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電線電纜基礎知識大全(值得收藏)
點擊次數:23471 發布時間:2016-5-12
*章 電線電纜導體介紹
*節 導 體 概 述
按電阻率(長為1m,截面積為1mm2的材料電阻值大小)劃分,一般情況下我們將材料分為三類:
導 體:電阻率在102Ω·mm2/m以下
半導體:電阻率為103~108Ω·mm2/m﹔
絕緣體:電阻率為108Ω·mm2/m以上。
目前常用的金屬導體有金、銀、銅等(如下表),考慮到導體的價格和導電性能,zui常用的為銅導體。導電系數以銅為標準(100%),各導體比較如下表:
名稱 | 符號 | 比重(g/cm3) | 導電常數% | 備 注 |
金 | Au | 19.3 | 70.80 | 不氧化、價格昂貴 |
銀 | Ag | 10.5 | 109 | 導電性*、價格昂貴 |
銅 | Cu | 8.89 | 100 | 導電性次優、價格普及 |
鋼(鐵) | Fe | 7.86 | 17.80 | 導電性不良、抗張好 |
鋁 | Al | 2.7 | 61.20 | 質量輕 |
由上表可知,銅的導電率較佳,適用性能廣,成本較低,還可在其表面鍍錫,利于焊接,并有抗氧化作用(指與空氣中氧氣結合氧化)。
*節 銅導體
一、銅線的類別
銅導體由單條銅線或多條銅線組成,分別敘述如下:
1.硬銅線:經伸線冷加工而成,具有較高的抗張強度,適用于架空輸電線、配電線及建筑線之導體。
2.軟銅線:硬銅線加熱去除冷卻加工所產生之殘余應力而成,富柔軟性及彎曲性,并具有較高之導電率,用以制造通信及電力線纜之導體、電氣機械及各種家用電器之導線。
3.半硬銅線:抗張強度介于硬銅線與軟銅線之間,用于架空線之綁線及收音機之配線。
4.鍍錫銅線:銅線表面鍍錫以增加焊接性及保護銅導體于PVC或橡膠絕緣押出時不受侵蝕,并防止橡膠絕緣之老化。
5.平角銅線:斷面為正方形或長方形之銅線,為制造大型變壓器或大型馬達等感應線圈之材料。
6.無氧銅線:含氧量0.001%以下、純度特高之銅線,銅之含量在99.99%以上,不會受氧脆化,用以制真空管內之導線、半導體零件導線及極細線等。
7.漆包線:銅線軟化后,表面涂以絕緣漆,經加熱烤干而成,一般分為天然樹脂及合成樹脂漆包線。
8.銅箔絲:以扁平且極薄之銅絲卷繞于纖維絲上的導體。
9.先絞后鍍線:將未鍍之銅線絞合后,再加以鍍鋁。
10.銅包鋼:一般用于同軸線作信號的傳輸(如電視機與VCD的連接、戶外電視天線、閉路電視等﹔較硬線具有更高的抗張強度,在高山地帶,跨越河流等須長距離時作為架空線用,依其銅厚度,一般分導電率21%、30%、40%等。
11.合金銅:由銅和其它導體金屬組成,如銅鎳合金等,用于特殊用途線。
註﹕ 目前我公司常用的導體主要有如下幾種:
(1) 鍍錫銅線,英文縮寫為TA﹔
(2) 裸銅線,英文縮寫為BA﹔
(3) 鍍銀銅線,英文縮寫為SC﹔
(4) 鍍銀銅包鋼,英文縮寫為SCCS﹔
(5) 銅包鋼,英文縮寫為CP。
其它如銅鉑絲、漆包線等很少用。
二、銅線的各種性能
1. 導體電阻 — 導體之電阻與其長度成正比與其截面積成反比。
2.導電率—以 20℃時長度為1m、截面積為1mm2之標準軟銅線之電阻1/58ohm(0.017241 ohm)為基準,稱為100%導電率。電阻愈大,則導電率愈低,兩者成反比例。
3.耐彎折性—單線之一端固定,另一端加上重量使垂直向下,然后來回180地彎折,直至線斷為止,彎折次數愈多,表示耐彎折性愈強。
4.拉斷力—抗張試驗時,施于試樣而使其斷裂之zui大負荷重量或力。
5.抗張強度—抗張試驗時,使得試樣斷裂,單位面積承受的拉斷力。
6.伸長率 — 于規定之標準距離,試樣經伸長至斷裂后所增加之長度與原來長度之比率。 導體在溫度不同時會有不同的阻抗,一般常以20℃或25℃時為標準,溫度愈高,阻抗會愈大。
第二章 絕緣體和被覆材料
*節 塑料概述
一、 塑料的分類
1. 熱塑性塑料:
此材料加熱時可以迅速軟化或液化,成型后再加熱也可再度軟化成型,如PVC, PP, PE等。
2. 熱固性塑料:
此材料固化成型后,再加熱無法軟化成型,這種塑料在我公司極少用。
二、塑料的性質
1.基本物理性質:
a)比重(密度) b)分子量 c)粘度 d)比重及粒徑分布
e)游離單體含量(聚合程度) f)吸水性 g)透氣性
2.機械性質:
a)抗張強度及伸長率 b)彎曲強度 c)壓縮強度 d)沖擊強度 e)硬度
f)彈性系數:受外力作用變形后回復原來形狀的能力
3.熱性質:
a)熱變形溫度:顯示塑料在高溫受壓下能否保持不變的外形。
b)軟化點:受熱而硬度降低,即將開始流動溫度。
c)熱傳導率:熱量在塑料材料中傳導的速率。
d)熱膨脹系數:塑料加熱時尺寸膨脹的比率。
e)收縮率:收縮后與原模具設計尺寸的比例。
f)熔態指數又稱熔化指數:通常用來判斷熱塑性塑料的加工性質。
4.化學性質
a)抗溶劑性:對酸、堿、醚、醇、酮、芳香烴、脂肪烴……等抵抗性。
b)燃燒性:為改善塑料的耐燒性通常添加難燃劑。
c)耐候性:受光、熱、空氣……等影響而引起的變質,劣化的抵抗性,包含在紫外光、氧、臭氧影響下之安定性。
5.光學性質
a.透明度:可視光域的光透過率,分為透明、半透明、不透明。
b.霧度:透明塑料內部或表面呈現模糊狀的、霧狀外觀程度,霧狀外觀是由于光線散射而引起的。
c.尚有其它要求之光澤度、折光率、黃色指數等。
6.電氣特性
a.導電率及電阻率:導電性越高表示導電率越好,導電性越低表示導電率越差即絕緣性越好。
b.容積電阻:將絕緣體內部 1cm3的立方體在其相對兩面施加電壓的電阻,以Ω-cm表示,詳細方法可查 JIS K6911或ASTM D527規定。
c.介電強度(Dielectric Strength):
絕緣體所能承受的介電破壞電壓與其厚度的商值,可參考ASTM D149方法測試。
d.介電常數 (Dielectric Constant)
介電常數亦稱電容率,為物體中電容與真空中電容的比值,可參考 ASTM D150。
e.功率因子(Power Factor)
散逸于物質中電力對正弦曲線電壓(V)與電流(I)乘積的比例,即:PF=W/(VI)=sinδ,sinδ為損失角度,可參考ASTM D150。
f.散逸因子(Dissipation Factor)
施于介電物質之交流電壓的正弦曲線與流過介電物質的電壓曲線的夾角的余角。δ的正切值tanδ稱為散逸因子,可參考ASTM D150。
g.屏蔽效果(Shielding Effectiveness)
指減少電磁干擾(EMI)與射頻干擾(RFI)的效應,其測定方法為:
SE=20xLOG(Eb/Ea)。
Eb=:屏蔽前的電場強度﹔
Ea=:屏蔽后的電場強度。
7.加工性
要注意其流動性,熱安定性,成型(押出)溫度,融解溫度點(融點),成形收縮率等問題
三、塑料添加劑
添加劑是指分散在塑料分子構造中,不會嚴重影響塑料分子結構、卻能改善其性質或降低成本的化學物質,依其功能可分下述各類:
1.抗氧化劑(Antionxidant)
主要是防止塑料中的不飽和雙鍵受氧原子侵襲而引起的品質劣化,如芳香胺類,烷基酚……等。
2.抗靜電劑(Antistatic agent)
主要是賦予塑料細微的導電性,以避免因磨擦而造成靜電的積存,如乙氧化胺類……等。
3.發泡劑:發泡劑主要有三類
a.直接壓入塑料熔膠中使發泡,壓入氣體有氮氣、二氧化碳、空氣……等。
b.揮發性液體,升溫后揮發膨脹,而使塑料體發泡,常見有聚苯乙烯泡棉。
c.分解性化學發泡劑,一般為固體粉未,它們在加熱時即分解放出氣體(通常為氮或二氧化碳)常用者為偶氮化合物(有機物)或無機鹽類,如酸氫鈉。
4.著色劑(染料)
分有機與無機兩大類,又分為染料及顏料兩大類。
5.難燃劑(又稱防火劑)
當塑料暴露于火焰時,能壓抑火焰之蔓延,防止煙霧形成,當火焰去掉時,燃燒便會停止,大致可分為有機與無機二大類型。
6.安定劑(Heat Stabilizer)
一般塑料均會在高溫時分解劣化,以PVCzui嚴重,PVC在 100℃以上長時間加熱,有少量鹽酸游離出來,開始分解,安定劑的作用是阻止分解,因此安定劑的添加是非常重要的。
7.紫外光吸收劑(UV absorber)
塑料受到高溫能量的紫外光照射而發生劣化,因此戶外使用的塑料必須添加此劑,將紫外光線吸收或遮斷,如水楊酸脂類。
8.沖擊改質劑(Impact modifier)
加入具有特殊性質的樹脂,可籍著混煉的方式增加,以改良塑料的耐沖擊性,該劑也常影響到塑料的耐熱性,流動性,必須慎重選擇。
9.滑劑(Lubricant)
可分內部與外部滑劑:內部滑劑的目的減少聚合分子間的磨擦,降低粘度,提高流動性﹔外部滑劑是使塑料從金屬模具表面易于脫模。常用滑劑有脂肪酸酯類或脂肪酯醯胺類、烴類(如天然石臘),金屬皂類。
10.可塑劑(Plasticizer)
可塑劑為揮發性低的物質,添加于塑料時,能使塑料的彈性系數增加或減少,而于常溫時增加柔軟性,高溫時易于加工,以PVC為例,添加量愈多時制品愈軟。
11.硬化劑(Curing agent)
硬化劑目的在促進塑料形成交聯結構稱之硬化,其目的提高機械強度、耐熱性、耐溶劑性、與尺寸穩定性,如DCP ……等。
12.填充劑(Filler)
改善機械強度作為補強劑,增加重量作為增量劑,以降低成本,如高嶺土,碳酸鈣等。
13.其它
a)成核劑:有些無機粉未在發泡中可使泡棉結構更為細致。
b)導電劑:如碳煙,金屬粉未等。
四、塑料的加工形式
塑料的加工方式有壓縮成型、注射、擠出成型等。電線絕大部分用押出成型(Extrusion),是將熱熔性塑料在加熱筒內溶化再用螺桿予以押出。
五、塑料的鑒別
1. 燃燒法:依據材料是否燃燒,若有,辨其火焰顏色;是否冒煙,若有,辨其煙的顏色,如:煙為清煙還是含炭灰之煙;是否有溶膠滴落,若有看溶膠是否繼續燃燒;以及燃燒時產生何種氣味等。
Teflon:遇火軟化變形,有鄒曲薄層,少量焦炭,微焦發味,不可燃性。
PVC:綠色火焰光罩,軟化冒出白煙并有鹽酸味,自熄性塑料; 置于水中,下沉。
PE:蘭色光罩,燃燒區熔融透明,有熔膠滴落及蠟燭味﹔置于水中,上浮。
PP:蘭色光罩,燃燒區熔融透明,有熔膠滴落及煤油味﹔置于水中,上浮。
PU:黑煙,有熔膠滴落,無焦灰,氮氧化合物味,延燒性。
Nylon:蘭色光罩,熔融,頭發焦味,自熄性。
Silicone類:無味,濃濃白煙,白色殘余灰份,自熄性。
2. 比重法 : 密度比較法,即以水的密度為基準,塑膠料置于水中,若下沉,則塑膠密度比水大,若上浮,則比水小。此方法可與其它方法配合使用。
品名 | PVC | Teflon | PE | PP |
比重 | 硬質1.30-1.58 軟質1.16-1.35 | 2.08-2.2 | 0.917-0.965 | 0.90-0.92 |
品名 | PU | Nylon | Silicone | PVDF |
比重 | 1.1-1.5 | 1.12-1.15 | / | 1.76-1.78 |
3. 其它法如光譜分析法、溶劑鑒別法……等。
第二節絕緣體和護套料
一、絕緣體
1. 目的:為導體絕緣。
2. 常用材料一覽表,如下:
種 類 | 主要用途 | 代表性產品 | 特 性 | |||
PVC | 一般60℃ | VCTF……等 | 1.廣泛用于絕緣體,耐臭氧、耐油、耐藥性優良,硬度、耐寒性可調整配合,介電常數,散逸因素……等(常數)大。 架橋(照射,化學架橋)增加耐熱性,改變機械強度,耐有機溶劑性,焊接性。 2.SR-PVC(半硬質)有較良好的焊接性。 3.架橋有照射、化學、溫水、空氣架橋,以電子照射(X-ray)效果。 | |||
耐熱PVC | 75℃,80℃,90℃,105℃ | UL1007 UL1015UL10453 SVT等 | ||||
SR-PVC | 80℃,90℃,105℃ | UL1061等 | ||||
架橋PVC | 105℃,125℃ | UL1429,1430 ……等 | ||||
PE | 75℃,80℃ | 信號線 同軸線 網絡線 | PE分為中高低密度PE、架橋、發泡PE。一般電氣特性良好(如介電常數……等)機械性、耐藥性、耐溶劑性良好,對直射日光、紫外線性不良,有熱變形缺點,廣泛用于高壓線(絕緣性良好),通信用線,發泡目的在改變介質常數進而改善衰減等電氣特性 | |||
架橋PE | 90℃ | / | ||||
發泡PE | 80℃ | UL1354 同軸線等 | ||||
氟 塑 料 | PTFE | 260℃ | RG同軸線 | 耐溫度性(-70~+260℃)有良好的電氣特性(比PE好),電氣特性、不燃性、耐藥品性良好,可用于薄皮膜押出,高價、高品位電線,價格高,押出機,比重高,硬、耐屈曲性不良 | ||
PFA | 260℃ | |||||
FEP | 200℃ | UL1330,1332 RG316等 | ||||
ETFE | 150℃ | UL1829,1828 ……等 | ||||
PVDF | 150℃ | / | ||||
PP(或發泡PP) | 80℃ | UL1589 UL2960等 | 介電常數小,亦有發泡PP常用于傳輸信號線等 | |||
Thermopl-astic Elastomer 熱塑性彈性體 | Polyester系 聚脂系列 | 60℃ | UL1982 UL10104 UL10190 | 耐屈曲疲勞性良好、彈性佳,用于曲線絕緣或機械人線纜外被,硬度等級低時(軟)體積抵抗低絕緣性不良,押出時必須先干燥 | ||
Polyolefines 聚烯烴類 | / | / | 比重0.9以下,電氣特性良好,有適度的彈性及耐燃性,常用于橡膠絕緣類之機械人用線之絕緣材料 | |||
天然橡膠(NR) | 天然橡膠絕緣線60℃ | / | 電氣特性、機械特性、低溫柔軟性良好,耐熱性、耐油性差,可燃 | |||
Silicone橡膠 | / | / | 耐溫度環境性能,耐候性能以及電氣特性良好,機械特性、耐磨性能差 | |||
備 注 | 絕緣材料使用按場合應選擇,zui小體積抵抗在1015Ω以上 |
二、被覆材料(Sheath)
1.目的:保護絕緣體……等,其材質及厚度皆有相關規定如UL等。
2.材料一覽表:
材 料 | 主要用途 | 代表性制品 | 性 質 |
一般PVC | 一般PVC外被(60℃) | 一般線纜 | 用途zui廣,有較好的阻燃性能和線纜生產與使用的要求的各種性能,價格低廉。 |
耐熱PVC | 耐熱PVC外被 75℃、80℃、 90℃、105℃ | UL1007、2464、1015 等 | |
Polyethylene (PE) | PE外被 (75℃、80℃) | UL20855(FR-PE) | 一般常用低密度PE,耐溶液性良,可燃性和抗紫外線性能不良 |
Polyamide 尼龍 | ―― | UL THHN等 | 適用于耐汽油用線 |
TPU | ―― | 個別對應用線 UL20197 UL20279 | 耐摩性、機械強度優良,彈性好 |
天然橡膠(NR) (備注1) | 天然橡膠外被 (60℃) | / | 具有機械特性,低溫柔軟性,但耐候性,耐熱性,耐油性,可燃性不良 |
Hy palon (CSM) (備注2) | Hy palon外被 (80℃) | / | 耐候,耐熱,耐藥性良好,明色配色(合)軟易,一部份被氯丁二烯橡膠取代,耐低溫性不好,加工性不易 |
氯丁二烯橡膠 (CR) (備注3) | Chloroprene外被 (60℃) | 出口線等 | 耐候,耐油,耐摩耗,耐屈曲性良好,但貯藏性不好,明色配合困難 |
硅膠(Silicongum) | Silicon外被 (180℃) | 耐外被 | 溫度環境性、耐候性、電氣特性良好,作于耐用途,機械特性,耐摩性不良 |
氟塑料 | 氟塑料料外被 (200℃) | 如RG316、RG178 | 耐熱、耐藥品、耐油、耐候、電氣特性良好,耐寒性、加工性差,價格偏高 |
PS、ABS | 非移行PVC線纜 被覆 | 非移行PVC線纜 被覆 | 用途較廣,有良好耐藥、耐油和非移行性等,加工較易。 |
LSNH 低煙無鹵 | 高阻燃環保電線電纜絕緣與被覆 | UL20855 | 阻燃,低煙,無毒,發生火災時電線電纜不易燃燒,能防止火災蔓延;即使被點燃后,材料釋放的主要是水和二氧化碳,能有效的防止煙霧對人體的損害。 |
備 注 | (1)NR:natural rubber 天然橡膠 (2)CSM:chlorosulphonated polyethylene 氯磺酮化聚乙烯合成橡膠 (3)CR:polychloroprene rubber 聚氯丁二烯橡膠 其它之外被:如TPR、TPE……等 |
三、PVC膠粒
(一)PVC用途簡介和分類
1.用途:電線電纜、絕緣材料、外被材料、唱片、地磚、塑料管、人造窗簾、雨衣、鞋子、海灘椅、插頭、電子零件等等。
2.分類:按硬度分為三種,即硬質、半硬質、軟質﹔它們的優點是電氣絕緣性佳,耐水性、耐臭氧性、耐燃性、耐候性皆很好。
(二)PVC膠粒
1.PVC膠粒的基本配方
PVC粉:主體一般常用 S60、S65、S70﹔
可塑劑:主要目的在調整軟硬度,提高耐寒絕緣等作用﹔
填充劑:目的在增強加熱、光之安全性及絕緣性﹔
改質劑:依特性要求添加﹔
安定劑:抑制PVC內之少量游離Cl-分解﹔
防火劑:增強耐燒性﹔
染顏料:顏色調配。
2.硬度
上常以shore A表示之,而國內軟硬度常以P%表示,例如:50kg之PVC料、可塑劑40kg時軟硬度以80P表示﹔50kgPVC料、可塑劑55kg時是以110P表示,即可塑劑愈多P數愈大,PVC膠粒就愈軟。恰好相反,蕭氏硬度(shore A)度數愈大,PVC膠粒愈硬。
3.移行說明
電氣用品之外殼常用的塑料材質大部份為PS、ABS、HIPS.電線被覆為PVC塑料時,由于PVC含有可塑劑,而有此可塑劑會移行者,會將PS,ABS,HIPS塑料殼侵蝕,因此對PVC有非移行的要求。
※附PVC移行的試驗方法
將試片(ABS,或PS或HIPS)兩片(長50x寬50x厚20mm),中間夾PVC電線,再上下兩層用玻璃蓋住并用一定重量的砝碼(我公司常用500±5g砝碼)壓住,施以不同時間(24,48,72小時)不同溫度(50℃,60℃,70±2℃)之條件下,測試(條件由客戶設定),測試后取出試片,用肉眼觀察,試片上不能有痕跡或痕跡可以插掉為合格。
ABS = Acrylonitrile Butadiene Styrene Terpolymer
苯乙烯、丁二烯、丙烯參聚合體
PS = POLYSTRRENE 聚苯乙烯
HIPS = High Impact Polystyrene 高沖擊聚苯乙烯
4.PVC膠粒應具下列性質:
耐熱性 ( Thermal Stability ) ﹔
硬度 ( Hardness )﹔
安全性 ( Safety )﹔
老化性 ( Aging Properties ) ﹔
機械性質 ( Mechanical Properties )﹔
耐燃性 ( non-flammability )﹔
電氣特性 ( Electrical Properties )﹔
耐候性 ( Weather ability )﹔
光安定性 ( Light Stability )﹔
低溫特性 ( Low Temperature Properties )。
5.PVC物理特性
a.抗張強度:(Tensile Strength)
將一定截面積的試樣(如啞鈴片等)拉斷時所需要之應力,用之單位為PSI或kg/mm2。
b.熱變形(Heat Distortion)
適當取樣后,將其加熱至一定之溫度后,施加一定壓力及時間試驗該材料之外形改變情況。其計算公式如下:
c.熱沖擊(Heat Shock):試驗材料穩定性方法之一,將材料在特定的時間內卷繞于規定之圓棒上,暴露于高溫中一段時間,不得有龜裂現象發生。
d.冷彎(Cold Bend):將電纜試樣置于特定溫度之冷室中一段時間﹐通常為零下。再在此溫度下將電纜繞于規定之圓棒(Mandrel)上﹐一段時間后﹐進行檢查。
e.延伸(Elongation):試樣拉斷時的伸長情形
f.焊接性:PVC芯線等在焊接或熱鍍時其塑料部份收縮程度。
g.老化(Aging):仿真電纜經長時間的使用后,其物理性(抗張延伸)改變的情形。
h.額定溫度(Temperature Rating):絕緣材料在連續使用之情況下,其基本特性不會發生變化或損失時,所能容許之zui高溫度,如交聯PE為90℃,PVC有 60℃,75℃,90℃,105℃,PE為75℃等。
i.額定電壓(Voltage Rating):依照規定或標準可連續實施于各種電纜電纜之zui高允許電壓。
j.絕緣阻抗(Insulation Resistance):加于絕緣體兩極間之電壓與電流之比,以公式表示為R=E/I,其單位一般用MΩ(百萬歐姆表示之)。
k.耐電壓(介質強度)(Dielectric Strength):絕緣材質在破壞之前所能承受之電壓,介質強度是材料的一個非常重要特性,在同一種耐電壓情況下,介質強度好的材質,其絕緣厚度可以較薄。
四、我公司常用的塑料
常用塑料料的名稱和英文縮寫
1)聚丙烯(PP),防火聚丙烯(Fr-PP)和發泡聚丙烯(FM-PP)
2)聚氯乙烯(PVC)
3)半硬質聚氯乙烯(SR-PVC)
4)聚乙烯(PE),分為:
a.高密度聚乙烯(HD-PE)
b.低密度聚乙烯(LD-PE)
c.發泡聚乙烯(FM-PE),其又分為高密度HDFM-PE和低密度LDFM-PE.
d.防火聚乙烯FR-PE
5)鐵氟龍FEP、PFA
6)聚氨基甲酸酯PU
7)低煙無鹵料LSNH
備注:因為FR-PP和FR-PE添加了防火劑(密度>1),所以置于水中時會下沉!
線纜的特性
一、物理特性
此章第二節提到我公司目前生產的線纜類別主要為E119932、E188601和E139956,其對應的標準分別為UL758、UL444和UL13,測試方法參照UL1581.不同型號的線纜有不同的特性要求,參考如下:
1.詳細檢查
(a) 導體截面積
(b) 導體絞距
(c) 絕緣厚度
(d) 外被厚度
(e) Tag(標簽)
(f) 表面印字
以上測試依UL之AMW Procedure (Style page)
2.Tensile strength and elongation 抗張,延伸測試(含老化前后)
除了Fm絕緣和Fm-skin絕緣外,無論是未老化還是烘箱老化絕緣、護層和護套的物理性能(抗張強度和伸長率),應符合UL1581第50節所述的任何材料的要求。老化條件按UL758或1581規定進行,經老化后,試樣放在室溫(24±8℃)冷卻16~96小時再作試驗。
3.Heat shock 熱沖擊測試
將試樣卷繞在直徑等于成品電線電纜直徑2倍的試棒上。扁電纜應圍繞直徑等于短徑2倍的試棒彎曲成U形并與試棒接觸至少180º ,采用耐熱帶或其它有效的方法使試樣牢牢地固定在位置上然后放進循環空氣烘箱中處理1小時,烘箱溫度按特定材料和額定溫度的規定。絕緣線芯和成品護套電纜應單獨進行試驗。只有熱塑性材料才需做該項試驗。
空氣烘箱處理后,應將試樣放在靜止的室溫空氣中冷卻30分鐘或以上,然后用肉眼檢查絕緣、護套或兩者的表面和內部是否有裂紋。
檢查時,絕緣、護套或兩者的表面和內部不得發現裂紋。
4.Deformation 加熱變形測試(僅適用于熱可塑性和XL級材質)
只有熱塑性彈性體(TPE)、熱塑性材料(氟聚合物除外)和XL材料需做該項試驗。成品絕緣線試樣應按UL1581第560節和UL758標準,對于特定結構、線規、材料和試樣的額定溫度的規定做試驗。應試驗絕緣線芯和護套電纜的護套。
5. Cold Bend 低溫彎曲試驗
按UL1581第580節:“低溫彎曲”的規定將成品電線電纜的試樣和直徑為成品電線電纜直徑2倍的試棒放進低溫箱中處理4小時,低溫箱溫度為 –10 ± 2℃ (-14 ± 3.6℉)。扁電纜應圍繞直徑等于短徑2倍的試棒彎曲成U形并與試棒接觸至少180º。絕緣線芯和成品護套電纜應單獨進行試驗。
經過低溫箱處理后,以每圈3秒的均勻速度將試樣卷繞在試棒上。試樣卷繞在試棒上的圈數應按UL758的規定。扁電纜應圍繞直徑等于短徑2倍的試棒彎曲成U形并與試棒接觸至少180º。
然后檢查試樣外表面是否有裂紋。試樣上不得出現裂紋的跡象。
6.Horizontal Flame Test 水平燃燒測試
成品絕緣線或成品電纜的試樣,應按UL1581第1090節:“電器布線水平試樣燃燒試驗”的規定進行評定。
7.Vertical Flame Test 垂直燃燒測試(VW-1)
成品絕緣線和/或成品電纜的試樣,應按UL1581第1080節:“VW-1(垂直試樣)燃燒試驗”的規定做,進行評定。
阻燃等級VW-1適用于成品電線或電纜,成品電纜中的絕緣線芯未作等級VW-1的評定,除非標牌上特意注明。
8.Conductor Resistance Test 導體電阻測試
應按UL1581第220節:“導體直流電阻”對試樣進行電阻測量。對于20℃和25℃(68℉和77℉)以外的溫度,應按UL1581表220.1采用溫度校正系數進行校正。
對于14AWG~2000kcmil規格,導體電阻應小于等于UL1581表30.1~30.11:“導體直流電阻”規定的zui大電阻值。對于15~32AWG規格,導體電阻應小于等于UL758標準表27.1規定的zui大電阻值。對于細于32AWG的規格,導體電阻應小于等于ASTMB 174和B738規定的zui大電阻值。
9.Dielectric Strength Test 耐電壓測試
應采用成品電線的試樣按以下所述的方法做試驗。應試驗絕緣線、絕緣扁電纜或護套電纜的絕緣線芯。在護套電纜的情況下,應取出絕緣線芯并獨立于護套電纜做試驗。
對于每個需進行評價的電線樣品,應取3個絕緣線或護套電纜的絕緣線芯試樣做試驗。每個試樣應長24in(610mm)。
介電試驗機應能提供50或60Hz連續可變從零至電線試樣額定電壓5倍的輸出電壓。電路中接上試樣后,輸出電壓的峰值因子(峰值除以均方根值)應等于純正弦波上半部輸出范圍峰值因子的95~105%。應使用電壓表連續監測輸出電壓,該電壓表的響應時間在規定的升壓速度下不會造成大于1%滿盤的滯后誤差,其總精度不會造成大于5%的誤差。試驗機變壓器可輸出的zui大電流應保證可進行試樣的擊穿試驗而不會發生加載電流引起斷路器跳閘現象。
將介電試驗機的一根試驗引接線接到作為一個電極的試樣的導體上,并另一根試驗引接線接到作為另一個電極的金屬試棒上。電壓應從零開始上升至UL758規定的試驗電壓,升壓速度不超過500V/s。如果達到該水平后無擊穿,電壓應保持在該水平60秒。
10.Spark Test 火花測試
作為例行試驗,制造商應在工廠里對100%成品電纜做火花試驗,試驗時按照UL1581第900節:“火花試驗”和第910節:“功率限制電路電纜和功率限制防火電路電纜的火花試驗”的規定和UL758標準44.2所述的方法。應試驗絕緣線和護套電纜的絕緣線芯。在護套電纜的場合,絕緣線芯應在包覆外護套或護層之前做火花試驗,測試機消除報警操作務必要用手動回復。
11.搖擺測試
搖擺測試就是把線材固定在夾具上,線材一定距離的下方附上特定的吊重,接著把所有的內導體串聯,連接搖擺機器的反饋路線,再依據客戶要求的速率進行的擺動測試。有搖擺要求的線材一般都是用于經?;顒拥沫h境中,如鍵盤連接線、鼠標連接線等,其做搖擺測試的目的就是檢驗線材能否達到預期的物理壽命(搖擺次數)。我公司常用的搖擺治具半徑有R=0mm,R=2.5mm,R=5mm, R=3mm,R=6mm R=12.7mm,R=25.4mm,R=50.8mm,還有一個是鼠標夾﹔吊重有100g,200g,500g,1000g,1100g和1500g﹔掛吊重的點與治具中心的距離稱為桿高,可依據客戶要求進行高低調節﹔搖擺速率有15~20次/分,30次/分,40次/分,70次/分。不同的治具、吊重和搖擺速率,要求就不一樣。用鼠標夾表示搖擺要求很嚴格,用R=0mm的治具時表示zui嚴格﹔另外吊重越大、搖擺速率越高表示要求就越高。
二、電氣特性
電氣特性也是依據不同的線纜有不同的標準,或者的標準,或者協會的標準,或者客戶特殊的要求等等。所測試的電氣特性項目大概有阻抗、衰減、反射損耗、延遲、延遲差、串音、靜電容量等,具體內容請見工程相關資料。