高温压力试验装置的操作规程与判定方法

高温压力试验装置的操作规程与判定方法
符合标准：

GB2099.1-2008第30.1条及图41、IEC60884-1-2002第30.1条及图41、IEC60598- 2-20第20.15条EN60811-3-1等

用途：用于插销绝缘护套的材料的耐恶劣环境的高温性能测试。

结构及功能：硬度测试架，配圆口刀片及矩形刀片及负载砝码。

一、技术参数

1、刀口宽度0.70±0.01mm，

2、试样支撑平面0°、90°，120°各一件，可更换使用

3、支架：光滑的不锈钢支架

4、负荷重锤由矩形刀+砝码+砝码托盘）组成，矩形刀和砝码托盘重120g，另标配1~1kg标准M1级砝码两套。

5、负荷：2.5N砝码

6、工位：2工位

7、标配一个圆口刀片和一个矩形刀片

8、可定制电线电缆用高温压力砝码

二、试验方法说明

1、绝缘高温压力试验

⑴取样：

对每个被试护套，在除去外护层（若有的话）和所有内部组件（线芯，填充物，内护层，铠装等，若有的话）长为250～500mm的样段上截取相邻三个试样。试样长度应为50～100mm（直径大的取较大值）。

无护套的扁平软线的绝缘线芯不应分开。  

⑵试样制备：

用机械方法除去试样上的所有的护层，包括半导电层（若有的话）。根据电缆的类型，试样可以是圆形或扇截面。

⑶试样的放置：

压痕装置如图1所示，由刀口厚度为(0.70±0.01)mm的矩形刀片组成，刀片可对试样加压。每个试样放置在如图1所示的位置上。无护套扁平软线应以扁平边放置。小直径试样在支撑板上的固定方式不应使试样在刀片压力下发生弯曲。扇形试样应放置在如图1所示的带扇形凹槽的支撑板上，沿垂直于试样轴线的方向施加压力，刀片也与试样轴线垂直。

⑷计算压力：

刀片作用于试样（圆形和扇形绝缘线芯）上的压力F，以N为单位，应按下式计算：

F=k  2Dδ-δ2

式中：k——有关电缆产品标准中规定的系数。如没有规定，则应为：

软线和软电缆的绝缘线芯                              k=0.6

D≤15mm的固定敷设用电缆绝缘线芯                     k=0.6

D＞15mm的固定敷设用电缆绝缘线芯及扇形绝缘线芯片     k=0.7

δ——护套试样厚度的平均值。

D——试样外径平均值。

δ和D均以mm计，到小数点后一位。按VDE0472 、GB/T2951.1规定的试验方

法，在试样端头切取的薄片上测得。

对于扇形线芯，D为扇形“背部”或圆弧部分直径的平均值，用测量带在电缆缆芯上测量三次后取平均值，以mm计，到小数点后一位（测量应在缆芯上三个不同地方进行）。

作用于无护套扁平软线试样上的压力应是按上述公式计算所得的值的两倍，其中D为第1条所述试样短轴尺寸的平均值。

压力F的计算值可以向较小值化整，但舍去的值应不超过3%。

⑸试样加热：

试验应在空气烘箱中进行，试验设备和试样放在烘箱中不应振动；或者放在有防振支架的空气烘箱中进行。任何可能引起试样振动的设备诸如鼓风机等，不允许直接与烘箱接触。

烘箱中空气温度应一直保持在有关电缆产品标准规定的温度。

未预热的受压试样在烘箱中放置的时间按有关电缆产品标准规定，如电缆产品标准没有规定，则按如下规定：

——试样外径D≤15mm时为4h；

——试样外径D＞15mm时为6h；

⑹试样冷却：

规定的加热时间结束后，试样在烘箱中，在压力作用下应速冷却，可用冷水喷射压力在刀口下的试样来冷却。

绝缘试样冷却至室温并不再继续变形后，从试验装置中取出，然后浸入冷水中进一步冷却。

⑺压痕测量：

试样冷却后立即测量压痕深度。

抽出导体留下管状绝缘试样，沿着试样的轴线方向，垂直于压痕从试样上切取一窄条试片。

将窄条试片平行放在读数显微镜或测量投影仪下，并将十字线调到压痕底部和试片外侧。

外径约6mm及以下的小试样应在压痕处和压痕附近横向切取两上试片（如图3所示）。

压痕深度应是剖面图1和剖面图2在显微镜下的测量值之差（如图3所示）。

全部测量值均以mm计，到小数点后两位。

⑻试验结果及评定：

从每个试样上截取三个试样压痕深度的中间值，应不大于试样绝缘厚度平均值的50%。

注：所定的50%这个值与公式的基本原则有关，并且对所有的材料都是一样的。试验严格程度不仅随系数k的变化而变化，但50%这个值不变。

2、护套高温压力试验

⑴取样：

对每个被试护套，在除去外护层（若有的话）和所有内部组件（线芯，填充物，内护层，铠装等，若有的话）长为250~500mm的样段上截取相邻三个试样。试样长度应为50~100mm（直径大的取较大值）。

⑵试样制备：

如果护套内没有凸脊，则沿着电缆轴线方向，从每个护套试样上切取宽约为圆周长三分之一的窄条。

如果护套内凸脊是由于5芯以上的绝缘线芯造成的，则应按同样的方法切取窄条并磨掉凸脊。

如果护套内凸脊是由于5芯以下的绝缘线芯造成的，则应沿着凸脊方向截取窄条，窄条上至少含有一个约处于中间部位的凹槽。

如果护套是直接包覆在铜心导体，铠装或金属屏蔽上，由此形成的凸脊不可能磨掉或削掉（大直径的除外），则不必取下护套而将整个电缆段作为试样。

⑶试样在试验装置中的位置：

压痕装置与8.13条的规定一样，如图1所示。窄条应用一金属杆或金属管支撑，金属杆或金属管可沿其自身轴线方向对半分开，以便更稳定地支撑。金属管或金属杆的半径约等于试样内径的一半。

试验设备、窄条和支撑杆（管）的放置应使金属杆支撑窄条，刀片对试样外表面加压。沿着与金属杆或金属管（或当用整段电缆时）与电缆的轴线相垂直的方向施加压力，并且使刀片也与试样的轴线相垂直。

⑷护套高温压力计算：

除非另有规定，刀片作用于每个护套试样上的压力F，以N为单位，应按下式计算：

F=k  2Dδ-δ2

式中：k——有关电缆产品标准中规定的系数。如没有规定，则应为：

软线和软电缆                        k=0.6

D≤15mm的固定敷设用电缆           k=0.6

D＞15mm的固定敷设用电缆           k=0.7

δ——护套试样厚度的平均值。

D——护套试样外径平均值；对于扁平电缆或软线，为护套试样短轴尺寸的平均值。

δ和D均以mm计，到小数点后一位。按护套平均厚度的方法测量，在试样端头切取的薄片上测得，也可以使用结构测量中的数据。压力F的计算可以向较小值化整，但舍去的值应不超过3%。

⑸加热试样：

将已加上负荷的试样和试验装置，均不需预热，放入试验温度的电热烘箱中连续加热。试样设备和试样放在烘箱中不应振动；或者放在有防振支架的空气烘箱中进行。任何可能引起试样振动的设备诸如鼓风机等，不允许直接与烘箱接触。未预热的受压力试样在烘箱中放置的时间按有关电缆产品标准的规定，如电缆产品标准没有规定，则按如下规定：

——试样外径D≤15mm时为4h；

——试样外径D＞15mm时为6h；

⑹试样冷却：

加热结束后在烘箱中并在负荷下迅速用冷水浇射刀口处试样，使之冷却至不会复原的温度，然后取出，再浸入冷水中进行一步冷却。

⑺压痕测量：

压痕应在从试样上截取的试片上按第1点7条规定的方法进行测量，如图2所示。

⑻试验结果的评定：

从被试护套试样上切取的三个试片上的测得的压痕中间值，应不大于按第2点4条测得的护磁试样厚度平均值的50%。

注：所定的50%这个值与公式的基本原则有关，并且对所有的材料都是一样的。试验严格程度不仅随系数k的变化而变化，但50%这个值不变。

                                               附图