檢測原理
低溫試驗旨在評估聚氯乙烯（PVC）絕緣和護套材料在低溫環(huán)境下的力學(xué)性能，核心原理是材料在低溫下分子鏈段活動性降低，導(dǎo)致聚合物從高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡB(tài)，表現(xiàn)為脆化、柔韌性下降。試驗通過將試樣在特定低溫下暴露規(guī)定時間后，對其進行彎曲或沖擊，觀察其是否發(fā)生開裂或斷裂，以驗證材料在低溫條件下仍能保持必要的柔韌性和抗開裂能力，確保電纜在寒冷環(huán)境下的安裝、使用及運輸過程中的可靠性。

檢測項目

1. 低溫拉伸試驗：測定絕緣和護套材料在低溫下的斷裂伸長率及其保留率，評估其低溫韌性。

2. 低溫沖擊試驗：在低溫條件下，用特定重量的沖頭沖擊試樣，檢查試樣表面是否產(chǎn)生裂紋。

3. 低溫彎曲試驗：將試樣繞規(guī)定直徑的試棒在低溫箱內(nèi)進行180°彎曲，檢查絕緣和護套有無可見裂紋。此為軟電纜核心項目。

4. 低溫卷繞試驗：將導(dǎo)體在低溫下繞規(guī)定直徑的圓棒卷繞，評估導(dǎo)體絕緣系統(tǒng)的低溫性能。

5. 失重試驗：部分標(biāo)準(zhǔn)將低溫試驗與老化后的失重測試關(guān)聯(lián)，評估材料低溫性能的穩(wěn)定性。

檢測范圍
該檢測覆蓋所有使用額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯絕緣二芯或多芯屏蔽與非屏蔽軟電纜的領(lǐng)域：

• 工業(yè)自動化：移動設(shè)備控制電纜、機器人電纜，要求具備優(yōu)異的耐寒性以保證頻繁彎曲。

• 儀器儀表：傳感器連接電纜，需在低溫實驗室或戶外環(huán)境中保持信號傳輸穩(wěn)定性。

• 軌道交通：車輛內(nèi)部布線和控制電纜，必須滿足極端氣候條件下的運行安全。

• 家用電器：電源軟線，需適應(yīng)寒冷地區(qū)儲存與使用環(huán)境。

• 建筑布線：用于低溫環(huán)境（如冷庫）的移動式設(shè)備連接線。

• 數(shù)據(jù)中心：服務(wù)器機柜內(nèi)柔性跳線，需滿足特定低溫環(huán)境下的安裝要求。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

• 標(biāo)準(zhǔn)GB/T：

  • GB/T 2951.14-2008：規(guī)定了電纜絕緣和護套材料的通用低溫試驗方法，包括彎曲、拉伸和沖擊試驗。

  • GB/T 5013-2008（額定電壓450/750V及以下橡皮絕緣電纜）及GB/T 5023-2008（額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯絕緣電纜）系列標(biāo)準(zhǔn)中引用了低溫試驗要求，具體試驗條件根據(jù)電纜型號規(guī)定。

• 標(biāo)準(zhǔn)IEC：

  • IEC 60811-504: 2012 與GB/T 2951.14技術(shù)內(nèi)容基本一致，是通用的試驗方法基礎(chǔ)。

• 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：

  • 不同行業(yè)（如軌道交通、船舶）可能有更嚴(yán)格的附加低溫要求，例如更低的試驗溫度或更嚴(yán)苛的彎曲半徑。

• 對比分析：

  • 一致性：GB/T標(biāo)準(zhǔn)與IEC標(biāo)準(zhǔn)在核心試驗方法（如低溫彎曲）上高度一致，利于貿(mào)易。

  • 差異性：部分標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可能針對特定應(yīng)用環(huán)境，規(guī)定更為嚴(yán)酷的試驗溫度（如-50℃甚至更低）或增加熱老化后低溫試驗等復(fù)合測試項目。

檢測方法

1. 試樣制備：從成品電纜上截取規(guī)定長度的樣品，去除外表可能影響結(jié)果的部件。

2. 條件處理：將試樣與試驗裝置（如試棒、沖擊器）一同放入低溫箱中，在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定溫度（如-15℃、-25℃、-40℃等）下保持規(guī)定時間（通常不少于16小時）。

3. 試驗執(zhí)行：

   • 彎曲試驗：在低溫箱內(nèi)，于規(guī)定時間內(nèi)（如4-6秒）勻速將試樣繞試棒彎曲180°。試棒直徑根據(jù)電纜型號和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定選擇。

   • 沖擊試驗：使用預(yù)冷的落錘或沖頭，在低溫環(huán)境下對固定在砧座上的試樣進行單次沖擊。

4. 結(jié)果檢查：將試樣恢復(fù)至室溫后，用正常視力或放大鏡（標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定倍數(shù)）檢查試樣絕緣和護套表面有無任何可見裂紋。

檢測儀器

1. 高低溫交變試驗箱：

   • 技術(shù)特點：具備快速降溫能力，溫場均勻性需優(yōu)于±2℃，內(nèi)置觀測窗及引線孔，允許箱內(nèi)操作。需具備精確的程式控制和溫度校準(zhǔn)功能。

2. 低溫沖擊試驗機：

   • 技術(shù)特點：沖擊能量可調(diào)，落錘高度精確，砧座和沖頭半徑符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。整體或關(guān)鍵部件可置于低溫環(huán)境或進行預(yù)冷。

3. 低溫彎曲試驗裝置：

   • 技術(shù)特點：由一組不同直徑的金屬試棒、夾具及驅(qū)動機構(gòu)（手動或氣動）組成。裝置需耐低溫，確保在箱內(nèi)能平穩(wěn)、勻速地完成彎曲動作。

4. 低溫拉伸試驗機：

   • 技術(shù)特點：配備環(huán)境箱的電子萬能材料試驗機，能在低溫環(huán)境下精確控制拉伸速度并測量力值和位移，以計算斷裂伸長率。

結(jié)果分析

1. 定性分析（彎曲/沖擊試驗）：

   • 合格判定：試樣絕緣和護套在經(jīng)過試驗后，無任何可見裂紋即為通過。

   • 不合格判定：出現(xiàn)任何肉眼可見的裂紋、開裂或斷裂。裂紋通常起始于試樣受應(yīng)力大的區(qū)域（如彎曲的外側(cè)）。

   • 爭議處理：對于微小疑似裂紋，可使用標(biāo)準(zhǔn)允許倍數(shù)的放大鏡進行復(fù)查，或?qū)υ嚇舆M行切片在金相顯微鏡下觀察。

2. 定量分析（拉伸試驗）：

   • 計算方法：計算低溫斷裂伸長率，并與常溫斷裂伸長率比較，計算伸長率保留率。

   • 評判標(biāo)準(zhǔn)：結(jié)果需符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的小值（例如，低溫斷裂伸長率不低于標(biāo)準(zhǔn)值的50%，或不低于具體百分比）。

3. 綜合評判：

   • 單一試樣不合格則判定該批次電纜低溫試驗不合格。

   • 需結(jié)合其他性能測試（如熱老化、體積電阻率）綜合評估電纜的整體質(zhì)量等級和適用環(huán)境。低溫試驗的失敗直接表明該電纜材料配方無法適應(yīng)目標(biāo)低溫環(huán)境，存在安裝斷裂或使用中故障的風(fēng)險。