ICS 49.060 V 40
HB 8570-2020
航空电线试验方法
Test methods for aviation insulated wire
2020-09-14 发布 2021-01-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部发布
前言
本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。
本标准由中国航空综合技术研究所归口。
本标准起草单位:宝胜科技创新股份有限公司、中国航空综合技术研究所。
本标准主要起草人:闫力、王宏霞、唐爱华、吴玉林、林志昆、刘彦军、杨涛涛、王朔、韩孟超、谢朝辉、庞亚鹏、许亚鹏。
航空电线试验方法
1 范围
本标准规定了航空航天绝缘电线的通用试验方法。
本标准适用于航空航天绝缘电线。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件, 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 1787 航空活塞式发动机燃料
GB/T 1040. 1-2006 塑料拉伸性能试验方法
GB/T 3956-2008 电缆的导体
GB/T 4074.7-2009 绕组线试验方法
GJB 181 飞机供电特性
GJB 360B-2009 电子及电气元件试验方法
GJB 1014.1 飞机布线通用要求总则
GJB 1014.4 飞机布线通用要求连接
GJB 1177A-2013 石油基航空液压油
GJB 1219A-2009 航空活塞式发动机润滑油规范
ASTM B 355 镀镍软铜或退火铜线标准
ASTM D 149 商用频率下固体绝缘材料介电击穿电压和介电强度试验方法ASTM D 1153 异丁酮有机物覆盖使用
ASTM D 1868-2013 绝缘系统评定中局部放电(电晕)脉冲检测和测量的试验方法
ASTM D 5374 用于评估电绝缘的强制对流实验室烘箱的试验方法
ASTM D 5423 用于评估电绝缘的强制对流实验室烘箱规范
ASTM D 6054 用于测试的电绝缘材料调节实践
ASTM G 53 非金属材料曝晒用光、水曝晒仪(萤光紫外-冷凝型)标准操作规程SAE AS 1241 飞机的防火液压油
SAE AS 50881F 航空器布线规范
3 术语和定义
GJB 1014. 1 和 GJB 1014.4 界定的术语和定义适用于本文件。
4 试验方法类别
4.1 试验方法组 100-装配,处理和修理试验
100 系列试验所包含的项目见表 1。
表 1 试验方法组 100
4.2 试验方法组 200-化学,生物,放射/核,生物,化学
有要求时,按型号技术文件执行。
4.3 试验方法组 300-物理损伤试验
300 系列试验所包含的项目见表 2。
表 2 试验方法组 300
4.4 试验方法组 400-导体试验
400 系列试验所包含的项目见表 3。
4.5 试验方法组 500-电性能试验
500 系列试验所包含的项目见表 4。
表 3 试验方法组 400
表 4 试验方法组 500
4.6 试验方法组 600-环境试验
600 系列试验所包含的项目见表 5。
表 5 试验方法组 600
4.7 试验方法组 700-机械试验
700 系列试验所包含的项目见表 6。
表 6 试验方法组 700
4.8 试验方法组 800-热性能试验
800 系列试验所包含的项目见表 7。
表 7 试验方法组 800
4.9 试验方法组 900-重量和尺寸试验
900 系列试验所包含的项目见表 8。
表 8 试验方法组 900
4.10 试验方法组 1000-电线识别标记和评估
1000 系列试验所包含的项目见表 9。
表 9 试验方法组 1000
5 详细要求
5.1 100 系列试验方法:装配、操作及维修试验
5.1.1 试验方法 101 绝缘同心度及厚度
5.1.1.1 目的
该试验用于测量绝缘电线的绝缘厚度及同心度。
5.1.1.2 试样
测试试样长度应不小于 152mm (6inch)。
5.1.1.3 试验设备
应为可重复测量且精度不小于 0.013mm (0.0005inch)的放大装置或光学比较仪。
5.1.1.4 试验步骤
5.1.1.4.1 绕包结构
绝缘厚度应通过测量成品电线绝缘最薄点获得。绝缘厚度应为电线绝缘内缘到外缘之间的最短距离。
5.1.1.4.2 其他结构
所有其他结构电线绝缘厚度应按以下要求进行测量。
使用光学放大装置,定位和测量绝缘横截面最小厚度。 移动试样或设备,直至测量最大厚度。记录最大和最小厚度。当绝缘层由多层组成时, 确定每层的厚度,并计算每层的同心度。最小厚度与最大厚度的百分比表示的是同心度。
绕包结构外的其他电线同心度可由公式(1)、公式(2)计算得到:
a) AWG30 到 10 号线规:
C……………………………………………(1)
式中:
C ——同心度,单位为百分比(%);
δmin ——绝缘最小厚度,单位为毫米(mm);
δmax ——绝缘最大厚度,单位为毫米(mm)。
b) AWG8 到 0000 号线规:
C……………………………………………(2)
式中:
C ——同心度,单位为百分比(%);
δmin——绝缘最小厚度,单位为毫米(mm);
δave ——绝缘间隔 90˚分别测量 4 次的平均厚度,单位为毫米(mm)。
5.1.1.5 试验记录
记录所有结构的绝缘厚度测量结果,记录非绕包线同心度的测量结果。
5.1.1.6 试验报告
报告应包含试样数量、规格大小以及测量结果。
5.1.2 试验方法 102 绝缘与密封胶粘合力
5.1.2.1 目的
该试验用于测量灌封胶与电线绝缘的附着力。
5.1.2.2 试样
试样应至少 5 根,长度约为 300mm (12inch)的绝缘电线,无打结,扭曲或其他不规则的形状。
5.1.2.3 试验设备
试验设备见 GB/T 1040. 1-2006 塑料拉伸性能试验方法中的规定。
5.1.2.4 试验步骤
试验步骤应按以下进行:
a) 测量试样直径,精确至 0.025mm (0.001inch)。
b) 按照电线或者灌封胶使用说明清洁试样一端至少 37mm (1.5inch),如果需涂覆预涂层请参照其使用说明,操作过程中勿触摸准备好的试样并保持清洁。
c) 将准备好的试样端插入模具底部的小孔中,用夹紧装置将试样垂直固定,并用堵塞密封模具的孔。
d) 按照操作说明准备灌封胶,将制备好的灌封胶引入模具中,使绝缘电线嵌入长度约25mm (1inch)。避免进入气泡,按照使用说明将灌封胶固化,测量与绝缘接触的灌封胶的深度,精确到 1.5mm (0.060inch),从模具底部去除堵塞。
e) 添加有直径为电线外径两倍孔的垫片,紧固模具部分的样线,使用垫片将未被灌封胶黏起的一端紧固在另一端的测试设备上,使用以上测试设备进行测量将每个电线样品从灌封胶中拉出的最大力,分离速度为 25mm/min(1.0inch/min)精度精确到 0.5N(0. 1lbf),力应与样品和灌封胶接触表面垂直。
f ) 目视检查试样,并确定样品粘结失效模式,即绝缘与灌封胶之间黏连破坏,灌封胶本身被拉脱,绝缘材料的拉伸破坏使导体能够拉出或双层绝缘出现分离,如果几种失效模式同时发生,则需
评估每种失效模式所占的百分比。
由公式(3)计算绝缘表面拉脱强度 P(MPa):
式中:
Fmax ——由灌封胶中拉出试样的最大力,单位为牛顿(N);
depth ——灌封胶中绝缘电线的长度,单位为毫米(mm);
OD ——绝缘电线外径,单位为毫米(mm)。
5.1.2.5 试验记录
记录平均拉脱强度,灌封胶特殊标记及电线绝缘表面处理。
5.1.2.6 试验报告
报告应包含对灌封胶的特殊标记,电线绝缘表面处理以及试样数量。
5.1.3 试验方法 103 绝缘剥离力
5.1.3.1 目的
该试验用于测量从成品电线的导体上剥除绝缘所需的力。
5.1.3.2 试样
试样长度约 300mm (12inch),应尽可能从未受外界影响过的电线批次中抽取,防止误导试验结果。除另有规定外,最少需要 3 个试样。
5.1.3.3 试验设备
应满足GB/T 1040. 1-2006所述的拉力测试设备要求,将固定装置连接到拉力试验机的一个夹具上。固定装置为一个厚度约为 5mm (0.2 inch)的金属板,板上应有比试样导体直径大 5%~10%的孔,提供导体足够的间隙,但保持绝缘不通过。
5.1.3.4 试验步骤
试验步骤应按以下进行:
a) 试样在室温下静置一段时间,待其温度与室温相同。
b) 在距试样一端至少 50mm 处保留一段 25.4mm 长的完好绝缘,剥除剩余绝缘。使暴露的绝缘两端断面平整并垂直于导体。
c) 将外露导体较长的一端穿过固定装置上的孔,并夹在拉力试验机的移动端。不应给试样施加任何力,并在固定装备的接触点与绝缘段之间留有约 13mm (0.5 inch)的松弛段。
d) 启动拉力试验机,以 50mm/min(2 inch/min)的速度将导体拉出绝缘层大约 25mm (1 inch),并记录最大拉力,不要将绝缘层移出导体末端。
e) 绕包型绝缘线应在两个方向进行测试,并记录和报告每端测试结果。
5.1.3.5 试验记录
记录绝缘剥离力大小(N)。
5.1.3.6 试验报告
包含测试试样的所有结果。
5.1.4 试验方法 104 绝缘伸缩
5.1.4.1 目的
该试验用于测量电线绝缘短期老化后在长度方向上的收缩或伸长。
5.1.4.2 试样
试样为长 330mm (13inch)的电线,且两端切口齐平。
5.1.4.3 试验设备
5.1.4.3.1 刀片或等效工具,可以将绝缘从电线剥离。
5.1.4.3.2 测量工具,精度为 0.025mm (0.001inch)。
5.1.4.3.3 空气烘箱,能保持规定温度,并满足误差要求。
5.1.4.4 试验步骤
试验步骤应按以下进行:
a) 试样两端剥去 12.7mm (1/2 inch)长的绝缘。剥除时,应保证刀片(或等效工具)同电线轴线垂直。
b) 测量试样两端导体的露出长度,精确至 0.13mm (0.005 inch)。
c) 将试样放置于空气循环烘箱中 6 小时,烘箱的温度比试样额定温度高 30℃±3℃(86℉±5℉),再将试样取出待其冷却至室温,测量试样每端露出导体长度,精确至 0.13mm (0.005 inch)。伸缩量为试样两端任一绝缘层纵向收缩或伸长的最大距离。
5.1.4.5 试验记录
记录烘箱温度及绝缘最大伸缩量。
5.1.4.6 试验报告
报告应包含试样数量、规格大小、绝缘电线额定温度及允许收缩或伸长的极限值。
5.1.5 试验方法 105 可焊性
5.1.5.1 目的
该试验用来测试镀锡铜导体的可焊性。目前, 本试验及其他测试方法不用于验证其他镀层电线可焊性。
5.1.5.2 试样
试样为长度不小于 254mm (10 inch)的电线。
5.1.5.3 试验设备
见 GJB 360B-2009,方法 208 第 3 节。
5.1.5.4 试验步骤
见 GJB 360B-2009,方法 208 第 4 节。用表 10 中列出的三种情况之一。
5.1.5.5 试验记录
记录可焊性试验的实际值、平均值及试验条件。
5.1.5.6 试验报告
报告应包含试样数量、电线尺寸、测试条件、焊接坩埚及焊接方法。
表 10 可焊性测试条件
5.1.6 试验方法 106 单线的耐热机械性能
5.1.6.1 目的
该试验用来测试单根绝缘电线的耐热机械性能,及模拟从线束中移除外编织层可能的线损坏。
5.1.6.2 试样
试样为长度不小于 305mm (12inch)的电线。
5.1.6.3 试验设备
5.1.6.3.1 烙铁或系统,一个尖端可控温在 398℃±3℃(750℉±5℉),343℃±3℃(650℉±5℉),以及288℃±3℃(550℉±5℉)。烙铁应预装在宽约 2.67mm (0.105 inch),厚约 1.27mm (0.05 inch)的螺丝刀上。
5.1.6.3.2 测温器,能够精确测量烙铁尖端温度。
5.1.6.3.3 天平,可测量 2.27kg±0.068kg(5lb±0. 15lb)重量。
5.1.6.3.4 外部力矩限位开关。
5.1.6.3.5 60min 计时器。
5.1.6.3.6 连通检测仪。
5.1.6.3.7 试验台、装置、程序。
可使用等效固定装置固定烙铁或检测设备来测试连通性。建立试验台用来垂直放置电烙铁。如图 1中,烙铁用夹钳连接在无摩擦的活动臂上,经由活动臂提供一个 2.27kg(5lb)的力给其端头。一个厚度不少于 25.4mm (1inch)的聚四氟乙烯薄板,用来提供放线的不导热表面,板上有放置电线试样的小槽以保持试样在合适的测试位置。用于启动计时器的限位开关应放置在图 2 所示两个位置之一。第一个位置连接到垂直支架,使得当活动臂向下碰到线时,活动臂能够启动限位开关。第二个位置在聚四氟乙烯薄板下面,使得电烙铁加在线上的力可以激活开关。
带计时器的连通检测仪示意图如图 3 所示。
将烙铁头降低到天平上,并在控制臂上加 2.27kg(5lb)重量的砝码。
图 1 耐热机械性能试验装置
烙铁头
电线
聚四氟乙烯板
开关
图 2 两种建议的开关与时钟启动安装方式
图 3 耐热机械性能试验连续检测电路
5.1.6.4 试验步骤
试验步骤应按以下进行:
a) 将电线试样置于 25.4mm (1inch)PTFE 板的小槽中,用胶带固定。将铁-康铜热电偶连接在烙铁头和测温装置上。精确测量烙铁尖端温度, 并调节其初始温度为 398℃±3℃(750℉±5℉)。
b) 使用带有鳄口夹的 AWG20 导线连接焊铁和样线的末端,组成连续性检测电路。
c) 降低烙铁到电线试样上,启动计时器记录烙铁穿透电线绝缘的时间。每根电线重复四次测试,每次测试把电线试样旋转 90˚同时沿长度方向前进 12.7mm (0.5inch)。如果 1min 内没有穿透,停止测试,用下一个样本继续试验。
d) 每次测试后用砂纸轻轻地擦除电烙铁端头的残留物。
e) 如果在 398℃(750℉)温度下试验失败,则在 343℃(650℉)温度下,对同样的试样重复相同的测试。如果在 343℃(650℉)试验失败,则在 288℃(550℉)下对同样的试样重复相同的测试。
5.1.6.5 试验记录
记录烙铁尖端穿透绝缘到达内导体的平均时间。
5.1.6.6 试验报告
报告应包含试样的数量及电线尺寸。
5.1.7 试验方法 107 线束耐热机械性能
5.1.7.1 目的
该试验用来测试电烙铁靠近线束时,线束绝缘的耐热机械性能。
5.1.7.2 试样
每个待测线束由 10 根同规格的长 305mm (12inch)的绝缘电线组成。线束由任一端开始应每 76mm (3 inch)做捆扎处理。
5.1.7.3 试验设备
测试设备应包括试验方法 106 中描述的监测、计时电路,但不包括夹具装置。
5.1.7.4 试验步骤
试验步骤应按以下进行:
a) 将所有电线的绝缘剥离端连接到同一个引线上,并利用这一引线来检测烙铁和任何导体之间的连通性。连通检测电路见试验方法 106 中图 3。
b) 限位开关安装在试验方法 106 图 2 中第二个安装位。使电烙铁垂直地穿过线束而不损坏扎带。如果需要,可抬高线束以实现接触。
c) 记录烙铁接触线束中任一导体所用时间。若 5 分钟内没有穿透,则试验结束。烙铁测试用温度分别为 398℃(750℉),343℃(650℉),288℃(550℉),每个温度测试 3 个不同点,并确保每两个测试点间距不小于 13mm (0.5inch)。若在 398℃(750℉)测试没有穿透电线,则其他温度可不测试。
5.1.7.5 试验记录
记录所有测试温度下的穿透时间。
5.1.7.6 试验报告
报告应包含试样数量及电线尺寸。
5.1.8 试验方法 108 绝缘收缩,熔融焊料法
5.1.8.1 目的
该试验用于测试接触热焊料后电线绝缘的收缩性。
5.1.8.2 试样
试样为不小于 152mm (6inch)的绝缘电线。
5.1.8.3 试验设备
合适大小的容器可使熔融焊料温度维持在约 320℃(608℉)。
按 5.1.8.4 要求准备相应规格的试棒。
5.1.8.4 试验步骤
一个检查批次中至少截取 152mm (6inch)长试样,并为测试做好准备,从一端去除 12.7mm (0.5inch)的绝缘层。在距绝缘剥离点末端 12.7mm (0.5inch)处,将试样在直径等于自身直径的试棒上弯曲 90˚。然后将弯曲端浸入熔融焊料 5s,需将 3.18mm (1/8inch)绝缘浸入焊料。在准备样品时不应使用助焊剂。试验后绝缘不偏离导体,在弯曲处不开裂。绝缘收缩量应为各绝缘层的最大收缩距离。
5.1.8.5 试验记录
记录绝缘收缩量,精度为 1mm (1/32 inch)。
5.1.8.6 试验报告
报告应包含试样数量、电线尺寸及最大允许的收缩量。
5.1.9 试验方法 109 绝缘包带搭盖率
5.1.9.1 目的
该试验用于检测绝缘包带的搭盖率或成品电线其他包带的搭盖率。
5.1.9.2 试验试样
试样应为不小于 152mm (6inch),且两端剪切齐平的电线。
5.1.9.3 试验设备
5.1.9.3.1 刀口尺寸精密的绝缘剥离工具。
5.1.9.3.2 单面刀片或等效的切割工具。
5.1.9.3.3 至少能将直径放大 15 倍的显微镜或等效光学放大装置(最好带有能测量角度的目镜)。
5.1.9.4 试验步骤
试验步骤应按以下进行:
a) 检测样品至少由 3 根电线试样组成。试样一端用精密剥离工具预先剥去约 12.7mm (0.5inch)绝缘。用刀片或等效刀具切割待测绝缘段,切面应平滑,并与线轴垂直。
b) 待测绝缘段应在不小于 15 倍的显微镜或光学放大设备下观察。测量切断面上最内层绝缘包带(第 1 层绕包)呈现出的螺旋线总长度所旋转的角度。
c) 按下列公式(4)计算,将旋转的角度转化成绝缘包带搭盖率 P。对于切断面上任一层绝缘包带(例:第 2 圈)重复上述步骤。
p
式中:
N ——旋转完整 360˚的次数;
X ——旋转超过 360˚的额外角度。
5.1.9.5 试验记录
记录每个试样绝缘中每层包带的旋转角度和搭盖率。
5.1.9.6 试验报告
成品绕包电线规格应列出每层绝缘带的最小绝缘搭盖率。
图 4 搭盖率计算示意图
示例:
如果图 4 中 x=25˚结果将是:
5.1.10 试验方法 110 外层绝缘光滑度
5.1.10.1 目的
该测试方法用于确定外层绝缘的光滑度以及绕包结构外层边缘或内层绕包的质量。
5.1.10.2 试样
试样为长度不小于 152mm (6inch)的绝缘电线。
5.1.10.3 试验设备
试验设备应满足以下要求:
a) 能将安装好的试样打磨并抛光的设备;
b) 放大装置,安装有重复性精度达 6.4μm测量装置的显微镜或光学比较仪。
5.1.10.4 试验步骤
试验步骤应按以下进行:
a) 切取 25mm (1inch)左右长的试样并竖直放置,与圆形浇铸支架的表面垂直;将装有试样的模腔用松香树脂填充,树脂可在低温下固化;用 180 粒度的砂纸(优选 SiC)打磨浇铸成型的试样端面在切取过程中未受损的部分,之后逐级使用更细的 240、320、400 及 600 粒度的砂纸进行打
磨。每更换砂纸时, 将试样端面旋转 90˚再进行打磨。最后一次打磨结束后,清洁试样并干燥;
b) 用 200 倍的光学显微镜检查,外层 PTFE 层是否光滑均匀、无空隙及可见的内层卷绕线条。若外层边缘可识别,将外层绕包带边缘厚度(即外层最大厚度(L2)与外层最小厚度(L1)之差),除以外层最大厚度(L2)并换算成百分数,L1 和L2 之间最大允许距离为 0.076mm。
图 5 为测试示意图。检测的绕包带边缘应无可见的分离或翘边。
0.076mm
L1
PTFE 层
L2
图 5 表面光滑度测试示意图
按公式(5)计算边缘厚度占外层厚度的比例:
C = L2 _ L1 ×100%…………………………………………(5)
L
式中:
C ——边缘厚度占外层厚度的比例,%;
L2 ——外层最大厚度,单位为微米(μm);
L1 ——外层最小厚度,单位为微米(μm)。
5.1.10.5 试验记录
是否有可识别的绕包带边缘,若有,记录边缘厚度占外层厚度的比例,以%表示;绕包带边缘是否有可见的分离或翘边。
5.1.10.6 试验报告
要测试的样本的数量和线尺寸以及记录的测量次数。
5.2 200 系列试验方法:化学、生物和放射试验/核、生物和化学试验(NBC/CBR)
有要求时,按专用规范等技术文件规定执行。
5.3 300 系列试验方法:物理损伤试验
5.3.1 试验方法 301 针型磨损试验
5.3.1.1 目的
该测试方法的目的是评估在不同温度下绝缘电线的耐周期磨损性能。该试验测试结果与电线在飞行环境中寿命无关。
5.3.1.2 试样
除另有规定外,试样应为一根规格为 AWG20,长度为 1143mm ±25mm (45inch±1inch)的绝缘电线。
5.3.1.3 试验设备
磨损耐久性试验夹具(如图 6),其应能将电线试样在水平位置上牢固地夹紧,使试样的上表面充分的暴露。该耐久性设备应能使一根直径为 0.5mm ±0.03mm (20mils±1.0mils)的刚性针在电线上表面反复摩擦。针的轴线与试样应垂直, 针放置在与半圆形槽成 90˚方向。电动机和计数器应能保证磨杆平行于试样表面。设备应能保证在达到电线试样导体时,自动停止。摩擦的长度为 10mm ±1mm (0.4inch± 0.05inch),每分钟的摩擦频率为 110 次(55±10 个循环周期)。一个周期由一个向前和一个向后的行程组成。应在试验数据中记录刮磨的平均频率。在高温测试过程中, 夹具应在试样周围留有空间,以调节测试环境的温度。
用于磨损的针应由抛光的镀镍钢缝纫针或等效的其他磨针。
进行十次测试后,针头应进行更换或移动到一个新的位置进行测试。
重物
电绝缘
行程
磨针
指示灯
计数器
测试电线
图 6 磨损耐久性试验装置
5.3.1.4 试验步骤
试验步骤应按以下进行:
a) 在环境温度 23℃±2℃(72℉±5℉)下,将试样的一端剥去绝缘,固定在试验装置上,在夹具上方施加 500g±5g(1. 10lb±0.01lb)负载或详细规范中规定的负载。
b) 开始振荡,并让测试连续进行,直到绝缘导线与针之间检测到导通性,完成一次测试。刮磨针
移动 100mm ±10mm (4inch±0.4inch)、样线沿轴线旋转 90˚进行下一次测试,每根样线需做十次测试。
c) 对于每一个测试应记录磨穿绝缘层所需的周期数(两次摩擦为一个周期)。
d) 在研磨夹具周围使用热电偶加热,保持试样温度在 70℃±2℃(158℉±5℉)或在详细规范中规定的温度。热电偶应置于电线磨损部位 25.4mm (1inch)以内。在测试开始之前, 夹具在规定温度下稳定 5min。温度稳定后,开始振荡测试,直到绝缘导线和针之间检测到导通性。此时,记录摩擦的周期数。
保持在详细规范中的规定的负载和温度下,重复磨损试验。
5.3.1.5 试验结果
应舍去十个数据的最大值和最小值,对每种测试条件下剩余的数值进行计算,记录平均值和标准偏差。记录用于进行测试的设备型号, 并对设备进行描述。磨损可以通过凸轮上的滑动臂或手臂完成, 从而产生不同的结果。应记录夹具的类型,在试验室可进行磨损效果对比。记录刮磨平均行程频率。
5.3.1.6 试验记录
待测样品的数量和电线尺寸及测量的数量。
5.4 400 系列试验方法:导体试验
5.4.1 试验方法 401 导体直径
5.4.1.1 目的
本试验用于测量导体的直径。
5.4.1.2 试样
试样为不少于 610mm (24inch)的绝缘电线。去除电线的绝缘,应避免使导体受损或变形。
5.4.1.3 试验设备
5.4.1.3.1 千分尺。
5.4.1.3.2 测量精度为 0.01mm (0.0001inch)的千分尺或等效测量设备。
5.4.1.4 试验步骤
在不损伤或扭曲导体的前提下剥离电线绝缘层,沿着试样选择大约等距的 3 个点测量导体直径,每次测量的结果为该测量点千分尺旋转 90˚前后 2 次读数的平均值。
5.4.1.5 试验记录
记录每个试样测量的导体直径和平均直径。
5.4.1.6 试验报告
报告应包含试样数量及规格大小,若测量点超过 3 个,还需记录测量位置。
5.4.2 试验方法 402 导体断裂伸长率和拉断力
5.4.2.1 目的
本试验用于测量软(退火)铜线、软铜股线,或铜合金导体的断裂伸长率和拉断力。
5.4.2.2 试样
5.4.2.2.1 试样取自绝缘电线的单根导体或取自多股绞合导体的一股,长度应不小于 304.8mm (12inch)。
5.4.2.2.2 对于 AWG22 和更小规格的绝缘电线,试样应是取自成品电线的整个绞合导体。对所有尺寸规格的高强度铜合金电线,试样应是取自成品电线的整个绞合导体。
5.4.2.3 试验设备
5.4.2.3.1 拉伸试验机应满足下列要求:
a) 设备为电力驱动系统;
b) 设备拉力测量精度为±1%,并带有刻度盘或能自动记录施加拉力的大小;
c) 当试样断裂时,指针读数应为所施加的最大拉力;
d) 待测试样断裂拉力值应在设备量程的 15%到 85%之间;
e) 设备应能够容纳 254mm (10inch)长的试样;
f ) 设备的夹具应能提供均匀分布的纯轴向拉力。
5.4.2.3.2 使用图表或数字显示器记录测量施加拉力及试样夹具移动距离的测试设备。
5.4.2.3.3 最小精度为 0.79mm (1/32inch)的钢尺或等效十进制精度的量具。
5.4.2.4 试验步骤
试验步骤应按以下进行:
a) 在导体试样上标记 2 条相距 254mm ±0.79mm (10inch±1/32inch)的水平基准线,标记时不能损伤导体。将样品安装在拉伸试验机上,基准线应在夹具之间,但不接触夹具表面。
b) 当使用楔形夹具时,基准线与邻近夹具之间的距离应不小于 25.4mm。对于退火铜导体,设置速度为 254mm ±50mm (10inch±2inch)每分钟。对于高强度铜合金,设置速度为 50.8mm ±
12.7mm (2inch±0.5inch)每分钟。若夹具分离超过 254mm (10inch),调整夹具速度以保持恒定应变力。拉断力应为股线单线断裂或多股绞合导体中的一股断裂时测试设备最大拉力读数。
c) 若试样断裂发生在基准线之外亦或距基准线 25.4mm (1inch)以内,则认为试验无效,另取试样进行试验,直到断裂发生在指定部分。试样伸长率是通过股线单线断裂或多股绞合导体中的一股断裂时基准线的移动距离来计算。
5.4.2.5 试验记录
记录上述试验中每个股线试样或导体试样的断裂伸长率和拉断力。
5.4.2.6 试验报告
报告应包含试样数量及规格大小。
5.4.3 试验方法 403 导体直流电阻
5.4.3.1 目的
本试验用于测量或计算单位长度的导体在 20℃(68℉)时的直流电阻。在 20℃(68℉)以外温度测试时,需使用修正公式进行换算。
5.4.3.2 试样
试样为不小于 914mm (36inch)的电线。
5.4.3.3 试验设备
5.4.3.3.1 适用于电阻测量的直流电流源。
5.4.3.3.2 适用于电阻测量的电桥或分压计,精度为 0.2%。
5.4.3.3.3 能够测量导体温度的测温装置,精度为 0.5℃(1℉)。
5.4.3.3.4 刻度为 0.01mm (1/64inch)的钢尺或等效的十进制量具,试样长度的测量精度为 0.2%。
5.4.3.4 试验步骤
试验步骤应按以下进行:
a) 若使用开尔文双电桥,则需使用电压和电流引线。电流引线应与导体的所有单线相连; 电压引线应使用包裹夹具与裸导体接触,或使用细铜线在裸导体上紧绕几圈再连接。
b) 若试样电阻小于 1Ω,测试应使用电压和电流引线。在使用电压引线处,确保每根电压引线与相应电流引线的间距不小于导体直径的 3 倍。
c) 记录电压引线之间试样的长度为 L,精确到 0.2%。为了避免试样温度升高影响测试电阻值,电流强度应保持较低值,且通电时间也应较短。
d) 当电阻示数稳定时间不小于 1min 时,记录试样电阻值为 R。环境温度记为 T,精确到 0.5℃。 0.3048km(1000ft)导体电阻由公式(6)计算:
R1=R/L…………………………………………………(6)
式中:
R1 ——单位长度电阻值,单位为欧姆每千米(Ω/km);
R ——电压引线之间导体试样的电阻值,单位为欧姆(Ω);
L ——为电压引线之间试样长度,单位为千米(km)。
5.4.3.5 试验记录
记录试样的电阻值和长度,计算得到 1km 的导体电阻以及测试温度。
5.4.3.6 试验报告
报告应包含试样数量、规格大小及认可的导体电阻值。
5.4.3.7 温度校正
见 GB/T 3956-2008 附录 A,关于测量温度不在 20℃时电阻值校正方法(修正为 20℃时的电阻值,另外列出相关温度校正系数:导体材料为铜合金 PD135 为 0.00342,铜合金 CS95 导体材料温度校正系数为 0.00198。
5.4.4 试验方法 404 导体绞股的粘连
5.4.4.1 目的
本试验用于检验 7 股和 19 股成品电缆导体在绞合时是否会出现导体粘连。该试验主要用来检查镀锡和镀银导体系列聚酰亚胺复合绝缘电线,也可用于检查其他导体和绝缘系列电线。
5.4.4.2 试样
试样为 152mm (6inch)的成品电线。使用剥线钳,从距试样一端 51mm (2inch)处开始剥除电线绝缘,移动绝缘皮直到露出约 19mm (3/4inch)导体,不得使导体扭结或损伤。
5.4.4.3 试验设备
5.4.4.3.1 电缆绝缘剥线钳。
5.4.4.3.2 细针或薄刀片。
5.4.4.3.3 剪切导体的设备。
5.4.4.4 试验步骤
5.4.4.4.1 19 股同向绞合导体及所有 7 股绞合导体试验步骤应按以下进行:
a) 用手指夹紧裸露导体两端的绝缘,转动试样的一头,使裸露单线退扭至与导体轴向平行。允许使用橡皮垫或类似的把持辅助物。
b) 保持单线退扭时夹持位置,沿导体轴向小心的将裸露导体的两端靠近,使单线扩展成“鸟笼”状,如图 7。
c) 用细针或薄刀片仔细轻轻检查没有分开的单线,确定其是金属性粘连在一起还是仅仅挨在一起。对每个沿着整个“鸟笼”形不能分开的金属粘连的线对或线组,不强迫使用针或刀片进行分离而不能分开的,在步骤 4 中每有一个算作一个。
d) 记录导体中未粘连的线股数加上金属性粘连的线对或线组数。
图 7 典型 7 扭绞导体“鸟笼”图(不存在导体粘连)
5.4.4.4.2 正规同心 19 股绞合导体
试验步骤应按以下进行:
a) 执行上述步骤 a,但只需退扭外层的 12 根单线;
b) 执行上述步骤 b,通过外力使得外层导体成图 7 中“鸟笼”状;
c) 在“鸟笼”状的外层,执行同向绞合导体的步骤 c);
d) 在“鸟笼”状的外层,执行同向绞合导体的步骤 d)的;
e) 使用适当的工具在“鸟笼”中心处剪断外层未粘连的单线导体以及粘连线对或线组,并将剪断的部分向两边回折,切勿剪断中心的 7 根单线导体;
f ) 对于中心的 7 根单线导体重复步骤 a)、b)、c)、d);
g) 将中心未粘连和粘连线对或线组的总数目与之前外层记录的未粘连和粘连线对或线组的总数目相加得出整个 19 绞合导体的总数目。
5.4.4.5 试验记录
记录每一个试样的导体未粘连和金属性粘连的线对或线组的总数目。
5.4.4.6 试验报告
报告应包含试样数量、规格大小及未粘连单线的最小数量。
5.4.5 试验方法 405 镀镍层附着力
5.4.5.1 目的
本试验用于测试镀镍或涂层完全附着在铜或高强度铜合金材料表面上的能力。此测试通常用作过程控制测试。
5.4.5.2 试样
取 2 根长度为 152.4mm (6inch)的裸导线单丝样品。
5.4.5.3 试验设备
5.4.5.3.1 可保持温度为 250℃±3℃的热冲击试验箱或热空气烘箱。
5.4.5.3.2 涂层试验所需的材料按照 ASTM B 355。
5.4.5.4 试验步骤
将一单股样品沿着自身直径一样的试棒卷绕 8 圈,另一样品保持直形。然后两试样经受十个连续的温度变化周期,每个周期为在 250℃±3℃温度下 4h,室温下 4h。热循环完成后,直形试样应以与第一根试样相同的卷绕方式在试棒上绕 8 圈。然后参照 ASTM B 355 测试两样品的电镀连续性。
5.4.5.5 试验记录
记录每个试样涂层试验的连续性结果。
5.4.5.6 试验报告
报告应列出本试验的适用性。
5.5 500 系列试验方法:电性能试验
5.5.1 试验方法 501 介电常数
5.5.1.1 目的
该试验用于确定绝缘层的介电常数。
5.5.1.2 试样
选用 AWG22 线,长度至少 4.6m (15inch)。
5.5.1.3 试验设备
5.5.1.3.1 选用合适的电容桥,测量误差范围 1pf。试样连接到电容桥时,应规定试样的连接和断开条件。
5.5.1.3.2 可浸入试样的水浴槽一个。
5.5.1.4 试验步骤
试验步骤应按以下进行:
a) 剥去导体外部绝缘层,应避免损伤导体表面或产生扭曲。在样品长度上近似等距选择 3 个测量点,用千分尺测量导体直径(旋转 90˚ ,测量两次,取平均值)。
b) 在试样长度上近似等距选择 3 个测量点,用千分尺测量绝缘电线的直径(旋转 90˚ , 测量两次,取平均值)。
c) 将试样中部 3.05m (10ft)浸入蒸馏水中一段时间。应确保试样两端 0.76m (2.5ft)的部分露出水面,作为漏电流绝缘。选用合适的电容桥, 以 1000 或 60 周期的频率确定绝缘层的电容。加在电线的电压应满足测量所需的灵敏度,外加在每 1mm 绝缘层厚度的电压不能超过 1574V。试样应浸入相同的深度,水温也相同,每次浸入一段时间后读数。
每次浸入后按下面的公式(7)计算绝缘层的介电常数 e:
e = 13600 . C .log/d…………………………………………(7)
式中:
C ——浸入的 3.05m (10ft)部分的电容,单位 μF;
d ——导体外径,单位 inch;
D ——电线直径,单位 inch。
5.5.1.5 试验记录
记录计算得到的电容,导体外径,绝缘外径以及介电常数。
5.5.1.6 试验报告
报告应包含绝缘介电常数。
5.5.2 试验方法 502 电晕起始和熄灭电压试验
5.5.2.1 目的
该试验用于测量绝缘试样的电晕起始电压值(CIV)和熄灭电压值(CEV)。
5.5.2.2 试样
选择适当长度试样,使其电容符合检测设备的要求,以便检测设备观察到小于等于 5pC 的放电量。
5.5.2.2.1 无金属屏蔽试样
选择一个合适的绝缘线试样,将样品在直径约是电线外径 10 倍的试棒上缠绕 10 圈,用胶带固定在试棒上。将试样两端留出一定长度,使导体两端可以连接到高电压测试接头。
备用试样用带捆扎在金属板上,将试样两端弯曲,与金属板之间留有足够距离,并将试样两端连结。试验时,与高电压测试接头连接。
双绞线结构可以在两导体之间测量,试样应悬浮在远离地面的空气中。试样两端应该分离, 避免在端口或连接处发生局部放电。
5.5.2.2.2 金属屏蔽试样
金属屏蔽试样应满足以下要求:
a) 电缆两端各除去 76mm (3inch)的护套。将屏蔽层卷绕到护套层上,修剪屏蔽层至长度为25mm (1inch)。避免损伤绞线。
b) 在电缆一端去除导体外绝缘 6mm (0.25inch),将屏蔽层边沿和护套层末端用胶带缠绕38mm (1.5inch)。
c) 在电缆另一端用铜线沿着屏蔽层边缘向中心轴方向紧紧缠绕 152mm (6inch)。
类似的样品制备适用于三轴和屏蔽、多芯电缆。如图 8 所示。
图 8 有屏蔽层的试样处理方法
5.5.2.3 试验设备
5.5.2.3.1 电源。
5.5.2.3.2 高频耦合电容器。
5.5.2.3.3 该电容器的电容值是根据其他电路元件来选择,以实现所需的电路灵敏度。对于低电容样本,100pF 足够使用。对于较高的电容样本,2500pF 较合适。一般来说,较高的电容值将提高电路灵敏度,但需要增加来自测试电压源的充电电流。耦合电容不能引入干扰测量灵敏度的电路脉冲。
5.5.2.3.4 测量阻抗
与其他电路元件相比,测量阻抗的测试频率应较低,防止在测量装置的输入端上出现过大的测试电压。测量阻抗通常是电感或电阻。
5.5.2.3.5 校准电容器
校准电容器电容应不大于 200pF。试验回路的校准应在试样不带电时进行。
5.5.2.3.6 校准脉冲发生器
校准脉冲发生器输出阻抗应不超过 100Ω, 能承受校准电容器测试电压下的充电电流。校准脉冲的上升时间应不超过 0. 1μs,衰减时间(峰值的 50%)应大于 1ms。应规定脉冲输出值。最大脉冲重复频率为 12.5kHz。
将设备放置到采光暗的地方,能够有效地观察到局部放电。
5.5.2.4 试验步骤
5.5.2.4.1 无金属屏蔽试样
将试样中的导体通入电源,将试棒或金属板连接到测试设备的接地端。连接电源一端应远离任何接地电位,避免在连接处发生局部放电。
5.5.2.4.2 金属屏蔽试样
将屏蔽线缆接通电源,使电压施加在导体与屏蔽之间。三芯电缆, 第一次测量电压施加在导体与第一层屏蔽之间,第二次测量为各屏蔽层之间。双芯电缆, 第一次测量为两个导体之间,再测量各导体与屏蔽层之间。在任何情况下,除了屏蔽之间进行测量,试验时电压都应该连接导体。
将试样末端浸入到电绝缘油中,使各连接点位于液面以下 6.4mm (0.25inch),无可见气泡后,开始测量。
测试电压频率在 48Hz~62Hz 之间。
局部放电熄灭电压(PDEV)小于等于 3kV 的试样,电压最大加载速率为 50V/s,大于 3kV 的试样,速率为 100V/s。
匀速提升电压,直至检测局部放电量达到 5pC,记录电压值,作为局部放电起始电压(PDIV)。以同等速率降低电压,使局部放电消失,记录该电压值,作为局部放电熄灭电压(PDEV)。
具有特殊要求的试验,在模拟高度或温度的真空室内,对不同放电量的试样进行测量。
5.5.2.5 试验记录
记录试样规格尺寸,接地电极类型,CIV,CEV 值,以及不同的试验条件。
5.5.2.6 试验报告
报告应包含试样数量、规格大小以及不同的试验条件。
5.5.3 试验方法 503 脉冲电压试验
5.5.3.1 目的
该试验用脉冲电压测试来检测成品线的绝缘缺陷。
5.5.3.2 试样
所有制造长度的绝缘电线。
5.5.3.3 试验设备
5.5.3.3.1 电极
电极为珠链式结构,测试时与试样绝缘表面接触。电极的有效宽度应比被试电线的最大直径大40mm。底部可制成“V”形或“U”形。电极箱壳体应接地。链长应大于“V”形或“U”形槽的深度。电极由一系列直径为 1.6mm (1/16inch)的不锈钢链珠组成,珠链长度应略长于外壳深度以便珠链沉降到试样下面。垂直于电线方向间距约为 2.0mm (0.08inch),平行于电线方向间距约为 2.5mm (0. 1inch)。电极有效长度依据试样通过速度而定,保证试样上任一点经受的脉冲数为 3~100 个。
仅有一个电极与电源变压器连接。
电极避免接触水或异物。
电极应具有接地的金属护罩或类似保护装置以防止操作人员因触及电极和有关带电元件而触电。按照要求,损坏的珠链必须及时更换。
5.5.3.3.2 电源
电源为满足下列要求的任何脉冲发生器。
5.5.3.3.3 测试脉冲
施加在电极端部的电压为负极性脉冲波并附带阻尼振荡,脉冲波的峰值应符合被测试电线要求。脉冲波从 0 升至峰值的 90%的时间不应超过 75μs。第一个正极性脉冲和随后的阻尼振荡的峰值都应小于初始的负极性脉冲波峰值。每个电压脉冲和伴随的阻尼振荡(正和负)保持在峰值的 80%及以上的时间约为(20~100)μs。脉冲波重复速率为每秒(200~250)次。试验参数应在电极没有电容性负载的情况下确定。
5.5.3.3.4 电容误差
当电极对地电容负载从 4.9pF/cm 升至 9.8pF/cm 时,引起输出电压峰值的降低应不超过 12%。
5.5.3.3.5 电压表
指示电极电压峰值的电压表,按 5.5.3.3.7 校准后,在规定的脉冲电压下,电压表精度误差不超过±3%。
5.5.3.3.6 故障指示电路
绝缘击穿时,应有可见或可听或两者兼具的绝缘击穿指示,并同时停机切断电极头高电压。当 75%的试验电压加于电极,电流通过 20kΩ 的电阻对地放电,检测电路应能足够灵敏地显示出故障,并能检测出仅持续一次脉冲的失效。
5.5.3.3.7 校准
通过与具有±2%读数精度并能检测出电极峰值电压的外接标准电压表比较,定期校准仪器电压表,无论是否有辅助电路。校准时, 将标准电压表直接或通过经校正的衰减电路连接到电极上,调整脉冲发生器直至标准电压表的读数为规定电压,记录仪器电压表读数。每个要使用的峰值电压都应按以上方法
进行校正。
5.5.3.4 试验步骤
试验步骤应按以下进行:
a) 试样穿过电极头,导体一端或两端接地;升压至规定的试验电压峰值。调整电极头处的试样电压值后,将试样从放线盘引出通过电极,再至收线盘。
b) 调整试样通过电极的速度,使其任一点经受的脉冲数为 3~100 个。所有引起检测器跳闸的试样部分,标记或除去击穿点两侧至少 50mm (2inch)试样。将该部分返回电极头, 如果检测器没有再次跳闸,则认定设备指示的击穿点失效。
c) 根据上述的测试过程,尽可能地测试试样整个长度的击穿点数,包括试样的两端。将试样两端和其他不能测试的部分去除。测试过程中, 如果出现介质破坏处,未测部分,以及脉冲数少于或超过合同、订单中具体规范规定的部分,应做标记或用适当方法剪除试样。
5.5.3.5 试验结果
记录施加的脉冲电压。
5.5.3.6 试验报告
报告应包含测试所施加脉冲电压峰值。
5.5.4 试验方法 504 绝缘电阻试验
5.5.4.1 目的
该测试用于确定成品电线的绝缘电阻。绝缘电阻在高阻抗电路中是有意义的, 也是质量控制的衡量标准。绝缘电阻的变化可能表示其他性能的恶化。
5.5.4.2 试样
样品长度为 8.3m (26ft),两端各去除 25mm (1inch)绝缘层,并将两端扭合。
5.5.4.3 试验设备
绝缘容器,足够浸泡试样,容器中含有 0.05%~0. 1%润湿剂的水溶液,水浴槽为一个测试电极。
测试方法 D257 中描述的绝缘电阻测量设备。能够测量至少 40000MΩ 或低至 12.5pA(用于电流测量)的装置,用来测量所需的最小绝缘电阻且能预知偏差。
5.5.4.4 试验步骤
试验步骤应按以下进行:
a) 试样浸水,样品的两端露出水面 152mm (6inch),水槽温度在 23℃±5℃(73℉±9℉)。在导体和水浴之间进行初始电阻测量。
b) 在导体和水槽间确定一个初始的阻值用来检测一些不确定的因素。
c) 浸泡 4h 之后,重新测量导体与水浴之间的电阻。除另有规定外,在通电时间 1 分钟后,(500 ±50)V 的直流电压作用下进行测量。
按公式(8)计算绝缘电阻:
RL = (RX × L)/1000…………………………………………(8)
式中:
RL ——绝缘电阻,单位为兆欧(MΩ);
RX ——测得的电阻,单位为兆欧(MΩ);
L ——浸水的试样长度,单位为米(m)。
5.5.4.5 试验记录
记录测量电阻、浸没长度和计算所得的绝缘电阻。
5.5.4.6 试验报告
报告应包含试样数量及规格大小。
5.5.5 试验方法 505 火花试验
5.5.5.1 目的
该试验用于通过火花测试来检测电线绝缘中的缺陷。如有要求, 该方法在测试中可用于检测多层绝缘结构电线电缆的内部绝缘层缺陷。方法 1,3000Hz 的高频波形是首选方法;方法 2,频率为 50Hz 或60Hz 波形作为替代方法。
5.5.5.2 试样
方法 1:连续长度的电线。
方法 2:除非另有规定,试样应为供检查的电线或电缆的整个长度。
5.5.5.3 试验设备
5.5.5.3.1 方法 1:输出 3000Hz 正弦电压的火花试验机
试验设备应满足以下要求:
a) 电极
电极为珠链结构,能与电线绝缘表面产生紧密的接触。链条必须悬挂在 U 形或 V 形槽中,电极的有效宽度应比测试电线的最大直径大 40mm (3/2inch)。链条长度必须明显大于外壳深度,以使珠子下垂到被测电线的下方。珠子的直径为 1.6mm (1/16inch),平行于被试电线移动方向上,相邻两链间距约为 2.5mm (0. 1inch),垂直移动方向上间距约为 2.0mm (0.08inch)。
电极的有效长度应使被试电线上任何一点与电极的接触总共不小于 18 个正、负峰值的电源电压(相当于 9 个周期)也不超过 2000 个正负波峰电压(1000 个电压整周期)。
仅有一个电极与电源变压器连接。
电极避免接触水或异物。
电极应具有接地的金属护罩或类似保护装置以防止操作人员因触及电极和有关带电元件而触电。
按照要求,损坏的珠链必须及时更换。
b) 电源
波形-电源频率为 3000Hz±500Hz,电压波形为正弦波。在标称电压±15V 范围内变化时,测试电压振幅误差应不超过±2%。交流电压均方根值应在现行材料规格中规定。在任何负载下,电压峰值与电压均方根值的比值应在 1.35~1.48 之间。
调节-设备可以传输到纯电容性负载的电流应不小于 40mA。可传送到纯电阻负载的电流应不小于 12mA。当负载由通过电流为 10mA 的电容与通过 1mA 电流的电阻组成时,试验负载的电压在空载和满载条件之间的变化不超过 5%。
c) 电压表
电压表能够准确测量高达 4000Hz 的频率过程中,并在校准后,读取均方根值。能持续显示电极上的电位值。经过校准后,在规定电压下,测量误差应不大于±3%,经过测量绕组单元与
高压二次绕组连接。
d) 故障指示电路
绝缘击穿时,应有可见或可闻或两者兼具的绝缘击穿指示,另外,电极可能断电并驱动机构停止。该系统应具有足够的灵敏度,当 2kV 电压加于电极,与检测电路串联的针尖火花间隙对地放电时,持续时间 0.001s 或更短。
e) 故障检测后响应
电压发生器和相关检测电路的稳定和恢复应考虑波形与调节满足电源试验要求,并在故障检测后 40 ms 内保持设定的测试电位。
f ) 设备的校准
通过与有或无辅助电路的外置静电电压表对比,定期校准仪器的电压表,满刻度时的精度应为±1%。测量应在标准电压表刻度值 2/3 量程以上进行测定。校准时,直接将标准电压表与电极头连接。调整电压发生器, 直至标准电压表读数达到规定值,并观察和记录仪器上电压表的刻度值。对火花机可能使用的的每个电压进行校准,按上述操作规程进行校正。
5.5.5.3.2 方法 2:输出基本正弦电压的火花试验机
试验设备应满足以下要求:
a) 变压器
具有足够容量的变压器,应能在所有正常的漏电流条件下保持专用规范中规定的试验电压,变压器的机芯及其二次绕组的一端应接地。
b) 电压表
电压表应位于电路中,实时显示测试电压值,火花测试机不得同时与多个电极连接。
c) 电极
电极类型主要包括珠链或线刷,检测过程中与被测电线电缆绝缘表面直接接触。金属电极外壳的底部应为 V 形,链条的长度应明显大于外壳的深度,槽的宽度应比最大规格被测电线电缆的直径大 38.1mm (1.5inch)。对于珠链式电极,珠子直径应为 4.76mm (3/16inch),各串的纵向间距不应大于 12.7mm (1/2inch),横向间距不应大于 9.5mm (3/8inch),若珠链行间发生交错,间距应为 12.7mm (1/2inch)。电极应具有接地的金属护罩或类似保护装置以防止操作人员因触及电极和有关带电元件而触电。
d) 故障信号装置
该装置功能主要包括故障信号显示、缺陷位置记录、自动停机。检测出一个故障后,在指示灯手动复位之前信号应始终保持。
5.5.5.4 试验步骤
5.5.5.4.1 方法 1
方法 1 的试验步骤应以下步骤进行:
a) 试样穿过电极头,导体一端或两端接地;升压至规定的试验电压峰值。调整电极头处的试样电压值,将试样从放线盘引出通过电极,再至收线盘。
b) 调整试样通过电极的速度,使其任一点经受的脉冲数为 3~100 个。所有引起检测器跳闸的试样部分,应标记或除去击穿点两侧至少 50mm (2inch)。将该部分返回电极头,如果检测器没有再次跳闸,则认定设备指示的击穿点失效。根据上述的测试过程, 尽可能地测试试样整个长度的击穿点数,包括试样的两端。将试样两端和其他不能测试的部分去除。
c) 测试过程中,如果出现介质破坏处,未测部分,以及脉冲数少于或超过合同、订单中具体规范规定的部分,应做标记或用适当方法剪除试样。
5.5.5.4.2 方法 2
火花试验应尽可能在制造过程结束时进行,优选在电线或电缆被切割成运输长度时。按规范设定测试电压。检测时,应对带金属屏蔽、铠装结构电缆的导体和屏蔽进行接地。在放线和收线都应进行接地,但是如果电线连续性测试,导体为整体长度,则接地连接仅需一点,在任何情况下,带有接地连接的导体应直接连接到火花测试仪上变压器的接地端。电线穿过电极的速度应保证电线上任何一点与电极的接触总共不小于 18 个电源电压的正、负峰值(相当于电源电压的完整 9 周)。故障检测电流极限设定值为1.5mA(最小值),防止误跳闸。
电线最大通过速度计算式(9):
v = 5 .f .L……………………………………………(9)
9
式中:
f ——设备频率,单位为赫兹(Hz);
L ——为电极长度,单位为毫米(mm)。
5.5.5.5 试验结果
记录测试信号的频率和振幅。
5.5.5.6 试验报告
测试信号的频率和振幅。
5.5.6 试验方法 506 表面电阻试验
5.5.6.1 目的
该试验用于测量电线电缆的表面电阻。
5.5.6.2 试样
5.5.6.2.1 取长度约为 152mm (6inch)的试样 5 根。
5.5.6.2.2 试样应保持清洁,避免手或其他物接触两电极之间的被测试部分。
5.5.6.2.3 在试样中间部分用镀银导线绕制两个电极,绕制的宽度为 13mm (0.5inch)。两电极内侧间的距离为 25.4mm ±0.1mm (1.0inch±0.005inch)。
5.5.6.2.4 用直径为 0.361mm (AWG27)的镀锡铜导线在电极表面缠绕若干圈,在末端留下足够的长度连接到试验箱内部的引接线。
5.5.6.3 试验设备
5.5.6.3.1 试验箱为带盖子的容器,引接线穿过盖子并密封。引接线为聚四氟乙烯绝缘线,穿过盖子的部分用固体石蜡或硅脂密封。
5.5.6.3.2 作为替代方法,可以在玻璃容器的顶部安装石蜡套环,直径 1.02mm (AWG18)的镀锡圆铜线穿过箱壁处用固体石蜡密封。然后可以使用玻璃盖来密封测试室的顶部。
5.5.6.3.3 试验箱的电阻,在无试样时,引接线间两端测得的绝缘电阻应不小于 1×1012Ω。
5.5.6.4 试验步骤
试验步骤应按以下进行:
a) 将试样放入试验箱内,引接线连接在试样的两电极上,确定试样两端同试验箱任一内壁的间距至少为 25.4mm (1inch)。
b) 测量两电极之间的电阻,测量直流电压为(500±50)V,加电压时间为 1min。
c) 将试样仍置于试验箱内,在试样的两电极之间施加交流电压 2500V,时间为 1min,观察在加电压期间,两电极之间是否出现电弧、冒烟或燃烧现象。
d) 电压试验后的试样留在试验箱中(15~20)min,再次测量两电极之间的电阻值。为第二次测量。
5.5.6.5 试验记录
记录直流电压和表面电阻值。
5.5.6.6 试验报告
5.5.6.6.1 合格判据试样数量规格、尺寸。
5.5.6.6.2 箱内温度和相对湿度。
5.5.6.6.3 试样施加的电压值,表面电阻测量值。
5.5.7 试验方法 507 冒烟时间及电流试验
5.5.7.1 目的
该试验用于确定成品电线产生烟雾的时间和电流。
5.5.7.2 试样
试样为 304.8mm (12inch)长的AWG16 或更小规格的电线。
5.5.7.3 试验设备
试验设备包括:
a) 异丙醇;
b) 直流恒流电源;
c) 黑色背景幕布;
d) 计时器;
e) 电流表。
5.5.7.4 试验步骤
试样应预先用浸渍过异丙醇的布擦拭干净,然后将两端各剥去 13mm (0.5inch)绝缘。用直流恒流源对试样施加电流,并使用合适的电流表对电流进行检测。电线试样应在空气中保持水平悬挂, 并在后面挂放黑色背景幕布以观察释放的烟雾。先对试样施加 10A 电流持续 30 秒,然后增大到 15A 持续 30 秒,继续每 30 秒升高电流 5A,直到能看到烟雾。
5.5.7.5 试验记录
记录试样出现烟雾时的电流、时间以及试验结束时绝缘发生的任何变化。
5.5.7.6 试验报告
报告应包含试样数量及规格大小。
5.5.8 试验方法 508 耐干电弧试验
5.5.8.1 目的
本试验适用于评估电线绝缘在电弧环境下抗破坏的能力,该测试方法作为评估绝缘抗电弧破坏能力的标准试验方法。
本试验方法由刀片切割引起电弧。本试验方法也适用于评估绝缘在电弧再激活时阻止电弧进一步蔓延的能力。本试验的电源、试验电流、电路电阻及其他参数均针对 AWG20 的绝缘电线进行了优化。测试其他规格的电线则可能需对试验参数进行调整。
5.5.8.2 试样
一个测试试样应为由 7 根电线组成的线束,且长度不小于 355.6mm (14inch)以便于线束在测试台的安装。整个试验需要 15 束电线,电线长度应不小于 37.3m (122.5ft),使用AWG20 电线。
5.5.8.3 试验设备
5.5.8.3.1 6061-T6 铝制成的切割刀具。用 60 号细度砂轮或砂带打磨刀片。典型切割刀片如图 9 所示。切割刀片固定装置如图 10 所示。
5.5.8.3.2 透明挡板,以保护试验人员免受熔融金属、紫外线辐射和从试样溅出的散落碎片的伤害。
5.5.8.3.3 用于连接固定切割刀具的机械摆动装置。摆动装置往复行程为 3.81mm ±0.3mm (1.50inch ±0. 12inch),频率为(30±3)次/分钟。
5.5.8.3.4 固定装置,包括一试验固定台,以保证电线束和切割刀片成直角。试验台应由 6061-T6铝制成,如图 13。
5.5.8.3.5 三相 Y 型接线电源,电源产生于额定功率不小于 20KVA 的发电机,且电压和频率符合GJB 181 要求(相电压有效值为 108V-118V,频率 400Hz±7Hz)。
5.5.8.3.6 由不锈钢制成的机械制动装置。
5.5.8.3.7 断路器(7.5A)以及保护断路器(30A)。
5.5.8.3.8 电流电阻(Ri)和电路电阻(Rf)。
5.5.8.3.9 (I 类,IV 类或 V 类)描述的绑扎带或等效材料。
5.5.8.3.10 塑料夹,或等效设备。
5.5.8.4 试验步骤
5.5.8.4.1 电线束准备
在进行干电弧试验前,所有的电线按照 510 试验方法进行 2500V 浸水电压试验(或通过 8KV 脉冲电压试验),去除电线所有未通过试验的部分。每个电线束由 7 根长度不小于 355.6mm (14inch)的电线段组成,试验共需 15 束