电力电缆热延伸试验概述

什么是热延伸试验

热延伸试验是将交联后的电缆绝缘和护套材料，在热和负重作用下，来测量绝缘和护套材料的伸长率和永久变形率的试验，以确定材料的性质或检验材料的交联程度。试验时应牢记三要素：温度、负重、时间，缺一不可。

电线电缆绝缘材料大体分为聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、橡皮料、乙丙橡胶料等，进行热延伸试验的材料有交联聚乙烯绝缘、硫化橡皮绝缘、橡皮混合物护套电缆、橡皮绝缘电缆、氯丁混合物或其他相当的合成弹性护套电缆等。交联聚乙烯以其良好的电气性能、加工性能和稳定的化学性能，且介质损耗低、无毒等特点，使其一问世就成为电力电缆绝缘材料的重要选择。

热延伸试验是电线电缆行业广泛应用的测量交联度的指标，该试验能快速测定交联度，在生产中经常根据热延伸指标进行参数的调整，同时也是电网企业入网检测的一项重要试验。本文主要以交联聚乙烯绝缘热延伸试验为例进行讲解。

本次试验按照标准GB/T 2951.21-2008《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 第21部分：弹性体混合料专用试验方法-耐臭氧试验-热延伸试验-浸矿物油试验》进行试验，试验相关内容如下：

电力电缆热延伸试验概述

1.取样，试样制备及其截面积的测定

从每一个试样上切取两个绝缘样段，按GB/T 2951.11-2008第9章规定的试验方法制备哑铃试件及测量截面积。哑铃试件应去除所有凸脊和/或半导电层后从绝缘和护套内层制取。

试片厚度应在0.8mm-2.0mm之间，如果不能制备0.8mm厚的试片，则允许其最小厚度为0.6mm。在每个大哑铃试件中部标上20mm的标志线，在每个小哑铃试件中部标上10mm的标志线。

2.试验设备

①试验应在自然通风烘箱中进行；

②在烘箱内每一试件应从上夹头悬挂下来，用下夹头夹住，并在下夹头上加重物。

图1 热延伸试验箱

3.实验步骤

①试件应悬挂在烘箱中，下夹头加重物。所产生的作用力按有关电缆产品标准中对相关材料的规定。悬挂过程应尽可能快以使烘箱开门时间最短；

②当烘箱温度回升到规定温度（最好在5min之内），试件在烘箱中再保持10min后，测量标记线间距离并计算伸长率。如果烘箱没有观察窗而必须把门打开进行测量，则应在打开门后30s内测量完毕。如有争议，试验应在带观察窗的烘箱内进行，并且不打开箱门测量；

③然后从试件上解除拉力（在下夹头处把试样剪断），并将试件留在烘箱中恢复，试件保留在烘箱中5min。或者等到烘箱温度回升到规定的温度，取较长时间。然后从烘箱中取出试件，慢慢冷却至室温，再次测量标记线间的距离。

注：试验过程中必须采取适当的防护措施以避免热夹子、负载和试件有可能造成的损伤。

图2 热延伸试验装置

4.结果评定

①在规定温度下负重10min后，伸长率的中间值应不大于有关电缆产品标准的规定；

②试件从烘箱内取出冷却后标记线间距离的增加量的中间值对试件放入烘箱前该距离的百分比应不大于有关电缆产品标准的规定。

根据载荷下伸长率中间值和冷却后永久伸长率中间值来判定试样是否合格，验证了电缆交联聚乙烯材料绝缘层的交联程度是否合格。