额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆电线和软线屏蔽电线高温压力试验检测

检测原理
高温压力试验旨在评估聚氯乙烯绝缘材料在高温和机械应力共同作用下的抗变形能力，即其热塑性流动的稳定性。其科学依据在于聚氯乙烯作为热塑性材料，其微观分子链在玻璃化转变温度以上时，链段运动能力增强，材料从玻璃态向高弹态转变，宏观上表现为软化。此时，若施加持续机械压力，绝缘层将产生不可逆的塑性变形。

试验原理模拟了电缆在敷设、运行过程中可能遇到的局部过热与机械挤压叠加的严苛工况。将规定形状的冲头在特定高温环境下，对电缆试样施加恒定的压力并保持规定时间。试验后，通过测量绝缘层的压痕深度，或检查绝缘是否开裂、护套是否粘附绝缘线芯，来量化评估材料的热稳定性、抗软化性能及结构完整性。屏蔽电线则额外考察其屏蔽层在绝缘变形下的状态是否受损。

检测项目
该系统检测主要包含以下几类核心项目：

1. 绝缘高温压力试验：核心项目，直接对绝缘层进行测试，评估其抗热压变形能力。

2. 护套高温压力试验：针对有护套的电线电缆，评估护套材料在高温下的抗压性能。

3. 成品电缆高温压力试验：对完整结构的电缆进行测试，综合评估绝缘、护套、填充、屏蔽等组件在热压下的整体行为，如护套是否粘附绝缘线芯。

4. 抗开裂试验：高温压力试验后，对试样进行弯曲等操作，检查绝缘或护套表面是否出现肉眼可见的裂纹，评估材料在热应力下的韧性。

5. 屏蔽完整性检查：对于屏蔽电线，在试验后需检查金属屏蔽层（如编织、缠绕屏蔽）是否因绝缘变形而断裂或开路，评估其电气连续性是否受损。

检测范围
该检测广泛应用于各行业领域中对电线电缆耐热机械性能有要求的场合：

• 建筑工程：用于配电、照明、控制的固定敷设电缆，需确保在电缆桥架、穿管等可能产生局部挤压且环境温度较高的场景下的安全性。

• 家电行业：内部配线及电源软线，需承受电器内部元件发热及可能的结构挤压。

• 汽车工业：车内低压线束，需耐受发动机舱等高温环境及振动、捆扎带来的机械应力。

• 轨道交通：车辆用电缆，需满足高密度敷设下的耐热抗压要求。

• 信息通信：设备用软线和屏蔽电缆，确保在机柜内布线时，局部过热和挤压不导致绝缘失效或屏蔽性能下降。

• 工业装备：自动化设备、机床等内部的连接电缆，常面临电缆拖链、弯曲与高温的复合应力。

检测标准
国内外标准对高温压力试验的规定存在细节差异，但基本原理一致。

• 标准：

  • IEC 60811-507：规定了电缆绝缘和护套材料通用试验方法中的高温压力试验方法。对试验温度、施加压力、加载时间及压痕深度评定有明确要求。通常试验温度基于材料的额定温度，如PVC/C为80±2℃。

• 中国标准：

  • GB/T 2951.31（等效采用IEC 60811-507）：作为国内基础标准，方法与IEC基本一致。

  • GB/T 5023系列、JB/T 8734系列等产品标准：针对具体产品型号（如BV线、RVV软线）引用了GB/T 2951.31，并可能规定更具体的试验参数和验收准则。例如，对于某些软线，试验后还需进行弯曲试验以检查开裂。

• 对比分析：

  • 试验温度：IEC及标准通常基于材料类型设定，如普通PVC为80℃，而一些高性能PVC或特定产品标准可能要求更高温度（如90℃、105℃）以模拟更严酷条件。

  • 施加力值：力值计算与试样的绝缘或护套直径相关，计算公式在各标准中统一。

  • 评判标准：压痕深度的大允许值（如%或mm）是核心评判指标。国内部分产品标准可能在此基础上，增加“护套不粘附绝缘线芯”或“弯曲后无开裂”等附加要求，更为严格。

检测方法

1. 试样制备：从成品电缆上截取至少200mm长的直线段试样，小心去除外表可能影响接触的附着物。

2. 设备预热：将高温压力试验装置（含冲头、砝码）置于已升至规定温度（如80±2℃）的空气烘箱中，预热至温度稳定。

3. 加载：将试样水平置于试验装置的支撑板上，使冲头尖端垂直作用于试样表面。冲头作用于绝缘试样时，应避开线芯导体间隙；作用于护套试样时，应作用于护套表面。按规定值施加砝码以产生所需压力。

4. 恒温保压：关闭烘箱门，在规定的试验温度下持续加载规定时间（如4h或产品标准规定时间）。

5. 冷却与测量：到达规定时间后，迅速取出试样（避免扰动冲头），立即浸入室温冷却水中快速冷却定型。冷却后取下砝码和冲头。

6. 压痕测量：使用光学投影仪或带刻度尺的显微镜，精确测量压痕深度，精确到0.01mm。

7. 附加检验：若标准要求，进行弯曲试验（如绕在规定直径的圆棒上）检查开裂，或测量屏蔽连续性。

检测仪器
高温压力试验装置主要由以下部分组成：

• 试验主机框架：置于烘箱内，由耐高温、抗氧化的金属材料（如不锈钢）制成，提供稳定的支撑结构。

• 冲头系统：核心部件。包括冲头刀口，其材质硬度高、热膨胀系数小，形状与尺寸（如圆弧半径、宽度）严格符合标准规定，确保施加压力的准确性。

• 加载机构：通常为砝码直接加载或通过杠杆机构放大，提供恒定、可计算的压力。砝码需经校准。

• 精密恒温烘箱：要求温度控制精确（±2℃以内），箱内温度分布均匀，具备超温保护功能。

• 测量显微镜或光学投影仪：用于测量压痕深度，需具备足够的放大倍数和测量精度（至少0.01mm），并带校准证书。

结果分析

1. 压痕深度评定：

   • 计算方法：压痕深度百分比 = (压痕深度 / 原始绝缘平均厚度) × 。

   • 评判标准：将计算出的百分比与标准规定的大允许值（如50%）比较。若实测值小于或等于允许值，则判定合格；反之不合格。对于护套，可能直接规定大压痕深度（mm）。

2. 外观检查评定：

   • 开裂：试样经弯曲后，用正常视力或校正视力观察，绝缘或护套表面无任何可见裂纹为合格。

   • 粘附：对于护套电缆，护套不应粘附到绝缘线芯上形成不易分离的结合。可用正常力拉扯检查。

   • 屏蔽连续性：对于屏蔽电线，试验后测量屏蔽电阻应满足产品标准要求，或使用通断测试仪检查无开路。

3. 综合判定：试样必须同时满足压痕深度要求和所有附加的外观、性能要求，方可判定该批次电缆的高温压力试验通过。任一项目不合格则判定该批次产品此项试验不合格，反映了材料配方、加工工艺或结构设计可能存在缺陷。