高溫壓力試驗(yàn)裝置的技術(shù)要求與使用方法

符合標(biāo)準(zhǔn)：

GB2099.1-2008第30.1條及圖41、IEC60884-1-2002第30.1條及圖41、IEC60598- 2-20第20.15條EN60811-3-1等

用途：用于插銷絕緣護(hù)套的材料的耐惡劣環(huán)境的高溫性能測(cè)試。

結(jié)構(gòu)及功能：硬度測(cè)試架，配圓口刀片及矩形刀片及負(fù)載砝碼。

一、技術(shù)參數(shù)

1、刀口寬度0.70±0.01mm，

2、試樣支撐平面0°、90°，120°各一件，可更換使用

3、支架：光滑的不銹鋼支架

4、負(fù)荷重錘由矩形刀+砝碼+砝碼托盤）組成，矩形刀和砝碼托盤重120g，另標(biāo)配1~1kg標(biāo)準(zhǔn)M1級(jí)砝碼兩套。

5、負(fù)荷：2.5N砝碼

6、工位：2工位

7、標(biāo)配一個(gè)圓口刀片和一個(gè)矩形刀片

8、可定制電線電纜用高溫壓力砝碼

二、試驗(yàn)方法說明

1、絕緣高溫壓力試驗(yàn)

⑴取樣：

對(duì)每個(gè)被試護(hù)套，在除去外護(hù)層（若有的話）和所有內(nèi)部組件（線芯，填充物，內(nèi)護(hù)層，鎧裝等，若有的話）長(zhǎng)為250～500mm的樣段上截取相鄰三個(gè)試樣。試樣長(zhǎng)度應(yīng)為50～100mm（直徑大的取較大值）。

無護(hù)套的扁平軟線的絕緣線芯不應(yīng)分開。  

⑵試樣制備：

用機(jī)械方法除去試樣上的所有的護(hù)層，包括半導(dǎo)電層（若有的話）。根據(jù)電纜的類型，試樣可以是圓形或扇截面。

⑶試樣的放置：

壓痕裝置如圖1所示，由刀口厚度為(0.70±0.01)mm的矩形刀片組成，刀片可對(duì)試樣加壓。每個(gè)試樣放置在如圖1所示的位置上。無護(hù)套扁平軟線應(yīng)以扁平邊放置。小直徑試樣在支撐板上的固定方式不應(yīng)使試樣在刀片壓力下發(fā)生彎曲。扇形試樣應(yīng)放置在如圖1所示的帶扇形凹槽的支撐板上，沿垂直于試樣軸線的方向施加壓力，刀片也與試樣軸線垂直。

⑷計(jì)算壓力：

刀片作用于試樣（圓形和扇形絕緣線芯）上的壓力F，以N為單位，應(yīng)按下式計(jì)算：

F=k  2Dδ-δ2

式中：k——有關(guān)電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的系數(shù)。如沒有規(guī)定，則應(yīng)為：

軟線和軟電纜的絕緣線芯                              k=0.6

D≤15mm的固定敷設(shè)用電纜絕緣線芯                     k=0.6

D＞15mm的固定敷設(shè)用電纜絕緣線芯及扇形絕緣線芯片     k=0.7

δ——護(hù)套試樣厚度的平均值。

D——試樣外徑平均值。

δ和D均以mm計(jì)，到小數(shù)點(diǎn)后一位。按VDE0472 、GB/T2951.1規(guī)定的試驗(yàn)方

法，在試樣端頭切取的薄片上測(cè)得。

對(duì)于扇形線芯，D為扇形“背部”或圓弧部分直徑的平均值，用測(cè)量帶在電纜纜芯上測(cè)量三次后取平均值，以mm計(jì)，到小數(shù)點(diǎn)后一位（測(cè)量應(yīng)在纜芯上三個(gè)不同地方進(jìn)行）。

作用于無護(hù)套扁平軟線試樣上的壓力應(yīng)是按上述公式計(jì)算所得的值的兩倍，其中D為第1條所述試樣短軸尺寸的平均值。

壓力F的計(jì)算值可以向較小值化整，但舍去的值應(yīng)不超過3%。

⑸試樣加熱：

試驗(yàn)應(yīng)在空氣烘箱中進(jìn)行，試驗(yàn)設(shè)備和試樣放在烘箱中不應(yīng)振動(dòng)；或者放在有防振支架的空氣烘箱中進(jìn)行。任何可能引起試樣振動(dòng)的設(shè)備諸如鼓風(fēng)機(jī)等，不允許直接與烘箱接觸。

烘箱中空氣溫度應(yīng)一直保持在有關(guān)電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫度。

未預(yù)熱的受壓試樣在烘箱中放置的時(shí)間按有關(guān)電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定，則按如下規(guī)定：

——試樣外徑D≤15mm時(shí)為4h；

——試樣外徑D＞15mm時(shí)為6h；

⑹試樣冷卻：

規(guī)定的加熱時(shí)間結(jié)束后，試樣在烘箱中，在壓力作用下應(yīng)速冷卻，可用冷水噴射壓力在刀口下的試樣來冷卻。

絕緣試樣冷卻至室溫并不再繼續(xù)變形后，從試驗(yàn)裝置中取出，然后浸入冷水中進(jìn)一步冷卻。

⑺壓痕測(cè)量：

試樣冷卻后立即測(cè)量壓痕深度。

抽出導(dǎo)體留下管狀絕緣試樣，沿著試樣的軸線方向，垂直于壓痕從試樣上切取一窄條試片。

將窄條試片平行放在讀數(shù)顯微鏡或測(cè)量投影儀下，并將十字線調(diào)到壓痕底部和試片外側(cè)。

外徑約6mm及以下的小試樣應(yīng)在壓痕處和壓痕附近橫向切取兩上試片（如圖3所示）。

壓痕深度應(yīng)是剖面圖1和剖面圖2在顯微鏡下的測(cè)量值之差（如圖3所示）。

全部測(cè)量值均以mm計(jì)，到小數(shù)點(diǎn)后兩位。

⑻試驗(yàn)結(jié)果及評(píng)定：

從每個(gè)試樣上截取三個(gè)試樣壓痕深度的中間值，應(yīng)不大于試樣絕緣厚度平均值的50%。

注：所定的50%這個(gè)值與公式的基本原則有關(guān)，并且對(duì)所有的材料都是一樣的。試驗(yàn)嚴(yán)格程度不僅隨系數(shù)k的變化而變化，但50%這個(gè)值不變。

2、護(hù)套高溫壓力試驗(yàn)

⑴取樣：

對(duì)每個(gè)被試護(hù)套，在除去外護(hù)層（若有的話）和所有內(nèi)部組件（線芯，填充物，內(nèi)護(hù)層，鎧裝等，若有的話）長(zhǎng)為250~500mm的樣段上截取相鄰三個(gè)試樣。試樣長(zhǎng)度應(yīng)為50~100mm（直徑大的取較大值）。

⑵試樣制備：

如果護(hù)套內(nèi)沒有凸脊，則沿著電纜軸線方向，從每個(gè)護(hù)套試樣上切取寬約為圓周長(zhǎng)三分之一的窄條。

如果護(hù)套內(nèi)凸脊是由于5芯以上的絕緣線芯造成的，則應(yīng)按同樣的方法切取窄條并磨掉凸脊。

如果護(hù)套內(nèi)凸脊是由于5芯以下的絕緣線芯造成的，則應(yīng)沿著凸脊方向截取窄條，窄條上至少含有一個(gè)約處于中間部位的凹槽。

如果護(hù)套是直接包覆在銅心導(dǎo)體，鎧裝或金屬屏蔽上，由此形成的凸脊不可能磨掉或削掉（大直徑的除外），則不必取下護(hù)套而將整個(gè)電纜段作為試樣。

⑶試樣在試驗(yàn)裝置中的位置：

壓痕裝置與8.13條的規(guī)定一樣，如圖1所示。窄條應(yīng)用一金屬桿或金屬管支撐，金屬桿或金屬管可沿其自身軸線方向?qū)Π敕珠_，以便更穩(wěn)定地支撐。金屬管或金屬桿的半徑約等于試樣內(nèi)徑的一半。

試驗(yàn)設(shè)備、窄條和支撐桿（管）的放置應(yīng)使金屬桿支撐窄條，刀片對(duì)試樣外表面加壓。沿著與金屬桿或金屬管（或當(dāng)用整段電纜時(shí)）與電纜的軸線相垂直的方向施加壓力，并且使刀片也與試樣的軸線相垂直。

⑷護(hù)套高溫壓力計(jì)算：

除非另有規(guī)定，刀片作用于每個(gè)護(hù)套試樣上的壓力F，以N為單位，應(yīng)按下式計(jì)算：

F=k  2Dδ-δ2

式中：k——有關(guān)電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的系數(shù)。如沒有規(guī)定，則應(yīng)為：

軟線和軟電纜                        k=0.6

D≤15mm的固定敷設(shè)用電纜           k=0.6

D＞15mm的固定敷設(shè)用電纜           k=0.7

δ——護(hù)套試樣厚度的平均值。

D——護(hù)套試樣外徑平均值；對(duì)于扁平電纜或軟線，為護(hù)套試樣短軸尺寸的平均值。

δ和D均以mm計(jì)，到小數(shù)點(diǎn)后一位。按護(hù)套平均厚度的方法測(cè)量，在試樣端頭切取的薄片上測(cè)得，也可以使用結(jié)構(gòu)測(cè)量中的數(shù)據(jù)。壓力F的計(jì)算可以向較小值化整，但舍去的值應(yīng)不超過3%。

⑸加熱試樣：

將已加上負(fù)荷的試樣和試驗(yàn)裝置，均不需預(yù)熱，放入試驗(yàn)溫度的電熱烘箱中連續(xù)加熱。試樣設(shè)備和試樣放在烘箱中不應(yīng)振動(dòng)；或者放在有防振支架的空氣烘箱中進(jìn)行。任何可能引起試樣振動(dòng)的設(shè)備諸如鼓風(fēng)機(jī)等，不允許直接與烘箱接觸。未預(yù)熱的受壓力試樣在烘箱中放置的時(shí)間按有關(guān)電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，如電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定，則按如下規(guī)定：

——試樣外徑D≤15mm時(shí)為4h；

——試樣外徑D＞15mm時(shí)為6h；

⑹試樣冷卻：

加熱結(jié)束后在烘箱中并在負(fù)荷下迅速用冷水澆射刀口處試樣，使之冷卻至不會(huì)復(fù)原的溫度，然后取出，再浸入冷水中進(jìn)行一步冷卻。

⑺壓痕測(cè)量：

壓痕應(yīng)在從試樣上截取的試片上按第1點(diǎn)7條規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)量，如圖2所示。

⑻試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)定：

從被試護(hù)套試樣上切取的三個(gè)試片上的測(cè)得的壓痕中間值，應(yīng)不大于按第2點(diǎn)4條測(cè)得的護(hù)磁試樣厚度平均值的50%。

注：所定的50%這個(gè)值與公式的基本原則有關(guān)，并且對(duì)所有的材料都是一樣的。試驗(yàn)嚴(yán)格程度不僅隨系數(shù)k的變化而變化，但50%這個(gè)值不變。