額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯絕緣電纜電線和軟線電梯電纜低溫試驗檢測

檢測原理
低溫試驗的核心原理是評估聚氯乙烯（PVC）絕緣和護套材料在指定低溫環(huán)境下的物理性能變化，特別是其柔韌性和抗開裂能力。其科學(xué)依據(jù)在于高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變理論。當(dāng)環(huán)境溫度低于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）時，聚合物分子鏈段的運動被凍結(jié)，材料從高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡB(tài)，宏觀上表現(xiàn)為硬度增加、柔韌性下降、脆性增強。電梯電纜在低溫環(huán)境下（如寒冷地區(qū)的冬季或冷凍庫房）安裝、敷設(shè)或運行時，若其絕緣和護套材料無法承受此時的彎曲應(yīng)力，則極易發(fā)生脆裂，導(dǎo)致絕緣失效、短路或電纜結(jié)構(gòu)損壞，引發(fā)嚴(yán)重安全事故。低溫試驗通過模擬此嚴(yán)苛條件，驗證電纜在低溫下的適用性。

檢測項目
電梯電纜的低溫檢測項目是一個系統(tǒng)性評估過程，主要包含以下幾類：

1. 低溫彎曲試驗： 將試樣在指定低溫下暴露規(guī)定時間后，將其纏繞在規(guī)定直徑的試驗棒上，檢驗其表面是否產(chǎn)生裂紋。這是考核絕緣和護套材料低溫韌性的核心項目。

2. 低溫拉伸試驗： 將啞鈴狀試樣在低溫箱中冷卻后，迅速在拉力試驗機上進行拉伸，測定其斷裂伸長率及抗張強度，量化評估材料在低溫下的機械性能保持率。

3. 低溫沖擊試驗： 將試樣固定在低溫環(huán)境中，用特定重量和形狀的落錘或沖頭在預(yù)定高度沖擊試樣，檢驗其是否開裂。此項目更側(cè)重于考核材料對動態(tài)沖擊載荷的耐受能力。

4. 低溫卷繞試驗： 主要用于考核軟線導(dǎo)體在低溫下的性能，將試樣在低溫下卷繞在軸上，檢查導(dǎo)體是否有斷裂現(xiàn)象，評估導(dǎo)體及其鍍層在低溫下的延展性。

5. 失重試驗（相關(guān)項目）： 雖然非直接低溫測試，但常與低溫性能關(guān)聯(lián)。用于檢測PVC材料中增塑劑的穩(wěn)定性，增塑劑損失過多會直接導(dǎo)致材料在常溫及低溫下硬化變脆。

檢測范圍
此類電纜廣泛應(yīng)用于各類垂直運輸及人員密集場所，對低溫性能有特定要求的領(lǐng)域包括：

• 民用與商用電梯： 高層建筑電梯的隨行電纜，需承受樓宇內(nèi)不同溫度分層的環(huán)境，尤其在北方寒冷地區(qū)，井道底部溫度可能極低。

• 工業(yè)貨梯與提升設(shè)備： 用于工廠、倉庫等非恒溫環(huán)境，可能暴露于冬季低溫或冷庫環(huán)境中。

• 自動扶梯與人行道： 其內(nèi)部動力與控制電纜，在戶外或半戶外安裝時，需耐受季節(jié)性的低溫考驗。

• 特種電梯： 如船用電梯、冷庫專用電梯等，其電纜必須滿足極端低溫環(huán)境下的長期或周期性使用要求。

檢測標(biāo)準(zhǔn)
國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對低溫試驗的要求存在差異，但核心目的相同。

• 中國標(biāo)準(zhǔn)（GB/T）：

  • GB/T 5023（聚氯乙烯絕緣電纜） 和 GB/T 5013（額定電壓450/750V及以下橡皮絕緣電纜） 系列標(biāo)準(zhǔn)中，對電梯電纜（如GB/T 5013.5中的YEART型）的低溫試驗有明確規(guī)定。通常要求試樣在-15°C±2°C（或根據(jù)電纜型號規(guī)定的更低溫度，如-25°C、-40°C）下保持至少16小時，然后進行彎曲試驗，試驗后試樣不應(yīng)有目力可見的裂紋。

• 標(biāo)準(zhǔn)（IEC）：

  • IEC 60227 和 IEC 60245 系列標(biāo)準(zhǔn)與GB/T標(biāo)準(zhǔn)基本等效或作為其藍本。其對試驗溫度、時間和方法的規(guī)范與GB/T高度一致，確保了間的技術(shù)對等和貿(mào)易便利。

• 歐洲標(biāo)準(zhǔn)（EN）：

  • EN 50214 等標(biāo)準(zhǔn)對電梯柔性電纜有專門規(guī)定，其低溫試驗要求與IEC標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。

• 對比分析：

  • 一致性： 主要標(biāo)準(zhǔn)在試驗原理和方法上高度統(tǒng)一。

  • 差異性： 主要差異體現(xiàn)在規(guī)定的試驗溫度等級和評判標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格程度上。例如，針對不同使用環(huán)境（如寒冷氣候或室內(nèi)常溫），標(biāo)準(zhǔn)可能規(guī)定不同的低溫試驗溫度。部分標(biāo)準(zhǔn)可能對裂紋的判定（如允許的微裂紋尺寸）有更細致的分級。采購方需根據(jù)電纜的實際應(yīng)用環(huán)境，在技術(shù)協(xié)議中明確引用的標(biāo)準(zhǔn)代號及具體的試驗溫度等級。

檢測方法
以核心的低溫彎曲試驗為例，其操作要點如下：

1. 試樣制備： 從成品電纜上截取規(guī)定長度的試樣，端頭應(yīng)做密封處理，防止冷卻介質(zhì)侵入。

2. 預(yù)處理： 將試樣置于低溫箱內(nèi)，確保試樣之間、試樣與箱壁之間有足夠間隙以保證冷空氣流通。

3. 冷卻： 將低溫箱降至規(guī)定試驗溫度（如-15°C），并在此溫度下保持規(guī)定時間（通常≥4h），確保試樣芯部也達到溫度平衡。

4. 試驗操作： 在低溫箱內(nèi)或迅速將試樣移至預(yù)先冷卻的彎曲裝置上（轉(zhuǎn)移時間極短，防止回溫）。將試樣緊貼試驗棒（棒徑根據(jù)電纜外徑按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定選?。┮跃鶆蛩俣龋s1圈/5秒）纏繞至少一圈。操作過程需佩戴低溫防護手套。

5. 恢復(fù)與檢查： 讓試樣恢復(fù)至室溫后，用正常視力或標(biāo)準(zhǔn)視力（如6倍放大鏡）仔細檢查絕緣和護套表面是否有裂紋。

檢測儀器
低溫試驗所需的關(guān)鍵設(shè)備及其技術(shù)特點：

1. 高低溫交變試驗箱：

   • 技術(shù)特點： 具備快速降溫和精確控溫能力，溫度范圍通常需覆蓋-70°C至+150°C。內(nèi)腔風(fēng)速可調(diào)，確保溫度均勻性（如±2°C）。具備觀察窗和內(nèi)照明，便于觀察。采用環(huán)保制冷劑，滿足環(huán)保要求。

2. 低溫彎曲試驗裝置：

   • 技術(shù)特點： 由一組符合標(biāo)準(zhǔn)尺寸的金屬試驗棒和驅(qū)動機構(gòu)組成。材質(zhì)在低溫下不變脆，尺寸精度高?？墒謩踊螂姍C驅(qū)動，確保卷繞速度恒定、可重復(fù)。

3. 萬能材料試驗機：

   • 技術(shù)特點： 配備高低溫環(huán)境箱附件，可實現(xiàn)-180°C至+600°C范圍內(nèi)的力學(xué)測試。載荷和位移測量精度高，軟件能自動記錄應(yīng)力-應(yīng)變曲線并計算性能參數(shù)。

4. 低溫沖擊試驗機：

   • 技術(shù)特點： 沖擊能量、高度、錘頭形狀可調(diào)。試樣夾具和沖頭部分可整體置入低溫箱中預(yù)冷，保證試驗在恒溫條件下進行。

結(jié)果分析
檢測結(jié)果的評判基于定性和定量兩種方式。

1. 定性分析（低溫彎曲/沖擊后）：

   • 合格判定： 試樣絕緣和護套表面在任何方向均無任何目力可見的裂紋。允許有淡淡的印痕，但不得有材料整體的連續(xù)性破壞。

   • 不合格判定： 出現(xiàn)任何形式的開裂、龜裂或可見的紋路。裂紋通常起始于試樣受拉伸應(yīng)力大的外側(cè)表面。

2. 定量分析（低溫拉伸后）：

   • 合格判定： 試驗后測得的斷裂伸長率中值不低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值（例如，常溫斷裂伸長率的百分之一XX，或一個絕對值）。同時，抗張強度的變化也應(yīng)在允許范圍內(nèi)。

   • 不合格判定： 斷裂伸長率或抗張強度低于標(biāo)準(zhǔn)限值，表明材料在低溫下已嚴(yán)重脆化，失去彈性。

3. 深度分析：

   • 若出現(xiàn)批量不合格，需從材料本身分析原因：如PVC配方中增塑劑類型與用量不當(dāng)、穩(wěn)定劑效率不足、填料過多或分散不均，導(dǎo)致材料的低溫脆化溫度過高。

   • 試驗過程中的操作偏差，如冷卻時間不足、試樣轉(zhuǎn)移時間過長、卷繞速度不均等，也可能導(dǎo)致結(jié)果的偏離，需在分析時予以排除。

綜上所述，電梯電纜的低溫試驗是其質(zhì)量控制和安全性評估的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過系統(tǒng)化的檢測項目、標(biāo)準(zhǔn)化的方法和精密的儀器，確保產(chǎn)品在其宣稱的低溫環(huán)境下仍能保持可靠的電氣絕緣和機械保護性能。