额定电压450/750V及以下橡皮绝缘电缆广泛用于移动电器连接与家用器具配线,其护套多采用交联弹性体混合料。热延伸试验在规定温度与机械应力联合作用下测定护套的载荷下伸长率与冷却后永久变形,据以表征材料的交联(硫化)程度。本文按对象与原理、试样制备与状态调节、空气烘箱加载法、指标测定、应用与送检、判定与评定的顺序展开,供电缆制造、检验与工程验收人员参考。

对象与原理

检测对象为额定电压450/750V及以下橡皮绝缘电缆的护套层,重点针对采用交联工艺的弹性体混合料。试验方法执行GB/T 2951.21(对应IEC 60811-2-1)中弹性体专用试验条款,产品要求按GB/T 5013系列标准执行。其原理为:交联充分的护套形成三维网状结构,受热时分子链间相对滑移受到约束;交联不足的材料在热与应力共同作用下发生过量塑性流动。热延伸指标据此表征硫化与交联质量,属于材料一致性核查的关键项目。

试样制备与状态调节

试样自成品电缆护套上制取,优先冲切哑铃试件;不具备制样条件时可采用管状试件并经双方确认。制样时剔除压痕、气泡及机械损伤部位,标距线以无腐蚀记号刻画,两标记间原始标距按标准规定量取并记录为L0。以低倍投影仪或千分尺测定标距内多点的宽度与厚度,据此计算最小截面积,作为载荷计算的基础参数。试验前,试样在标准环境条件下放置规定时间,以消除制样应力对变形测量的干扰。

热延伸试验——空气烘箱加载法

试验在自然通风或强制通风的空气烘箱内完成,箱温按产品标准设定并控制在规定偏差内(常用200℃±3℃),测温点靠近试样位置,试样不得触及箱壁或加热元件。依据规定机械应力(常用20N/cm²)与试样截面积计算所需砝码质量,砝码实际质量与计算值的偏差须在允差以内。箱温稳定后,试样上端固定于支架,下端施加砝码并自加载瞬间计时,持续保持15min。加载期间箱门保持关闭,防止温度波动干扰蠕变进程。

载荷下伸长率与永久变形测定

保持时间结束时,经烘箱观察窗以读数望远镜读取两标距线间距L1,按(L1−L0)/L0×100%计算载荷下伸长率。随后卸除砝码,将试样置于室温下冷却规定时间,再次测量标距得L2,冷却后永久变形按(L2−L0)/L0×100%计算。测量时视线垂直于刻度面,读数精确至0.5mm。各平行试样逐件测定并记录单值,结果取中间值报出;若单值离散偏大,应核查砝码质量、截面测量与标距刻画是否存在偏差。

应用场景与送检要求

该试验主要服务于橡皮绝缘电缆的型式检验、交联配方变更验证、硫化工艺参数调整,以及流通领域质量抽查与质量争议分析。委托送检时,应提供满足取样与复测需要的完整电缆段,注明型号规格、执行标准、护套混合料代号与额定电压。委托单须写明检测依据及试验条件;对温度、应力等参数另有约定的,应在委托协议中载明。样品在运输与贮存中应防止过度弯折、挤压及高温曝晒,以维护制样代表性。

判定标准与结果评定

结果评定以各平行试样测定值的中间值与产品标准限值比对。GB/T 5013系列对交联护套规定载荷下最大伸长率与冷却后最大永久变形两项限值,常见组合为175%与15%,具体以对应产品标准为准。任一中间值超出限值即判该项不合格,多与交联度不足、硫化不充分或填料比例失调相关。评定时应核查温度、载荷与保持时间的记录,确认各项条件均在允差内;条件偏离的数据不得用于判定,须重新取样复测。报告应包含试验条件、单值、中间值及结论。