一、檢測原理

護套老化前抗張強度與斷裂伸長率的檢測，核心在于通過單向靜態(tài)拉伸應(yīng)力，測定護套材料在彈性變形、塑性變形直至斷裂過程中的力學(xué)響應(yīng)。

1. 抗張強度：指試樣在拉伸斷裂前所承受的大拉伸應(yīng)力。其物理本質(zhì)是材料內(nèi)部化學(xué)鍵（主價鍵）、分子間作用力（次價鍵）以及微觀結(jié)構(gòu)（如結(jié)晶區(qū)、分子鏈取向）抵抗外力破壞能力的綜合體現(xiàn)。計算公式為：抗張強度 = 試樣斷裂時的大力 / 試樣的原始小橫截面積。

2. 斷裂伸長率：指試樣在拉斷時，標(biāo)線間距的伸長量與原始標(biāo)距的百分比。它反映了材料在應(yīng)力作用下的韌性、柔順性和分子鏈的可伸展性。高分子鏈的柔韌性、鏈纏結(jié)密度以及增塑劑的存在是影響斷裂伸長率的關(guān)鍵因素。

二、檢測項目

此檢測主要涵蓋兩個核心項目：

1. 老化前抗張強度：在電纜護套未經(jīng)過任何人工加速老化處理前，直接測定其原始的抗拉能力，是評價護套機械防護性能與耐用性的基礎(chǔ)指標(biāo)。

2. 老化前斷裂伸長率：在未老化狀態(tài)下，測定護套材料在斷裂前的大變形能力，直接關(guān)聯(lián)電纜在安裝、使用過程中承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、擠壓等形變而不破損的能力。

三、檢測范圍

額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯絕緣電纜軟電纜（軟線）廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，對其護套機械性能的要求因應(yīng)用場景而異：

• 家用電器與辦公設(shè)備：電吹風(fēng)、吸塵器、電動工具等移動式設(shè)備的電源線，要求護套具備高斷裂伸長率和適中的抗張強度，以承受頻繁的移動、拖拽、卷繞。

• 建筑內(nèi)部布線：作為輕型移動式敷設(shè)線路，需要良好的柔韌性和抗機械疲勞性能。

• 工業(yè)設(shè)備：用于連接至移動式工業(yè)設(shè)備、控制柜內(nèi)配線等，環(huán)境可能涉及油污、輕微磨損，要求護套既有柔韌性也有一定的機械強度。

• 數(shù)據(jù)與信號傳輸：此類電壓等級的軟電纜也常用于弱電環(huán)境，護套主要起保護絕緣芯線和整體結(jié)構(gòu)的作用，柔韌性是關(guān)鍵。

四、檢測標(biāo)準(zhǔn)

國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對此類電纜護套的性能有明確規(guī)定，但具體指標(biāo)存在差異。

• 中國標(biāo)準(zhǔn)（GB/T）：

  • GB/T 5023.1-2008 及后續(xù)部分：對聚氯乙烯絕緣電纜的各項要求做出了總則和分項規(guī)定。其中對護套老化前的機械性能有明確要求，例如，對于常規(guī)型護套料（PVC/C），其老化前抗張強度通常要求不小于12.5 MPa，斷裂伸長率不小于150%。

  • GB/T 2951.11-2008：提供了電纜絕緣和護套材料通用試驗方法，詳細(xì)規(guī)定了機械性能試樣的制備、處理和試驗流程。

• 標(biāo)準(zhǔn)（IEC）：

  • IEC 60227-1：與GB/T 5023系列標(biāo)準(zhǔn)基本等效，是通用的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

  • IEC 60811-1-1：與GB/T 2951.11等效，規(guī)定了試驗方法。

• 歐洲標(biāo)準(zhǔn)（EN）：

  • EN 50525 系列：針對額定電壓450/750V及以下電纜的歐盟標(biāo)準(zhǔn)，其在護套機械性能的要求上與IEC 60227基本協(xié)調(diào)一致。

• 對比分析：

  • 一致性：中國標(biāo)準(zhǔn)GB/T與IEC標(biāo)準(zhǔn)在核心技術(shù)參數(shù)和試驗方法上高度接軌，確保了產(chǎn)品的通用性。

  • 差異性：不同標(biāo)準(zhǔn)可能針對特定型號電纜或特定使用環(huán)境（如耐油、耐寒）衍生出更細(xì)化的性能要求。例如，對于耐寒型軟電纜，其護套在低溫下的斷裂伸長率保留率可能會有額外要求。用戶在選用時需根據(jù)目標(biāo)市場和應(yīng)用領(lǐng)域確認(rèn)具體適用的標(biāo)準(zhǔn)版本及附錄中的特殊規(guī)定。

五、檢測方法

1. 試樣制備：

   • 從成品電纜上小心剝?nèi)∽o套，確保不損傷內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

   • 用啞鈴狀裁刀在專用沖片機上沖制標(biāo)準(zhǔn)試樣（通常為I型啞鈴片）。試樣的工作部分應(yīng)平整、無缺陷。

   • 用測厚儀精確測量試樣工作部分的有效厚度（多點測量取平均值）。

2. 狀態(tài)調(diào)節(jié)：將制備好的試樣在（23±2）℃、相對濕度（50±5）%的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下放置不少于16小時，以消除熱歷史和內(nèi)應(yīng)力。

3. 試驗步驟：

   • 在試樣工作部分用標(biāo)線器標(biāo)記出原始標(biāo)距（例如25mm）。

   • 將試樣對稱地夾持在拉力試驗機的上下夾具中，確保受力軸線與試樣中心線一致。

   • 設(shè)置試驗參數(shù)：選擇適宜的負(fù)荷傳感器量程，設(shè)定拉伸速度。對于聚氯乙烯護套材料，通常采用（250±50）mm/min的速度。

   • 啟動試驗機，勻速拉伸試樣直至斷裂。

   • 記錄試樣斷裂時的大力值（F）和斷裂時標(biāo)線間的距離（L）。

六、檢測儀器

1. 電子拉力試驗機：

   • 技術(shù)特點：采用伺服電機驅(qū)動，確保速度控制精確、平穩(wěn)。配備高精度負(fù)荷傳感器，力值測量準(zhǔn)確。具有寬泛的橫梁移動范圍和多種速度可調(diào)。

   • 關(guān)鍵部件：主機框架、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、負(fù)荷傳感器、位移測量系統(tǒng)、控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

2. 測厚儀：

   • 技術(shù)特點：通常為指針式或數(shù)顯式，測量面為平行平面，施加壓力恒定，分辨率至少達到0.01mm，確保橫截面積計算的準(zhǔn)確性。

3. 啞鈴裁刀：

   • 技術(shù)特點：材質(zhì)為高強度工具鋼，刀刃鋒利、無卷口，尺寸嚴(yán)格符合標(biāo)準(zhǔn)（如IEC 60811-1-1中規(guī)定的Type 1形狀），保證試樣尺寸的一致性。

4. 標(biāo)線器：用于在試樣上標(biāo)記原始標(biāo)距，確保標(biāo)線清晰、精確。

七、結(jié)果分析

1. 計算：

   • 抗張強度（TS）：TS = F / (w * d)

     • F：斷裂大力（N）

     • w：試樣狹小平行部分寬度（m）

     • d：試樣小厚度（m）

     • 單位：帕斯卡（Pa），通常以兆帕（MPa）表示。

   • 斷裂伸長率（E）：E = [(L - L?) / L?] *

     • L：試樣斷裂時標(biāo)線間距離（mm）

     • L?：試樣原始標(biāo)距（mm）

2. 評判標(biāo)準(zhǔn)：

   • 單項判定：計算出的每個試樣的抗張強度和斷裂伸長率，均不應(yīng)低于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)（如GB/T 5023）中規(guī)定的低要求值。

   • 綜合判定：通常要求一組試樣（如5個）測試結(jié)果的中位數(shù)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。若個別值偏離中位數(shù)過大，需檢查試驗過程或試樣是否存在瑕疵，必要時重新取樣測試。

   • 結(jié)果解讀：

     • 抗張強度過低：表明護套材料強度不足，在使用中易因外力而破損，保護性能差?？赡芘c材料配方中樹脂分子量偏低、填充過多或塑化不均有關(guān)。

     • 斷裂伸長率過低：表明材料脆性大、柔韌性差，電纜在彎曲、安裝時護套易出現(xiàn)裂紋甚至斷裂。通常與增塑劑損失、過量填充或材料本身老化降解有關(guān)。

     • 兩項指標(biāo)均達標(biāo)：表明護套材料具有均衡的強度與韌性，能夠滿足電纜在額定電壓下正常使用和安裝過程中的機械應(yīng)力要求。