绝缘和护套的热老化试验要求与测试方法

1. 引言

电线电缆的绝缘和护套材料在实际应用中常常受到高温的影响，长期使用后可能会出现老化、性能下降甚至失效。为了确保电缆材料在高温环境中的可靠性，通常采用多种热老化试验对其进行评估。这些试验模拟了电缆在高温、氧气、压力等环境下的长期使用情况，帮助预测材料的使用寿命和耐久性。本文详细介绍了几种常见的热老化测试方法及其适用范围。

2. 热老化试验方法

2.1 空气老化试验

空气老化试验是将电缆的绝缘和护套材料置于高温的空气环境中，观察其在一段时间内的性能变化。这种试验主要模拟电缆在通风的高温条件下的老化过程。

2.1.1 试验步骤

• 样品准备：从待测电缆上截取一定长度的绝缘或护套材料样品。

• 高温处理：将样品置于空气老化箱中，维持在设定的高温（如80℃、100℃、120℃等）下处理一定时间（如100h、168h或更长）。

• 性能测试：老化处理后，取出样品，测定其机械性能（如拉伸强度、伸长率）和电气性能（如介电强度、电阻率）。

2.1.2 适用范围

空气老化试验适用于对电缆绝缘材料和护套在空气环境下的老化特性进行测试，可评估材料在使用过程中耐热性能的变化。

2.2 空气弹老化试验

空气弹老化试验是一种通过增加压力来加速老化的试验方法。此方法是在密闭的空气弹中进行，通过施加更高的压力使样品加速老化，进而更快速地评估材料的性能变化。

2.2.1 试验步骤

• 样品准备：从待测电缆上截取绝缘或护套材料。

• 加压处理：将样品置于空气弹中，加热并在设定压力（如2MPa、5MPa等）下保持一定时间。

• 性能测试：在老化后取出样品，检测其机械和电气性能，常用的指标包括拉伸强度、延展性和电阻率等。

2.2.2 适用范围

空气弹老化试验适用于模拟在高温高压下工作环境中，材料耐老化特性的变化。它加速了老化过程，可更快得到老化后的材料性能。

2.3 氧弹老化试验

氧弹老化试验用于模拟材料在高温高氧环境下的老化过程，通过在高压氧气环境中加速老化，评估材料的氧化稳定性。这种试验对氧化敏感的材料尤为重要。

2.3.1 试验步骤

• 样品准备：从电缆上取样，并将样品装入氧弹中。

• 氧化处理：在氧弹中加入氧气，并施加一定的压力（如2MPa或更高），同时加热至设定温度（如100℃、120℃）。保持一段时间后，取出样品。

• 性能测试：测量材料的机械性能和电气性能变化，重点关注材料的抗氧化性、拉伸强度及电气绝缘性能。

2.3.2 适用范围

氧弹老化试验常用于评估材料的耐氧化性，适用于需要长时间暴露在氧气中的绝缘和护套材料，尤其是那些可能在高温高氧环境下使用的电缆材料。

2.4 非污染试验

非污染试验主要用于评估材料在高温条件下挥发物或分解产物对周围环境和其他材料的影响，特别是在电缆中，绝缘和护套材料的挥发物可能会污染导体或其他部件，从而影响整个系统的性能。

2.4.1 试验步骤

• 样品准备：准备好绝缘或护套材料样品，将其置于密闭的环境中进行高温加热处理。

• 检��挥发物：加热过程中，通过气体分析仪检测样品挥发出的物质成分及其浓度，评估其是否会对环境或相邻材料造成污染。

• 性能测试：除了检测挥发物外，还可同时测定样品在处理前后的物理和电气性能变化。