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電線電纜基本測(cè)試方法

來(lái)源:北方華測(cè)科技有限公司   2012年05月01日 19:04  

 

基本結(jié)構(gòu)
(一)導(dǎo)線
1、導(dǎo)體電阻:除TPT、TS和TST等錫芯電線外,UL不要求測(cè)量電線電纜產(chǎn)品的導(dǎo)體電阻。
2、線徑:通常電線電纜的線徑都是偶數(shù)AWG,如18AWG、16AWG等,奇數(shù)AWG電線屬于特殊例外。
3、決定導(dǎo)體截面積的方法有二種:
A、測(cè)量每一根絞合芯線截面積之和,測(cè)量時(shí)至少要取7根苡線直徑的平均值作為平均芯線直徑。D
以Mils計(jì)算:導(dǎo)體截面積CMA=nd2(CMA:Circular Mil Area)
以毫米計(jì)算:導(dǎo)體=0.7854*nd2
其中n為導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中芯線的根數(shù)。芯線直徑的測(cè)量:根據(jù)UL1581第200節(jié),每根芯線直徑須使用精度達(dá)到0.01mm(0.001英寸),兩個(gè)端面都是平面的千分尺進(jìn)行測(cè)量。
B、稱(chēng)重法,見(jiàn)UL1581第210節(jié)。
測(cè)量過(guò)程中發(fā)現(xiàn)測(cè)量值小于要求值(UL1581,Table20.1),可用兩種方法中的另一種加以證實(shí)。(注:DC電阻測(cè)量法不能用來(lái)作為測(cè)量CMA的zui終判斷標(biāo)準(zhǔn))。導(dǎo)體絕緣厚度
1、測(cè)量工具:千分尺
常用的千分尺,測(cè)量端面均為平面,zui小讀數(shù):0.01mm
端面為1.98*9.5mm,荷重10g的荷重千分尺(導(dǎo)體絕緣厚度)
平均絕緣厚度的測(cè)量:距端線10英寸開(kāi)始,每10英寸為一個(gè)測(cè)量點(diǎn),測(cè)量5個(gè)點(diǎn)處導(dǎo)線的外徑,導(dǎo)體的直徑。
絕緣厚度=(導(dǎo)線外徑-導(dǎo)體直徑)/2
將5個(gè)點(diǎn)處的絕緣厚度平均即得到平均絕緣厚度。
zui小絕緣厚度的測(cè)量:
測(cè)量工具:pin-gauge千分尺,注意此方法適用于18AWG或更大線徑的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)。截取一段抽出芯線導(dǎo)體的絕緣體,將其放置在千分尺的pin上。測(cè)量時(shí)先將荷重輕輕抬起,并緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)絕緣體,讀取zui小值即視作導(dǎo)線絕緣體zui小厚度。對(duì)于小于18AWG的導(dǎo)線,可采用讀數(shù)顯微鏡方法。

2、測(cè)量工具,讀數(shù)顯微鏡
取樣時(shí),小心抽取全部導(dǎo)體芯線,沿導(dǎo)線絕緣體方向垂直切片,在顯微鏡下測(cè)量zui薄處的厚度,作為導(dǎo)體絕緣層的zui小厚度。

通常將讀數(shù)顯微鏡(精度為0.001mm)的測(cè)量結(jié)果作為zui終的參考標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)一卷電線測(cè)量的zui小厚度小于規(guī)定值多過(guò)2Mils,判定該卷電線不合格。若測(cè)量值小于規(guī)定值不超過(guò)2Mils,應(yīng)在該卷電線上相距1英尺處抽取兩個(gè)樣測(cè)量,如果其中1個(gè)結(jié)果小于zui小值,該卷電線判為不合格,若兩個(gè)測(cè)量值均達(dá)標(biāo),判為合格。
外被
平均外被厚度
沿線身測(cè)量相距離英寸的5個(gè)點(diǎn)處外被的外徑以及成纜直徑,外被厚度=(外被外徑-成纜直徑)/2
平均外被厚度為5個(gè)點(diǎn)測(cè)量值的平均。
外被zui小厚度:同導(dǎo)線zui小絕緣厚度。外被內(nèi)表面須先小心拋磨打平,再使用荷重85g,測(cè)量截面直徑6.4mm的荷重千分尺測(cè)量。
讀數(shù)顯微鏡測(cè)量:方法同導(dǎo)體絕緣厚度測(cè)量方法。
常見(jiàn)電線的平均厚度和zui小厚度的對(duì)照表。見(jiàn)UL62,Table:16.2,16.4,16.6,16.8.
絞距
芯線絞距
取芯線10個(gè)絞合的間距的平均值作為芯線平均絞距,測(cè)量時(shí)去除大約十個(gè)絞合長(zhǎng)度的絕緣外皮,取任何一支芯線為對(duì)象進(jìn)行測(cè)量。注意在去皮時(shí)不要損傷芯線,造成芯線斷線。
導(dǎo)線絞距
同樣取導(dǎo)線的10個(gè)絞距長(zhǎng)度進(jìn)行平均,作為平均導(dǎo)線絞距,取樣時(shí)要注意由于導(dǎo)線絞合時(shí)的內(nèi)應(yīng)力一扭力很大,去除外被時(shí)可能造成原絞合結(jié)構(gòu)的松散。為此,取樣時(shí)先預(yù)留一段護(hù)套線不去除外被,再沿線纜方向用利刀片拉掉部分外被,是以能看到待測(cè)導(dǎo)線,而導(dǎo)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(dǎo)線十個(gè)絞合點(diǎn)之間的距離作為絞距,因?yàn)槌衫|時(shí)由于應(yīng)力的關(guān)系,成形外被后原絞合距離會(huì)增加。
各種芯線zui大絞距參見(jiàn)UL62。各種線徑的導(dǎo)線zui大絞距參見(jiàn)UL62

(二)燃燒測(cè)試
電線燃燒等級(jí)及測(cè)試方法對(duì)照表

續(xù)上

(三)耐電壓測(cè)試
電纜中各導(dǎo)線間應(yīng)施加UL62Table51.1相對(duì)應(yīng)的電壓,加壓時(shí)應(yīng)在10S至60S鐘內(nèi)緩慢將電壓由零加到額定值,保持1分鐘。判別標(biāo)準(zhǔn)為在升、降壓以及保持期間,Hi-pot機(jī)電路報(bào)警。另一方面,絕緣電阻測(cè)試在某種程序上也能產(chǎn)生類(lèi)似效果,所以*行耐電壓測(cè)試是一種積極的簡(jiǎn)便測(cè)試漏電的方法。
(四)火花測(cè)試
對(duì)于單芯電源線,如CXTW線,耐電壓測(cè)試即為火花測(cè)試,而對(duì)于多芯電源線,日常生產(chǎn)測(cè)試中也可以用火花測(cè)試代替耐電壓測(cè)試。
火花測(cè)試要點(diǎn):
火花試驗(yàn)機(jī)
(1)鍍鉻銅珠練長(zhǎng)度、位置:參見(jiàn)Table900.1,從橫向和縱向?qū)χ榫毜拈g隔,排列方式等進(jìn)行了規(guī)定,日常生產(chǎn)中須定期檢查珠練是否掉落,如發(fā)現(xiàn)有部分不全,應(yīng)及時(shí)加以更換。
(2)火花機(jī)V型測(cè)試槽長(zhǎng)度L、測(cè)試頻率、生產(chǎn)電線zui大出線速率的關(guān)系,見(jiàn)Table900.2.可見(jiàn)工作頻率提高,出線速率可以大幅提高,生產(chǎn)效率也可大大提升。
(3)線路接地:保持導(dǎo)體以及放、收線輪與火花機(jī)接地良好。
     
放線端為裸銅線:放線端接地,收線端不用接地,電線的導(dǎo)通性不須測(cè)試。
放線端為絕緣導(dǎo)線:導(dǎo)線與收線、放線輪導(dǎo)通連接,收線、放線端均須接地。對(duì)于10AWG或更細(xì)導(dǎo)線,不用測(cè)試導(dǎo)通性能。
測(cè)試電壓:見(jiàn)Table900.2
(五)絕緣電阻測(cè)試
1、普通電線電纜
絕緣高阻計(jì)直流電壓調(diào)節(jié)為100-500V,長(zhǎng)度為50FT-5000FT的電線在水槽中浸泡2小時(shí),高阻計(jì)的一個(gè)電極連接到水槽的銅板電極上,另一電極連接到待測(cè)的電線導(dǎo)線上。測(cè)量時(shí)間為60秒,合格標(biāo)準(zhǔn)為15.6℃時(shí)1000英尺電線的絕緣電阻大于2.5M.
將10 ℃-29.4 ℃水溫的測(cè)量值折算為15.6 ℃、長(zhǎng)度為1000英尺的值:
      R*L*M*TCF
       1000
R:高阻計(jì)讀數(shù)  L:實(shí)測(cè)電線長(zhǎng)度
M:高阻計(jì)倍率  TCF:溫度修正系數(shù)
TCF對(duì)照表可參見(jiàn)UL1581 Table52.1
   

2、常用戶(hù)外型“w”電線電纜,如SPT-2W,SJTW,CXTW等。
短時(shí)間絕緣電阻的測(cè)試方法與普通型電線電纜相同,但合格判定標(biāo)準(zhǔn)*不同,“W”型電線阻值要高得多。如CXTW22AWG,合格標(biāo)準(zhǔn)為15.6 ℃225M/1000英尺。
(1)判定標(biāo)準(zhǔn)
SPT-2W,SPT-1W,XTW以及CXW,參見(jiàn)UL62Table35.1
SJTW等護(hù)套線,參見(jiàn)UL62Table32.1
表中所列的絕緣電阻為15.6 ℃下短時(shí)間浸水阻值,另外還需進(jìn)行50 ℃升溫長(zhǎng)時(shí)間浸水測(cè)試其絕緣電阻。
(2)TCF的確定
首先要確定阻抗因子C,再?gòu)腢L62Table33.1中找出相應(yīng)的M因子,套用前面公式,即可求出阻抗。
注:對(duì)于護(hù)套電纜,如SVT,SJTW,表中所列的絕緣電阻為護(hù)套內(nèi)各導(dǎo)線間絕緣電阻,所以在測(cè)量時(shí),需將護(hù)套外被切除后再浸水測(cè)試。
阻抗因子C的決定:參見(jiàn)UL62第34節(jié)。
原理:在兩個(gè)樣品升溫和降溫的過(guò)程中,測(cè)量5個(gè)固定溫度點(diǎn)的阻值,在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)上作圖,推算出15.6 ℃時(shí)的阻值,再讀出16.1 ℃的阻值,兩者相除即可求出C值。

(六)老化前和老化后拉伸測(cè)試
1、如何決定測(cè)試機(jī)的拉伸速度?
拉伸速率:在UL1581第50節(jié)各表中未特別指明拉伸速率時(shí),通常情況下速率為500+25mm/min.
2、如何決定材質(zhì)的拉伸指數(shù)?
UL62現(xiàn)在已將常規(guī)可彎曲軟線的物性歸結(jié)在Table5.2(絕緣體)和Table7.2(外被)中。
     過(guò)去所有電線塑料材質(zhì)的物性全部列入U(xiǎn)L1581 Table50系列。例如SPT-2,105 ℃電線,其物性要求為:SPT-2為Integral PVC電纜,故應(yīng)用UL62Table15.1或UL1581 Table50182。105 ℃對(duì)應(yīng)的CLASS是2.11,拉伸指數(shù)為老化前拉伸率100%,抗張強(qiáng)度1500ibf/m2。136 ℃,7天的老化后拉伸率為之前的65%,抗張強(qiáng)度為老化前的85%。而對(duì)于半硬PVC而言(SR-PVC),根據(jù)UL1581Table47.1,拉伸指數(shù)在Table50183中列明,即老化前,拉伸率100%,抗張強(qiáng)度3000ibf/m2,老化后百分比分別為70%,70%。
3、測(cè)試樣品的制備
步驟:截取一段待測(cè)試
(1)測(cè)量其導(dǎo)體直徑,絕緣(或外被)層厚度;
(2)小心去除絕緣層包裹的導(dǎo)線和其它填充物,檢查絕緣表皮完好無(wú)損。
對(duì)于外被樣品,用拋光磨平機(jī)小心磨平外被的內(nèi)表面,直至內(nèi)表面凹凸部位平滑即可。對(duì)于周長(zhǎng)分別為4mm或6mm的外被,可用ASTM dieD或 ASTM dieC的啞鈴片器制備啞鈴狀樣品。
(3)樣品上相距1英寸兩端作標(biāo)記,以便測(cè)試過(guò)程中測(cè)量其拉伸情況。測(cè)試機(jī)的上下拉爪的夾持位置距離標(biāo)記線均勻,不超過(guò)1/2英寸。
4、計(jì)算
(1)對(duì)于規(guī)則的管狀試樣,截面積A為:
A=00.7854(D2-d2)
D:導(dǎo)線外徑,d:導(dǎo)體直徑
(2)對(duì)于不規(guī)則內(nèi)壁試樣,面積A:
     W
  163.87G
W:10英寸樣品的重量,以克計(jì); G:材質(zhì)比重;
A:截面積,以平方英寸計(jì)。  注:?jiǎn)♀徠瑺钔獗粯悠贰?br />截面積A=外被平均厚度*寬度
(3)比重G的測(cè)量
10英寸長(zhǎng)的材質(zhì),按下圖方式制備樣品,測(cè)量前樣品須在純凈酒精中浸沒(méi)。主要是為避免樣品內(nèi)壁上空氣的保留。
測(cè)量W1:空氣中樣品的重量;   
   W3:為直徑小于0.127mm綁捆銅絲的重量。
       W1
   W1- W2+ W3
(4)抗張強(qiáng)度 S=P/A
P為拉斷試樣的力量
5、對(duì)老化爐的要求
按照ASTM  D5423-93(II型)和ASTM D5374-93標(biāo)準(zhǔn):使用高速循壞、空氣,保持試樣周?chē)諝庵醒鹾吭谡K?,循環(huán)空氣的速率應(yīng)達(dá)到每小時(shí)100-200次空氣交換,溫度保持在+1.0℃。
(七)其它試驗(yàn)簡(jiǎn)介
1、抗紫外光測(cè)試
在720小時(shí)電弧和淋雨交替施行后,試樣試驗(yàn)前后伸長(zhǎng)率、抗張強(qiáng)度均不應(yīng)小于未試驗(yàn)樣品測(cè)量值的80%,本試驗(yàn)適用于“W”戶(hù)外級(jí)電線電纜(包括單線、護(hù)套、平行線)。
2、浸油試驗(yàn)
將試樣浸泡在一定溫度、特定油質(zhì)、一定時(shí)間的環(huán)境下,浸泡后試樣的抗強(qiáng)強(qiáng)度、拉伸率應(yīng)保持在浸泡前試樣測(cè)試值的一定百分比。
3、絕緣層緊密度試驗(yàn)
分為節(jié)日燈線單導(dǎo)體絕緣層緊密度和整體結(jié)構(gòu)平行線導(dǎo)體絕緣層緊密度兩種試驗(yàn)方法。護(hù)套電纜線沒(méi)有此項(xiàng)要求。例如:XTW線,先截取一段11英寸長(zhǎng)的電線,將中間絕緣縱向切開(kāi),成為單導(dǎo)體電線結(jié)構(gòu),參照CXTW線執(zhí)行即可。
4、表面印字牢固度試驗(yàn)
分為老化前和老化后牢固度試驗(yàn)。生產(chǎn)線測(cè)試和UL現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試都采 用老化前測(cè)試。而送樣測(cè)試都采用老化后測(cè)試。
壓塊荷重450g,端面25*50mm,測(cè)試面為絨布,在表面印字面進(jìn)行三 個(gè)完整的來(lái)回磨擦,檢查印字是否剝落。
5、抗拉試驗(yàn)
對(duì)于18AWG和17AWG的電源延長(zhǎng)線等護(hù)套纜線,能保證在承受規(guī)定荷重1分鐘后,各內(nèi)芯線不應(yīng)斷線。
6、護(hù)套表面絕緣電阻
表面潔凈的護(hù)套線,相距0.5英寸的兩個(gè)銅箔電極間施加500V DC電壓1分鐘,其絕緣電阻應(yīng)保持大于100M?。

Style Page: 每種型號(hào)AWM電子線適用的結(jié)構(gòu)、測(cè)試、標(biāo)志等具體要求。有些類(lèi)似UL62中的Index Tables

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