优质电线电缆基础知识-绝缘体

1.目的：保护绝缘体……等，其材质及厚度皆有相关规定如UL等。

2.材料一览表：

三、PVC胶粒

(一)PVC用途简介和分类

1.用途：电线电缆、绝缘材料、外被材料、唱片、地砖、塑料管、人造窗帘、雨衣、鞋子、海滩椅、插头、电子零件等等。

2.分类：按硬度分为三种，即硬质、半硬质、软质﹔它们的优点是电气绝缘性佳，耐水性、耐臭氧性、耐燃性、耐候性皆很好。

(二)PVC胶粒

1.PVC胶粒的基本配方

PVC粉：主体一般常用 S60、S65、S70﹔

可塑剂：主要目的在调整软硬度，提高耐寒绝缘等作用﹔

填充剂：目的在增强加热、光之安全性及绝缘性﹔

改质剂：依特性要求添加﹔

安定剂：抑制PVC内之少量游离Cl-分解﹔

防火剂：增强耐烧性﹔

染颜料：颜色调配。

2.硬度

******上常以shore A表示之，而国内软硬度常以P%表示，例如：50kg之PVC料、可塑剂40kg时软硬度以80P表示﹔50kgPVC料、可塑剂55kg时是以110P表示，即可塑剂愈多P数愈大，PVC胶粒就愈软。恰好相反,萧氏硬度(shore A)度数愈大，PVC胶粒愈硬。

3.移行说明

电气用品之外壳常用的塑料材质大部份为PS、ABS、HIPS.电线被覆为PVC塑料时，由于PVC含有可塑剂，而有此可塑剂会移行者，会将PS，ABS，HIPS塑料壳侵蚀，因此对PVC有非移行的要求。

※附PVC移行的试验方法

将试片(ABS，或PS或HIPS)两片(长50x宽50x厚20mm)，中间夹PVC电线，再上下两层用玻璃盖住并用一定重量的砝码（我公司常用500±5g砝码）压住，施以不同时间(24，48，72小时)不同温度(50℃，60℃，70±2℃)之条件下，测试(条件由客户设定)，测试后取出试片，用肉眼观察，试片上不能有痕迹或痕迹可以插掉为合格。

ABS = Acrylonitrile Butadiene Styrene Terpolymer

苯乙烯、丁二烯、丙烯参聚合体

PS = POLYSTRRENE 聚苯乙烯

HIPS = High Impact Polystyrene 高冲击聚苯乙烯

4.PVC胶粒应具下列性质:

耐热性 ( Thermal Stability ) ﹔

硬度 ( Hardness )﹔

安全性 ( Safety )﹔

老化性 ( Aging Properties ) ﹔

机械性质 ( Mechanical Properties )﹔

耐燃性 ( non-flammability )﹔

电气特性 ( Electrical Properties )﹔

耐候性 ( Weather ability )﹔

光安定性 ( Light Stability )﹔

低温特性 ( Low Temperature Properties )。

5.PVC物理特性

a.抗张强度：（Tensile Strength）

将一定截面积的试样（如哑铃片等）拉断时所需要之应力，用之单位为PSI或kg/mm²。

b.热变形（Heat Distortion）

适当取样后，将其加热至一定之温度后，施加一定压力及时间试验该材料之外形改变情况。其计算公式如下：

c.热冲击（Heat Shock）:试验材料稳定性方法之一，将材料在特定的时间内卷绕于规定之圆棒上，暴露于高温中一段时间，不得有龟裂现象发生。

d.冷弯（Cold Bend）:将电缆试样置于特定温度之冷室中一段时间﹐通常为零下。再在此温度下将电缆绕于规定之圆棒（Mandrel）上﹐一段时间后﹐进行检查。

e.延伸（Elongation）:试样拉断时的伸长情形

f.焊接性:PVC芯线等在焊接或热镀时其塑料部份收缩程度。

g.老化(Aging):仿真电缆经长时间的使用后,其物理性(抗张延伸)改变的情形。

h.额定温度（Temperature Rating）:绝缘材料在连续使用之情况下，其基本特性不会发生变化或损失时，所能容许之***高温度，如交联PE为90℃,PVC有 60℃，75℃，90℃，105℃，PE为75℃等。

i.额定电压（Voltage Rating）:依照规定或标准可连续实施于各种电缆电缆之***高允许电压。

j.绝缘阻抗（Insulation Resistance）:加于绝缘体两极间之电压与电流之比，以公式表示为R＝E/I，其单位一般用MΩ（百万欧姆表示之）。

k.耐电压（介质强度）（Dielectric Strength）:绝缘材质在破坏之前所能承受之电压，介质强度是材料的一个非常重要特性，在同一种耐电压情况下，介质强度好的材质，其绝缘厚度可以较薄。

四、我公司常用的塑料

常用塑料料的名称和英文缩写

1)聚丙烯（PP），防火聚丙烯（Fr-PP）和发泡聚丙烯（FM-PP）

2)聚氯乙烯（PVC）

3)半硬质聚氯乙烯（SR-PVC）

4)聚乙烯(PE)，分为：

a.高密度聚乙烯(HD-PE)

b.低密度聚乙烯(LD-PE)

c.发泡聚乙烯(FM-PE)，其又分为高密度HDFM-PE和低密度LDFM-PE.

d.防火聚乙烯FR-PE

5)铁氟龙FEP、PFA

6)聚氨基甲酸酯PU

7)低烟无卤料LSNH

备注：因为FR-PP和FR-PE添加了防火剂（密度＞1），所以置于水中时会下沉!

线缆的特性

一、物理特性

此章第二节提到我公司目前生产的线缆类别主要为E119932、E188601和E139956，其对应的标准分别为UL758、UL444和UL13，测试方法参照UL1581.不同型号的线缆有不同的特性要求，参考如下：

1.详细检查

(a) 导体截面积

(b) 导体绞距

(c) 绝缘厚度

(d) 外被厚度

(e) Tag（标签）

(f) 表面印字

以上测试依UL之AMW Procedure (Style page)

2.Tensile strength and elongation 抗张，延伸测试（含老化前后）

除了Fm绝缘和Fm-skin绝缘外，无论是未老化还是烘箱老化绝缘、护层和护套的物理性能(抗张强度和伸长率)，应符合UL1581第50节所述的任何材料的要求。老化条件按UL758或1581规定进行，经老化后，试样放在室温（24±8℃）冷却16~96小时再作试验。

3.Heat shock 热冲击测试

将试样卷绕在直径等于成品电线电缆直径2倍的试棒上。扁电缆应围绕直径等于短径2倍的试棒弯曲成U形并与试棒接触至少180º ,采用耐热带或其它有效的方法使试样牢牢地固定在位置上然后放进循环空气烘箱中处理1小时，烘箱温度按特定材料和额定温度的规定。绝缘线芯和成品护套电缆应单独进行试验。只有热塑性材料才需做该项试验。

空气烘箱处理后，应将试样放在静止的室温空气中冷却30分钟或以上，然后用肉眼检查绝缘、护套或两者的表面和内部是否有裂纹。

检查时，绝缘、护套或两者的表面和内部不得发现裂纹。

4.Deformation 加热变形测试(仅适用于热可塑性和XL级材质)

只有热塑性弹性体(TPE)、热塑性材料(氟聚合物除外)和XL材料需做该项试验。成品绝缘线试样应按UL1581第560节和UL758标准，对于特定结构、线规、材料和试样的额定温度的规定做试验。应试验绝缘线芯和护套电缆的护套。

5. Cold Bend 低温弯曲试验

按UL1581第580节：“低温弯曲”的规定将成品电线电缆的试样和直径为成品电线电缆直径2倍的试棒放进低温箱中处理4小时，低温箱温度为 –10 ± 2℃ (-14 ± 3.6℉)。扁电缆应围绕直径等于短径2倍的试棒弯曲成U形并与试棒接触至少180º。绝缘线芯和成品护套电缆应单独进行试验。

经过低温箱处理后，以每圈3秒的均匀速度将试样卷绕在试棒上。试样卷绕在试棒上的圈数应按UL758的规定。扁电缆应围绕直径等于短径2倍的试棒弯曲成U形并与试棒接触至少180º。

然后检查试样外表面是否有裂纹。试样上不得出现裂纹的迹象。

6.Horizontal Flame Test 水平燃烧测试

成品绝缘线或成品电缆的试样，应按UL1581第1090节：“电器布线水平试样燃烧试验”的规定进行评定。

7.Vertical Flame Test 垂直燃烧测试（VW-1）

成品绝缘线和/或成品电缆的试样，应按UL1581第1080节：“VW-1(垂直试样)燃烧试验”的规定做，进行评定。

阻燃等级VW-1适用于成品电线或电缆，成品电缆中的绝缘线芯未作等级VW-1的评定，除非标牌上特意注明。

8.Conductor Resistance Test 导体电阻测试

应按UL1581第220节：“导体直流电阻”对试样进行电阻测量。对于20℃和25℃(68℉和77℉)以外的温度，应按UL1581表220.1采用温度校正系数进行校正。

对于14AWG~2000kcmil规格，导体电阻应小于等于UL1581表30.1~30.11：“导体直流电阻”规定的***大电阻值。对于15~32AWG规格，导体电阻应小于等于UL758标准表27.1规定的***大电阻值。对于细于32AWG的规格，导体电阻应小于等于ASTMB 174和B738规定的***大电阻值。

9.Dielectric Strength Test 耐电压测试

应采用成品电线的试样按以下所述的方法做试验。应试验绝缘线、绝缘扁电缆或护套电缆的绝缘线芯。在护套电缆的情况下，应取出绝缘线芯并独立于护套电缆做试验。

对于每个需进行评价的电线样品，应取3个绝缘线或护套电缆的绝缘线芯试样做试验。每个试样应长24in(610mm)。

介电试验机应能提供50或60Hz连续可变从零至电线试样额定电压5倍的输出电压。电路中接上试样后，输出电压的峰值因子(峰值除以均方根值)应等于纯正弦波上半部输出范围峰值因子的95~105%。应使用电压表连续监测输出电压，该电压表的响应时间在规定的升压速度下不会造成大于1%满盘的滞后误差，其总精度不会造成大于5%的误差。试验机变压器可输出的***大电流应保证可进行试样的击穿试验而不会发生加载电流引起断路器跳闸现象。

将介电试验机的一根试验引接线接到作为一个电极的试样的导体上，并另一根试验引接线接到作为另一个电极的金属试棒上。电压应从零开始上升至UL758规定的试验电压，升压速度不超过500V/s。如果达到该水平后无击穿，电压应保持在该水平60秒。

10.Spark Test 火花测试

作为例行试验，制造商应在工厂里对100%成品电缆做火花试验，试验时按照UL1581第900节：“火花试验”和第910节：“功率限制电路电缆和功率限制防火电路电缆的火花试验”的规定和UL758标准44.2所述的方法。应试验绝缘线和护套电缆的绝缘线芯。在护套电缆的场合，绝缘线芯应在包覆外护套或护层之前做火花试验，测试机消除报警操作务必要用手动回复。

11.摇摆测试

摇摆测试就是把线材固定在夹具上，线材一定距离的下方附上特定的吊重，接着把所有的内导体串联，连接摇摆机器的反馈路线，再依据客户要求的速率进行的摆动测试。有摇摆要求的线材一般都是用于经常活动的环境中，如键盘连接线、鼠标连接线等，其做摇摆测试的目的就是检验线材能否达到预期的物理寿命(摇摆次数)。我公司常用的摇摆治具半径有R=0mm，R=2.5mm，R=5mm， R=3mm，R=6mm R=12.7mm，R=25.4mm，R=50.8mm，还有一个是鼠标夹﹔吊重有100g，200g，500g，1000g，1100g和1500g﹔挂吊重的点与治具中心的距离称为杆高，可依据客户要求进行高低调节﹔摇摆速率有15~20次/分，30次/分，40次/分，70次/分。不同的治具、吊重和摇摆速率，要求就不一样。用鼠标夹表示摇摆要求很严格，用R=0mm的治具时表示***严格﹔另外吊重越大、摇摆速率越高表示要求就越高。

二、电气特性

电气特性也是依据不同的线缆有不同的标准，或者******的标准，或者协会的标准，或者客户特殊的要求等等。所测试的电气特性项目大概有阻抗、衰减、反射损耗、延迟、延迟差、串音、静电容量等，具体内容请见工程相关资料。

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我公司专业生产聚烯烃铁路机车电缆.高柔性拖链电缆.架空电缆.高压交联电力电缆.伴热带电缆.变频器专用电力电缆.合金电缆.特种电缆.铜包铝电缆.铁路机车电缆.螺旋电缆.特软低温扁电缆.电机引接软电缆.高温补偿电缆.耐火耐高温电缆.耐油 船用电缆.计算机屏蔽电缆.煤矿信号电缆.铜绞线.镀银线.控制电缆.RS485专用线
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