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技術(shù)文章

電線電纜UL標(biāo)準(zhǔn)與測試方法和所需儀器
UL電線電纜標(biāo)準(zhǔn)所需的檢測儀器

1

 
換氣式老化試驗(yàn)機(jī)
2
電源線彎曲試驗(yàn)機(jī)
3
VW-1大型燃燒柜
4
垂直+水平燃燒試驗(yàn)機(jī)
5
燃燒試驗(yàn)機(jī)
6
插頭線綜合測???儀
7
微電腦拉力試驗(yàn)機(jī)
8
標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)指/有節(jié)試驗(yàn)指/無節(jié)試驗(yàn)指
9
耐壓測試機(jī)
10
絕緣電阻測試儀
11
球壓試驗(yàn)裝置
12
UL插頭插座量規(guī)
13
光學(xué)測量顯微鏡
14
投影儀
15
比重計
16
電線耐磨試驗(yàn)機(jī)
17
火花試驗(yàn)機(jī)
18
電線加熱變形試驗(yàn)機(jī)
19
試片磨平機(jī)
20
線材(銅絲)伸長率試驗(yàn)機(jī)
21
恒溫恒濕試驗(yàn)機(jī)

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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、測量每一根絞合芯線截面積之和，測量時至少要取7根苡線直徑的平均值作為平均芯線直徑。D以Mils計算：導(dǎo)體截面積CMA=nd2（CMA：Circular Mil Area以毫米計算：導(dǎo)體=0.7854＊nd2其中n為導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中芯線的根數(shù)。芯線直徑的測量：根據(jù)UL1581第200節(jié)，每根芯線直徑須使用精度達(dá)到0.01mm0.001英寸），兩個端面都是平面的千分尺進(jìn)行測量。B、稱重法，見UL1581第210節(jié)。測量過程中發(fā)現(xiàn)測量值小于要求值（UL1581，Table20.1,可用兩種方法中的另一種加以證實(shí)。（??：DC電阻測量法不能用來作為測量CMA的*終判斷標(biāo)準(zhǔn)）。導(dǎo)體絕緣厚度1、測量工具：千分尺常用的千分尺，測量端面均為平面，*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）平均絕緣厚度的測量：距端線10英寸開始，每10英寸為一個測量點(diǎn)，測量5個點(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個點(diǎn)處的絕緣厚度平均即得到平均絕緣厚度。*小絕緣厚度的測量：測量工具：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。測量時先將荷重輕輕抬起，并緩慢轉(zhuǎn)動絕緣體，讀取*小值即視作導(dǎo)線絕緣體*小厚度。對于小于18AWG的導(dǎo)線，可采用讀數(shù)顯微鏡方法。2、測量工具，讀數(shù)顯微鏡取樣時，小心抽取全部導(dǎo)體芯線，沿導(dǎo)線絕緣體方向垂直切片，在顯微鏡下測量*薄處的厚度，作為導(dǎo)體絕緣層的*小厚度。通常將讀數(shù)顯微鏡（精度為0.001mm的測量結(jié)果作為*終的參考標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際測量時發(fā)現(xiàn)一卷電線測量的*小厚度小于規(guī)定值多過2Mils，判定該卷電線不合格。 
 
若測量值小于規(guī)定值不超過2Mils,應(yīng)在該卷電線上相距1英尺處抽取兩個樣測量，如果其中1個結(jié)果小于*小值，該卷電線判為不合格，若兩個測量值均達(dá)標(biāo)，判為合格。外被平均外被厚度沿線身測量相距離英寸的5個點(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個點(diǎn)測量值的平均。外被*小厚度：同導(dǎo)線*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,測量截面直徑6.4mm的荷重千分尺測量。讀數(shù)顯微鏡測量：方法同導(dǎo)體絕緣厚度測量方法。常見電線的平均厚度和*小厚度的對照表。見UL62，Table:16.2,16.4,16.6,16.8.絞距芯線絞距取芯線10個絞合的間距的平均值作為芯線平均絞距，測量時去除大約十個絞合長度的絕緣外皮，取任何一支芯線為對象進(jìn)行測量。注意在去皮時不要損傷芯線，造成芯線斷線。導(dǎo)線絞距同樣取導(dǎo)線的10個絞距長度進(jìn)行平均，作為平均導(dǎo)線絞距，取樣時要注意由于導(dǎo)線絞合時的內(nèi)應(yīng)力一扭力很大，去除外被時可能造成原絞合結(jié)構(gòu)的松散。為此，取樣時先預(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，*好是以能看到待測導(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)線十個絞合點(diǎn)之間的距離作為絞距，因?yàn)槌衫|時由于應(yīng)力的關(guān)系，成形外被后原絞合距離會增加。各種芯線*大絞距參見UL62。各種線徑的導(dǎo)線*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(xù)上（三）耐電壓測試電纜中各導(dǎo)線間應(yīng)施加UL62Table51.1相對應(yīng)的電壓，加壓時應(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)電路報警。另一方面，絕緣電阻測試在某種程序上也能產(chǎn)生類似效果，所以先進(jìn)行耐電壓測試是一種積極的簡便測試漏電的方法。（四）火花測試對于單芯電源線，如CXTW線，耐電壓測試即為火花測試，而對于多芯電源線，日常生產(chǎn)測試中也可以用火花測試代替耐電壓測試?；鸹y試要點(diǎn)：火花試驗(yàn)機(jī)（1）鍍鉻銅珠練長度、位置：參見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)及時加以更換。（2）火花機(jī)V型測試槽長度L、測試頻率、生產(chǎn)電線*大出線速率的關(guān)系，見Table900.2.可見工作頻率提高，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。對于10AWG或更細(xì)導(dǎo)線，不用測試導(dǎo)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(jié)為100-500V，長度為50FT-5000FT的電線在水槽中浸泡2小時，高阻計的一個電極連接到水槽的銅板電極上，另一電極連接到待測的電線導(dǎo)線上。測量時間為60秒，合格標(biāo)準(zhǔn)為15.6℃時1000英尺電線的絕緣電阻大于2.5M.將10 ℃-29.4 ℃水溫的測量值折算為15.6 ℃、長度為1000英尺的值：       R＊L＊M＊TCF        1000R：高阻計讀數(shù)  L：實(shí)測電線長度M：高阻計倍率  TCF：溫度修正系數(shù)TCF對照表可參見UL1581 Table52.1    2、常用戶外型“w"電線電纜，如SPT-2W，SJTW，CXTW等。短時間絕緣電阻的測試方法與普通型電線電纜相同，但合格判定標(biāo)準(zhǔn)完全不同，“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UL62Table35.1SJTW等護(hù)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(jìn)行50 ℃升溫長時間浸水測試其絕緣電阻。（2）TCF的確定首先要確定阻抗因子C，再從UL62Table33.1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，所以在測量時，需將護(hù)套外被切除后再浸水測試。阻抗因子C的決定：參見UL62第34節(jié)。原理：在兩個樣品升溫和降溫的過程中，測量5個固定溫度點(diǎn)的阻值，在半對數(shù)坐標(biāo)上作圖，推算出15.6 ℃時的阻值，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試1、如何決定測試機(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，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。     過去所有電線塑料材質(zhì)的物性全部列入UL1581 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、測試樣品的制備步驟：截取一段待測試（1）測量其導(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損。對于外被樣品，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。對于周長分別為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，以便測試過程中測量其拉伸情況。測試機(jī)的上下拉爪的夾持位置距離標(biāo)記線均勻，不超過1/2英寸。4、計算（1）對于規(guī)則的管狀試樣，截面積A為：A=00.7854D2-d2D:導(dǎo)線外徑，d：導(dǎo)體直徑（2）對于不規(guī)則內(nèi)壁試樣，面積A：      W  163.87GW：10英寸樣品的重量，以克計； G：材質(zhì)比重； A：截面積，以平方英寸計。  注：啞鈴片狀外被樣品。截面積A=外被平均厚度＊寬度（3）比重G的測量10英寸長的材質(zhì)，按下圖方式制備樣品，測量前樣品須在純凈酒精中浸沒。主要是為避免樣品內(nèi)壁上空氣的保留。測量W1：空氣中樣品的重量；       W3：為直徑小于0.127mm綁捆銅絲的重量。         W1   W1- W2+ W3
（4）抗張強(qiáng)度 S=P/AP為拉斷試樣的力量5、對老化爐的要求按照ASTM  D5423-93（II型）和ASTM D5374-93標(biāo)準(zhǔn)：使用高速循壞、空氣，保持試樣周圍空氣中氧含量在正常水平，循環(huán)空氣的速率應(yīng)達(dá)到每小時100-200次空氣交換，溫度保持在+1.0℃。（七）其它試驗(yàn)簡介1、抗紫外光測試在720小時電弧和淋雨交替施行后，試樣試驗(yàn)前后伸長率、抗張強(qiáng)度均不應(yīng)小于未試驗(yàn)樣品測量值的80，本試驗(yàn)適用于“W"戶外級電線電纜（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)套電纜線沒有此項(xiàng)要求。例如：XTW線，先截取一段11英寸長的電線，將中間絕緣縱向切開，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)線測試和UL現(xiàn)場測試都采 用老化前測試。而送樣測試都采用老化后測試。壓塊荷重450g,端面25＊50mm，測試面為絨布，在表面印字面進(jìn)行三 個完整的來回磨擦，檢查印字是否剝落。5、抗拉試驗(yàn)對于18AWG和17AWG的電源延長線等護(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AWM電子線適用的結(jié)構(gòu)、測試、標(biāo)志等具體要求。有些類似UL62中的Index Tables