電線電纜的基本測試方法

電線電纜的基本測試方法
基本結構
（一(yī)）導線
1、導體(tǐ)電阻：除TPT、TS和TST等錫芯電線外，UL不要求測量電線電纜産品的導體(tǐ)電阻。
2、線徑：通常電線電纜的線徑都是偶數AWG，如(rú)18AWG、16AWG等，奇數AWG電線屬于特殊例外。
3、決定導體(tǐ)截面積的方法有二種：
A、測量每一(yī)根絞合芯線截面積之和，測量時(shí)至少要取7根苡線直徑的平均值作(zuò)為(wèi)平均芯線直徑。D
以Mils計算(suàn)：導體(tǐ)截面積CMA=nd2（CMA：Circular Mil Area
以毫米計算(suàn)：導體(tǐ)=0.7854＊nd2
其中n為(wèi)導體(tǐ)結構中芯線的根數。芯線直徑的測量：根據UL1581第200節，每根芯線直徑須使用精度達到0.01mm0.001英寸），兩個(gè)端面都是平面的千分(fēn)尺進行測量。
B、稱重法，見UL1581第210節。
測量過程中發現(xiàn)測量值小于要求值（UL1581，Table20.1,可用兩種方法中的另一(yī)種加以證實。（注：DC電阻測量法不能(néng)用來(lái)作(zuò)為(wèi)測量CMA的zui終判斷标準）。導體(tǐ)絕緣厚度
1、測量工具：千分(fēn)尺
常用的千分(fēn)尺，測量端面均為(wèi)平面，zui小讀數：0.01mm
端面為(wèi)1.98＊9.5mm，荷重10g的荷重千分(fēn)尺（導體(tǐ)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(wèi)一(yī)個(gè)測量點，測量5個(gè)點處導線的外徑，導體(tǐ)的直徑。
絕緣厚度=（導線外徑-導體(tǐ)直徑）/2
将5個(gè)點處的絕緣厚度平均即得到平均絕緣厚度。
zui小絕緣厚度的測量：
測量工具：pin-gauge千分(fēn)尺,注意此方法适用于18AWG或更大線徑的導線結構。截取一(yī)段抽出芯線導體(tǐ)的絕緣體(tǐ)，将其放(fàng)置在千分(fēn)尺的pin上(shàng)。測量時(shí)先将荷重輕輕擡起，并緩慢(màn)轉動絕緣體(tǐ)，讀取zui小值即視(shì)作(zuò)導線絕緣體(tǐ)zui小厚度。對于小于18AWG的導線，可采用讀數顯微鏡方法。

2、測量工具，讀數顯微鏡
取樣時(shí)，小心抽取全部導體(tǐ)芯線，沿導線絕緣體(tǐ)方向垂直切片，在顯微鏡下(xià)測量zui薄處的厚度，作(zuò)為(wèi)導體(tǐ)絕緣層的zui小厚度。

通常将讀數顯微鏡（精度為(wèi)0.001mm的測量結果作(zuò)為(wèi)zui終的參考标準。實際測量時(shí)發現(xiàn)一(yī)卷電線測量的zui小厚度小于規定值多過2Mils，判定該卷電線不合格。若測量值小于規定值不超過2Mils,應在該卷電線上(shàng)相距1英尺處抽取兩個(gè)樣測量，如(rú)果其中1個(gè)結果小于zui小值，該卷電線判為(wèi)不合格，若兩個(gè)測量值均達标，判為(wèi)合格。
外被
平均外被厚度
沿線身(shēn)測量相距離英寸的5個(gè)點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(wèi)5個(gè)點測量值的平均。
外被zui小厚度：同導線zui小絕緣厚度。外被内表面須先小心抛磨打平，再使用荷重85g,測量截面直徑6.4mm的荷重千分(fēn)尺測量。
讀數顯微鏡測量：方法同導體(tǐ)絕緣厚度測量方法。
常見電線的平均厚度和zui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(gè)絞合的間(jiān)距的平均值作(zuò)為(wèi)芯線平均絞距，測量時(shí)去除大約十個(gè)絞合長度的絕緣外皮，取任何一(yī)支芯線為(wèi)對象進行測量。注意在去皮時(shí)不要損傷芯線，造成芯線斷線。
導線絞距
同樣取導線的10個(gè)絞距長度進行平均，作(zuò)為(wèi)平均導線絞距，取樣時(shí)要注意由于導線絞合時(shí)的内應力一(yī)扭力很大，去除外被時(shí)可能(néng)造成原絞合結構的松散。為(wèi)此，取樣時(shí)先預留一(yī)段護套線不去除外被，再沿線纜方向用利刀片拉掉部分(fēn)外被，是以能(néng)看到待測導線，而導線與外被結合得仍很緊密為(wèi)宜。将樣品平放(fàng)拉直，量取某一(yī)導線十個(gè)絞合點之間(jiān)的距離作(zuò)為(wèi)絞距，因為(wèi)成纜時(shí)由于應力的關(guān)系，成形外被後原絞合距離會增加。
各種芯線zui大絞距參見UL62。各種線徑的導線zui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

續上(shàng)

（三）耐電壓測試
電纜中各導線間(jiān)應施加UL62Table51.1相對應的電壓，加壓時(shí)應在10S至60S鍾内緩慢(màn)将電壓由零加到額定值，保持1分(fēn)鍾。判别标準為(wèi)在升、降壓以及保持期間(jiān)，Hi-pot機電路(lù)報(bào)警。另一(yī)方面，絕緣電阻測試在某種程序上(shàng)也(yě)能(néng)産生(shēng)類似效果，所以*行耐電壓測試是一(yī)種積極的簡便測試漏電的方法。
（四）火(huǒ)花測試
對于單芯電源線，如(rú)CXTW線，耐電壓測試即為(wèi)火(huǒ)花測試，而對于多芯電源線，日常生(shēng)産測試中也(yě)可以用火(huǒ)花測試代替耐電壓測試。
火(huǒ)花測試要點：
火(huǒ)花試驗機
（1）鍍鉻銅珠練長度、位置：參見Table900.1,從橫向和縱向對珠練的間(jiān)隔，排列方式等進行了(le)規定，日常生(shēng)産中須定期檢查珠練是否掉落，如(rú)發現(xiàn)有部分(fēn)不全，應及時(shí)加以更換。
（2）火(huǒ)花機V型測試槽長度L、測試頻率、生(shēng)産電線zui大出線速率的關(guān)系，見Table900.2.可見工作(zuò)頻率提高，出線速率可以大幅提高，生(shēng)産效率也(yě)可大大提升。
（3）線路(lù)接地：保持導體(tǐ)以及放(fàng)、收線輪與火(huǒ)花機接地良好(hǎo)(hǎo)。
      
放(fàng)線端為(wèi)裸銅線：放(fàng)線端接地，收線端不用接地，電線的導通性不須測試。
放(fàng)線端為(wèi)絕緣導線：導線與收線、放(fàng)線輪導通連接，收線、放(fàng)線端均須接地。對于10AWG或更細導線，不用測試導通性能(néng)。
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節為(wèi)100-500V，長度為(wèi)50FT-5000FT的電線在水槽中浸泡2小時(shí)，高阻計的一(yī)個(gè)電極連接到水槽的銅闆電極上(shàng)，另一(yī)電極連接到待測的電線導線上(shàng)。測量時(shí)間(jiān)為(wèi)60秒(miǎo)，合格标準為(wèi)15.6℃時(shí)1000英尺電線的絕緣電阻大于2.5M.
将10 ℃-29.4 ℃水溫的測量值折算(suàn)為(wèi)15.6 ℃、長度為(wèi)1000英尺的值：
       R＊L＊M＊TCF
        1000
R：高阻計讀數  L：實測電線長度
M：高阻計倍率  TCF：溫度修正系數
TCF對照表可參見UL1581 Table52.1
   

2、常用戶外型“w"電線電纜，如(rú)SPT-2W，SJTW，CXTW等。
短時(shí)間(jiān)絕緣電阻的測試方法與普通型電線電纜相同，但(dàn)合格判定标準*不同，“W"型電線阻值要高得多。如(rú)CXTW22AWG，合格标準為(wèi)15.6 ℃225M/1000英尺。
（1）判定标準
SPT-2W，SPT-1W，XTW以及CXW，參見UL62Table35.1
SJTW等護套線，參見UL62Table32.1
表中所列的絕緣電阻為(wèi)15.6 ℃下(xià)短時(shí)間(jiān)浸水阻值，另外還需進行50 ℃升溫長時(shí)間(jiān)浸水測試其絕緣電阻。
（2）TCF的确定
首先要确定阻抗因子(zǐ)C，再從UL62Table33.1中找出相應的M因子(zǐ)，套用前面公式，即可求出阻抗。
注：對于護套電纜，如(rú)SVT，SJTW，表中所列的絕緣電阻為(wèi)護套内各導線間(jiān)絕緣電阻，所以在測量時(shí)，需将護套外被切除後再浸水測試。
阻抗因子(zǐ)C的決定：參見UL62第34節。
原理(lǐ)：在兩個(gè)樣品升溫和降溫的過程中，測量5個(gè)固定溫度點的阻值，在半對數坐标上(shàng)作(zuò)圖，推算(suàn)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(huà)前和老化(huà)後拉伸測試
1、如(rú)何決定測試機的拉伸速度？
拉伸速率：在UL1581第50節各表中未特别指明拉伸速率時(shí)，通常情況下(xià)速率為(wèi)500+25mm/min.
2、如(rú)何決定材質的拉伸指數？
UL62現(xiàn)在已将常規可彎曲軟線的物性歸結在Table5.2絕緣體(tǐ)）和Table7.2（外被）中。
     過去所有電線塑料材質的物性全部列入UL1581 Table50系列。例如(rú)SPT-2，105 ℃電線，其物性要求為(wèi)：SPT-2為(wèi)Integral PVC電纜，故應用UL62Table15.1或UL1581 Table50182。105 ℃對應的CLASS是2.11,拉伸指數為(wèi)老化(huà)前拉伸率100，抗張強度1500ibf/m2。136 ℃，7天的老化(huà)後拉伸率為(wèi)之前的65，抗張強度為(wèi)老化(huà)前的85。而對于半硬PVC而言（SR-PVC），根據UL1581Table47.1,拉伸指數在Table50183中列明，即老化(huà)前，拉伸率100，抗張強度3000ibf/m2,老化(huà)後百分(fēn)比分(fēn)别為(wèi)70，70。
3、測試樣品的制備
步驟：截取一(yī)段待測試
（1）測量其導體(tǐ)直徑，絕緣（或外被）層厚度；
（2）小心去除絕緣層包裹的導線和其它填充物，檢查絕緣表皮完好(hǎo)(hǎo)無損。
對于外被樣品，用抛光磨平機小心磨平外被的内表面，直至内表面凹凸部位平滑即可。對于周長分(fēn)别為(wèi)4mm或6mm的外被，可用ASTM dieD或 ASTM dieC的啞鈴片器(qì)制備啞鈴狀樣品。
（3）樣品上(shàng)相距1英寸兩端作(zuò)标記，以便測試過程中測量其拉伸情況。測試機的上(shàng)下(xià)拉爪的夾持位置距離标記線均勻，不超過1/2英寸。
4、計算(suàn)
（1）對于規則的管狀試樣，截面積A為(wèi)：
A=00.7854D2-d2
D:導線外徑，d：導體(tǐ)直徑
（2）對于不規則内壁試樣，面積A：
      W
  163.87G
W：10英寸樣品的重量，以克計； G：材質比重；
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，按下(xià)圖方式制備樣品，測量前樣品須在純淨酒精中浸沒。主要是為(wèi)避免樣品内壁上(shàng)空氣的保留。
測量W1：空氣中樣品的重量；   
   W3：為(wèi)直徑小于0.127mm綁捆銅絲的重量。
         W1
   W1- W2+ W3
（4）抗張強度 S=P/A
P為(wèi)拉斷試樣的力量
5、對老化(huà)爐的要求
按照ASTM  D5423-93（II型）和ASTM D5374-93标準：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，循環空氣的速率應達到每小時(shí)100-200次空氣交換，溫度保持在+1.0℃。
（七）其它試驗簡介
1、抗紫外光測試
在720小時(shí)電弧和淋雨交替施行後，試樣試驗前後伸長率、抗張強度均不應小于未試驗樣品測量值的80，本試驗适用于“W"戶外級電線電纜（包括單線、護套、平行線）。
2、浸油試驗
将試樣浸泡在一(yī)定溫度、特定油質、一(yī)定時(shí)間(jiān)的環境下(xià)，浸泡後試樣的抗強強度、拉伸率應保持在浸泡前試樣測試值的一(yī)定百分(fēn)比。
3、絕緣層緊密度試驗
分(fēn)為(wèi)節日燈線單導體(tǐ)絕緣層緊密度和整體(tǐ)結構平行線導體(tǐ)絕緣層緊密度兩種試驗方法。護套電纜線沒有此項要求。例如(rú)：XTW線，先截取一(yī)段11英寸長的電線，将中間(jiān)絕緣縱向切開，成為(wèi)單導體(tǐ)電線結構，參照CXTW線執行即可。
4、表面印字牢固度試驗
分(fēn)為(wèi)老化(huà)前和老化(huà)後牢固度試驗。生(shēng)産線測試和UL現(xiàn)場(chǎng)測試都采 用老化(huà)前測試。而送樣測試都采用老化(huà)後測試。
壓塊荷重450g,端面25＊50mm，測試面為(wèi)絨布，在表面印字面進行三 個(gè)完整的來(lái)回磨擦，檢查印字是否剝落。
5、抗拉試驗
對于18AWG和17AWG的電源延長線等護套纜線，能(néng)保證在承受規定荷重1分(fēn)鍾後，各内芯線不應斷線。
6、護套表面絕緣電阻
表面潔淨的護套線，相距0.5英寸的兩個(gè)銅箔電極間(jiān)施加500V DC電壓1分(fēn)鍾，其絕緣電阻應保持大于100MΩ。

Style. Page: 每種型号AWM電子(zǐ)線适用的結構、測試、标志等具體(tǐ)要求。有些(xiē)類似UL62中的Index Tables