关于对电线制样方法的影响分析

江朝军 励华东 张中芳 李 彦 吴 泽

（公牛集团股份有限公司 慈溪 315314）

引言

电线电缆是用于传输信息、实现电磁能转换的产品。广义上，电线电缆可以简称为电缆，而狭义上的电缆指的是绝缘电缆，其定义为由一根或者多根绝缘的线芯导体以及外部的保护层组成的集合体。此外，电缆还可能包含附加的未被绝缘的导体。电线电缆的主要组成部分包括导体和绝缘材料等。其中，绝缘材料的作用是将导体与大地以及不同相的导体之间进行电气隔离，确保电能的安全输送。因此，绝缘材料在电线电缆的结构中起着不可或缺的作用。

国家标准 GB/T 5023.1-2008，此份标准中规定了一系列的检验项目，主要包括绝缘非电性试验以及电性能测试。电线的绝缘非电性试验，最具代表性的为“抗张强度和断裂伸长率”，此测试项目的结果，直接决定了电线的绝缘性能是否符合标准要求；在国家标准GB/T 2951里面有规定电线试样的制取及处理，标准规定电线需制作成哑铃形状，且试样需经过削片机进行磨平或削平处理，试样厚度应不小于 0.8 mm，不大于2.0 mm，如果不能获得 0.8 mm 厚度，允许最小厚度为0.6 mm。实际情况是，许多机构在进行试样制备的时候，未对试验进行磨平或削平，或者进行磨平的最终效果，达不到标准要求等等，最终导致实际测试的结果与真实结果有较大的偏差；基于这些状况，我们对这些现象进行检测，来保证测试的真实有效性，以避免因其他因素的影响，产生不必要的麻烦。

1 试验解析

在GB/T5023.1中主要从两个方面对电线进行了安全和性能方面的检测，分别为机械性能和电性能的验证。

机械性能中，最主要的一项测试：抗张强度和断裂伸长率；抗张强度是至电线在受到拉力时能承受的最大力量，它是衡量电线抗拉能力的重要指标。伸长率是指电线在收到拉力时能够发生的变形程度，它是衡量电线的可塑性和延展性的指标；绝缘材料：本方法是在电缆制成时条件下（即未经老化处理的），如果需要也可以按有关电缆产品标准中规定的一种或几种加速老化处理后，测定电缆绝缘材料(不包括半导电层)的抗张强度和断裂伸长率。

取样：从每个被试绝缘线芯试样(或每个被取绝缘线芯的绝缘试样)上切取足够长的样段，供制取老化前机械性能试验用试件至少 5 个和供要求进各种老化用试件各至少 5 个。应注意制备每个试件的取样长度要求100 mm。

尽可能使用哑铃试件。将绝缘线芯轴向切开,抽出导体,从绝缘试样上制取哑铃试件。绝缘内、外两侧若有半导电层，应用机械方法去除而不应使用溶剂。每一绝缘试样应切成适当长度的试条,在试条上标上记号，以识别取自哪个试样及其在试样上彼此相关的位置。

绝缘试条应磨平或削平,使标记线之间具有平行的表面。磨平时应注意避免过热,削片机的实例参见附录 A。

对 PE 和 PP 只能削平而不能磨平。磨平或削平后，包括毛刺的去除，试条厚度应不小于 0.8 mm，不大于2.0 mm，如果不能得 0.8 mm 的厚度，允许最小厚度为 0.6 mm。

2 试验设计

为了增加试验的可靠性,本次验证规定，在相同的实验室环境下，相同的操作人员,并且使用相同的测试方法，在相同的设备上对试样进行试验，以上为本次验证的相同点。

试验样品采用不同规格（分别为 0.75 mm²、1.0 mm²、1.5 mm²）的两芯圆线；同一规格电线，需要进行两种模式处理（磨平和未磨平），以上是本次验证的唯一不同点，即 X 因素。

试样制备：首先按照 GB/T 2951.11 第 9 章进行取样以及制样，制样完成后，用测厚仪或者投影仪量取试样的最薄点的厚度，从而计算出试样的截面积。

试样的两种处理方式：①未磨平的试样，可以是不经过削片机或者磨片机处理的，也可以是经过削片机或者磨片机处理，但是实际有效表面未平整（有凸印或者凹印等），如图 1 所示；②磨平的试样，经过削片机或者磨片机进行处理过的试样，试样有效表面部分是完全平整的，如图2 所示。

图1 未磨平的试样

图2 磨平的试样

图4 1.0 mm²两芯圆线

图5 1.5 mm²两芯圆线

图6 设备整体外形

图7 操作界面

实际从以下三个试验加以论证：

试验1：0.75 mm²两芯圆线抗张强度的对比

由同一个操作员，在同一个实验室，环境温度24 ℃，湿度45 %RH 下；不同的是电线制样一个未磨平，截面积平均值为3.844 mm²，另一个经过削片机磨平处理，截面积平均值为2.688 mm²。

在同一拉力试验机下进行测试，试验结果未磨平电线试样抗拉强度平均值为9.57 N/mm2，经过削片机磨平处理的电线试样抗拉强度平均值为10.35 N/mm2。这一现象表明经过磨平处理后的试样，电线的抗拉强度提升了约8 %。

试验 2：1.0 mm²两芯圆线抗张强度的对比

由同一个操作员，在同一个实验室，环境温度24 ℃，湿度45 %RH 下；不同的是电线制样一个未磨平，截面积平均值为3.752 mm²，另一个经过削片机磨平处理，截面积平均值为2.976 mm²。

在同一拉力试验机下进行测试，试验结果未磨平电线试样抗拉强度平均值为10.94 N/mm2，经过削片机磨平处理的电线试样抗拉强度平均值为11.23 N/mm2。这一现象表明经过磨平处理后的试样，电线的抗拉强度提升了约3 %。

试验 3：1.5 mm²两芯圆线抗张强度的对比

由同一个操作员，在同一个实验室，环境温度24 ℃，湿度45 %RH 下；不同的是电线制样一个未磨平，截面积平均值为4.544 mm²，另一个经过削片机磨平处理，截面积平均值为3.492 mm²。

在同一拉力试验机下进行测试，试验结果未磨平电线试样抗拉强度平均值为9.98 N/mm2，经过削片机磨平处理的电线试样抗拉强度平均值为10.59 N/mm2。这一现象表明经过磨平处理后的试样，电线的抗拉强度提升了约6 %。

4 试验设备

设备由拉力机和电脑组成、拉力范围（0～500）N，精度±1 %，采用先进的伺服电机进行驱动，可以设置相应的参数（试验方式、速度、位移等）。

5 结论

经过以上试验论证，电线试样在相同的实验室环境下，由相同的测试人员使用相同的测试方法在相同的设备上进行抗张强度试验，相同规格的试样在经过磨平处理后，相应的测试结果至少提升 3 %以上；在对试验结果有争议的情况下，需要对电线样品进行磨平处理，确保测试的真实有效性。