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，若试验结束时还看不见标记，则应加上一估计圈数的分数值。试验的开始和结束应在加热周期“开一关”(例如加热器由恒温器接通的瞬间)的对应点上。842方法2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GBT 295112-2008IEC 6081112：1985一种把气压从供气源的高气压降到烘箱所需的很低气压

28、的装置。它具有保证恒压输出的调节阀。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，它有：1)校准毛细管。校准内径约2 mm，校准长度约70 mm，图4为一种典型校准曲线，可控制空气流速500 Lh和600 Lh及以下。2)双刻度压差计。压差范围在。至士300 mm水柱之间，压差计的液体是蒸馏水。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能性：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；b)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。图3方法2中控制烘箱空气流量用的流量计GBT 295112-2008IEC 6081 11-2：1985目g搿璀*捌瞪300250200150lOO50 100 200 300 400 500 600空气流量(Lh)图4方法2中控制空气流量用流量计的毛细管校正曲线(毛细管d=2 into，z=70 ram)