埋地式高壓電力電纜用氯化聚氯乙烯 (PVC-C) 套管性能檢測儀器

一、概述 　　
　　 按照國家輕工行業標準 QB/T 2479-2005 的規定， 埋地式高壓電力電纜用氯化聚氯乙烯 (PVC-C) 套管物理力學性能包括維卡軟化溫度、環段熱壓縮力、體積電阻率、落錘沖擊試驗和縱向回縮率。使用的儀器和設備有：維卡軟化點溫度測定儀、電熱鼓風干燥箱、壓縮試驗機（或環剛度試驗機）、三電極裝置、落錘沖擊試驗機。其中較為重要的是維卡軟化點溫度測定儀和落錘沖擊試驗機。標準還規定：PVC-C 套管的維卡軟化溫度應不低于 93 ℃；落錘沖擊試驗通過率不低于9/10 。
二、 儀器介紹
　　1.XRW-300 維卡軟化點測定儀
　(1) 維卡軟化溫度測定原理：
　　把試樣放在液體介質或氣體加熱箱中，在等速升溫條件下測定標準壓針在(50±1)N或(10±0.2)N力的作用下，壓入從管材或管件上切取的試樣內1mm時的溫度，即為試樣的維卡軟化溫度（VST），單位：℃。
　(2)儀器安置環境：
　　維卡軟化點溫度測定儀大多以液體石蠟、變壓器油、甘油和硅油作為加熱介質，在加熱時易產生油煙，因此提供了自動排煙裝置，可以通過排煙口排到室外，設備應該擺放在方便排煙的地方，臨窗或靠近室外。在測定試驗結束后，為了方便連續試驗，在冷卻方面采用冷水循環方式，方法是通過冷水圍繞加熱箱的循環，帶走加熱介質的熱量，使之快速冷卻。因此在考慮設備位置時要考慮接水方便，當然還要考慮排水方便。
　(3) 設備基本結構：
　　隨著技術的發展，維卡軟化溫度測定設備由原來的機械儀表測量和簡單的溫度控制發展到現在的傳感器測量和計算機溫度控制，為我們提供了更加友好的操作界面和簡單的試驗操作。通常情況下，它包括四部分：試樣架、加熱箱、控溫和測量單元、計算機控制和數據處理。試樣架包括位移（變形）傳感器、砝碼及砝碼盤、負載桿、壓針、試樣支架等部分，是儀器的主要部件。傳感器可以是磁致位移傳感器，也可以配置數字百分表。機型有立式和臺式兩種，試樣個數可以選擇3個或6個試驗工位。
　(4) 試樣準備
　　管材取樣：從管材上沿軸向截下的弧形片段，其尺寸為：長度約50mm ,寬度 10mm～20mm 。
　　管件取樣：從管件的承口、插口或柱面上截下的弧形片段，其長度為：直徑小于或等于90mm的管件，試樣長度和承口長度相等；直徑大于90mm的管件，試樣長度為 50mm，寬度為10mm～20mm。試樣應從沒有合模線或注射點的部位切取。
　　試樣制備：如果壁厚大于6mm，則加工其外表面，使壁厚減至4mm；如果管件承口有螺紋，應該去掉螺紋部分，使其表面光滑；壁厚在2.4mm～6mm（包括 6mm）范圍內的試樣，可直接進行測試；如果管材或管件壁厚小于 2.4mm，則可將兩個弧形管段疊加在一起，使其總厚度不小于2.4mm，作為墊層的下層管段應當首先壓平，為此可將該試樣加熱到140 ℃ 并保持15min，再置于兩塊光滑平板之間壓平。上層弧段保持原樣不變。
　　試樣數量：每次試驗用兩個試樣，但在裁制時應多制備幾個，當試驗結果相差太大時作補充試驗用。設備提供 3 組或 6 組試樣架，在試驗時可選擇三個試樣為一組試驗，取其結果ZUI相近的兩個為有效試樣，如果都相差太多的重新試驗。
　(5) 試驗步驟：
　**步 試驗前準備：
　　試樣預處理：將試樣在低于預期維卡軟化溫度（VST）50℃ 的溫度下預處理至少 5分鐘。
　　加熱油箱準備：將加熱介質注入油箱內，保證當試驗裝置浸入加熱介質后，要求試樣至少在介質表面35mm以下。檢查放油嘴有無漏油。將油箱溫度調至低于試樣軟化溫度 50 ℃ 并保持恒溫。
　　試樣架準備：將試樣凹面向上，水平放置在負載桿的壓針下面，試樣和試樣架底座的接觸面應是平的。對于壁厚小于2.4mm試樣，壓針端部應置于未壓平的試樣的凹面上，下面放置壓平的試樣。壓針端部距試樣邊緣不小于3mm 。安裝測量位移（變形）傳感器。將試樣架放入加熱油箱。
　　壓針定位5min后，在砝碼盤上加所要求的砝碼質量，以使試樣所承受的總軸向壓力為（50±1）N 或（10±0.2）N 。設備的說明書里都給出了需要加的砝碼質量，根據所給值就可以配置砝碼；設定升溫速率為（50±5）℃/小時，根據不同材料設定ZUI高溫度上限。按照系統提示設置好該系統所要求的其他試驗前參數設置。
　　第二步 啟動試驗，觀察溫度變化和試樣變形變化。配置計算機的，可以觀察變化曲線。當試樣變形到1mm，加熱自動停止，試驗結束。
　　第三步 試驗結束后，可采用自然冷卻或水冷對加熱油箱進行降溫。溫度降到適宜時取下砝碼，升起試樣架，取下試樣。
　(6) 設備維護與保養
　設備機身要可靠接地；
　電源電壓及容量一定要符合要求；
　在試驗進行中，若發生意外情況要立即切斷電源，停止試驗，此次試驗作廢；
　試樣架要常用有機溶劑清洗干凈。砝碼應經常擦拭，防止銹蝕。

2. XJL-300D 落錘沖擊試驗機
　(1)構造：
　　主要由工作臺、試樣支架、防二次沖擊機構、落錘管、支撐管、錘體、載錘、落錘機構、托錘機構、顯示控制箱和機座組成。
　　錘體的錘頭是鋼的，質量為0.75±0.01kg 的落錘形狀是d25型的錘頭，質量為 1.5±0.01kg 的落錘形狀為d90的錘頭。
　　試樣支架：包括一個120 °角的V型鐵托板，長度大于或等于120mm，其固定位置使落錘沖擊點的垂直投影在距 V 型鐵托板中心線的 2.5mm 內。
　　落錘機構（釋放裝置）：可以使落錘從至少2米 高的任意高度落下，此高度是指距離試樣表面的高度，可以精確到±10mm。防二次沖擊機構：采用光電測控結構，保證落錘回跳捕捉率100% 。
　(2) 試樣制備：
　　 試樣應從一批或連續生產的管材中抽取切割而成，其切割端面應清潔，無損傷。試樣長度為（200±10）mm，取10個試樣，每個試樣只進行一次沖擊。
　(3)狀態調節：
　　試樣應在（20±2）℃的水浴或空氣浴中進行狀態調節。不同壁厚的試樣ZUI短調節時間不同，對于壁厚< 8.6mm 的試樣，水浴15min 或空氣浴60min ；壁厚> 8.6mm 的試樣，進行水浴30min或空氣浴120min。
　　狀態調節后，壁厚小于或等于8.6mm的試樣應在從空氣浴中取出10s內或從水浴中取出20s內完成試驗；壁厚大于8.6mm的試樣，應在從應在從空氣浴中取出20s內或從水浴中取出30s內完成試驗。如果超出此時間間隔，應將試樣立即放回浴處理裝置，ZUI少進行5min的再處理。若試樣狀態調節溫度為（20±2）℃，試驗環境溫度為（20±5）℃，則試樣從取出至試驗完畢的時間可放寬到60s。
　(4) 試驗步驟：
　　首先按照產品標準要求確定落錘質量和沖擊高度。根據設備給出說明配好所需錘體質量，并安裝好錘體，然后將之放入落錘管，封閉落錘管。
　　然后操作提錘機構提錘到預置高度，然后釋放，一次沖擊完畢。
　(5) 注意事項：
　　由于沖擊能量大，當錘體提升后，不允許打開試樣室門，也不許敞開落錘管口，以防發生誤操作帶來危險；設備中的鏈輪、鏈條、絲杠等轉動部件要定期進行潤滑，可采用鈣基潤滑脂，軸承可采用潤滑機油；保持工作臺面清潔和試樣室清潔；錘頭、載錘桿、錘套、砝碼要注意保養，經常用有機溶劑清洗，以免銹蝕，造成試驗誤差。

三、結束語

　　作為非金屬試驗機專業制造商，我們石家莊中實檢測設備有限公司還可以為 PVC-C 套管生產廠家和檢測機構提供用于環段熱壓縮力性能檢測的 XHG-20 環剛度試驗機等優質的檢測儀器。同時希望通過我們的一道努力，為我們國家高壓輸電線路的安全運行做出應有的貢獻。