PRODUCT CLASSIFICATION
技術(shù)文章/ article
在戶外電力傳輸、汽車(chē)線束、光伏電站等場(chǎng)景中,電纜長(zhǎng)期暴露于陽(yáng)光、溫度劇變、濕度波動(dòng)等環(huán)境下,其絕緣層與護(hù)套的老化失效會(huì)直接引發(fā)安全事故。某電力公司數(shù)據(jù)顯示:未經(jīng)耐候性測(cè)試的戶外電纜,在亞熱帶氣候下使用 3 年后絕緣電阻下降達(dá) 60%,護(hù)套開(kāi)裂率超過(guò) 45%;而通過(guò)氙燈老化試驗(yàn)箱驗(yàn)證的電纜,相同條件下使用壽命可延長(zhǎng)至 8 年以上。氙燈老化試驗(yàn)箱憑借模擬全光譜陽(yáng)光輻射的能力,精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)自然老化過(guò)程,成為評(píng)估電纜耐候性能的核心設(shè)備,為電纜材料選型、工藝優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。
輻照度控制:300-400nm 波段 0.3-1.5W/m2,420nm 波段 0.5-2.0W/m2,精度 ±0.05W/m2,支持實(shí)時(shí)閉環(huán)調(diào)控
溫度范圍:黑板溫度 40-80℃(輻射階段),環(huán)境溫度 25-60℃,波動(dòng)度≤±2℃
濕度控制:30%-95% RH,冷凝階段濕度≥90%,通過(guò)蒸汽發(fā)生器與除濕系統(tǒng)協(xié)同調(diào)節(jié)
循環(huán)模式:支持 “輻射 - 冷凝"“輻射 - 黑暗" 等交替循環(huán),周期 0-999 小時(shí)可設(shè),單次試驗(yàn)可存儲(chǔ) 10 組循環(huán)曲線
工作室容積 500-1500L,可容納長(zhǎng)度≤3m 的電纜樣品,配備電纜專(zhuān)用固定架,確保樣品受光均勻
光源:UV-340 濾光片(模擬戶外直射陽(yáng)光),輻照度 0.71W/m2@340nm
循環(huán)條件:10h 輻射(黑板溫度 63℃,濕度 50% RH)+14h 冷凝(黑板溫度 38℃,濕度 95% RH)
測(cè)試周期:1000 小時(shí)(等效戶外暴露 5 年)
關(guān)鍵指標(biāo):絕緣層拉伸強(qiáng)度保留率≥80%,斷裂伸長(zhǎng)率保留率≥70%,護(hù)套抗開(kāi)裂性能(-20℃彎曲無(wú)裂紋)
光源:窗玻璃濾光片(模擬透過(guò)汽車(chē)玻璃的陽(yáng)光),輻照度 0.55W/m2@420nm
溫度條件:輻射階段環(huán)境溫度 70℃,冷凝階段 50℃
循環(huán)周期:500 小時(shí)(等效車(chē)輛使用 3 年)
評(píng)估要求:護(hù)套色差 ΔE≤4,絕緣電阻變化率≤30%,剝離強(qiáng)度(導(dǎo)體與絕緣層)≥15N/cm
輻照度:1.0W/m2@340nm,采用 UV-340 濾光片
溫度與濕度:輻射階段黑板溫度 80℃(濕度 30% RH),冷凝階段 60℃(濕度 90% RH)
測(cè)試周期:2000 小時(shí)(等效戶外暴露 25 年)
核心參數(shù):絕緣層熱收縮率≤2%(120℃×1h),耐臭氧性能(200pphm×72h 無(wú)裂紋),介損角正切值≤0.03
樣品制備需嚴(yán)格匹配實(shí)際使用狀態(tài):截取長(zhǎng)度 1.5m 的完整電纜(含導(dǎo)體、絕緣層、護(hù)套),每組樣品數(shù)量≥3 根;固定時(shí)確保電纜表面與光源距離一致(通常 250mm),避免局部遮擋;對(duì)帶屏蔽層的電纜,需保留屏蔽結(jié)構(gòu),模擬實(shí)際電磁環(huán)境下的老化行為。
原始 XLPE 材料 1000 小時(shí)老化后拉伸強(qiáng)度保留率 75%,未達(dá) 80% 標(biāo)準(zhǔn)
改進(jìn)方案:添加 0.2% 抗氧劑(1010)+0.15% 紫外線吸收劑(UV-531),優(yōu)化交聯(lián)工藝(溫度 180℃→170℃,時(shí)間 15min→20min)
優(yōu)化后效果:拉伸強(qiáng)度保留率提升至 85%,斷裂伸長(zhǎng)率保留率 82%,羰基指數(shù)增長(zhǎng)速率降低 55%,成本增加約 5%,使用壽命延長(zhǎng)至 10 年
原始 PVC 護(hù)套 500 小時(shí)老化后色差 ΔE=5.2,超過(guò) 4.0 標(biāo)準(zhǔn),且硬度增幅 20%
改進(jìn)方案:采用 PVC/TPU 共混材料(比例 7:3),添加 0.3% 受阻胺光穩(wěn)定劑(HALS)
優(yōu)化后效果:色差 ΔE 降至 3.2,硬度增幅控制在 10% 以?xún)?nèi),彎曲疲勞壽命提升至 4500 次,滿足 SAE J2527 要求
原始 PV1-F 電纜 2000 小時(shí)老化后擊穿電壓 18kV/mm,未達(dá) 20kV/mm 標(biāo)準(zhǔn)
改進(jìn)方案:絕緣層采用 XLPE / 納米 SiO?復(fù)合材料(納米粒子添加量 2%),護(hù)套采用耐候性 EVA 材料
優(yōu)化后效果:擊穿電壓提升至 22kV/mm,熱收縮率降至 1.5%,耐臭氧性能達(dá)標(biāo),可滿足 25 年戶外使用需求
樣品固定需保證電纜表面受光均勻,避免重疊或遮擋,建議采用旋轉(zhuǎn)樣品架(轉(zhuǎn)速 5r/min)
定期(每 500 小時(shí))校準(zhǔn)輻照度與溫度傳感器,更換氙燈時(shí)需同步更換濾光片,確保光譜穩(wěn)定性
測(cè)試后需在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境(23℃,50% RH)中放置 48 小時(shí)再檢測(cè),消除熱濕應(yīng)力對(duì)數(shù)據(jù)的影響
對(duì)含多種材料的復(fù)合電纜(如鎧裝電纜),需分別測(cè)試各層材料性能,避免整體測(cè)試掩蓋局部失效
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