埋地式高压电力电缆用氯化聚氯乙烯 (PVC-C) 套管性能检测仪器

一、概述 　　
　　 按照国家轻工行业标准 QB/T 2479-2005 的规定， 埋地式高压电力电缆用氯化聚氯乙烯 (PVC-C) 套管物理力学性能包括维卡软化温度、环段热压缩力、体积电阻率、落锤冲击试验和纵向回缩率。使用的仪器和设备有：维卡软化点温度测定仪、电热鼓风干燥箱、压缩试验机（或环刚度试验机）、三电极装置、落锤冲击试验机。其中较为重要的是维卡软化点温度测定仪和落锤冲击试验机。标准还规定：PVC-C 套管的维卡软化温度应不低于 93 ℃；落锤冲击试验通过率不低于9/10 。
二、 仪器介绍
　　1.XRW-300 维卡软化点测定仪
　(1) 维卡软化温度测定原理：
　　把试样放在液体介质或气体加热箱中，在等速升温条件下测定标准压针在(50±1)N或(10±0.2)N力的作用下，压入从管材或管件上切取的试样内1mm时的温度，即为试样的维卡软化温度（VST），单位：℃。
　(2)仪器安置环境：
　　维卡软化点温度测定仪大多以液体石蜡、变压器油、甘油和硅油作为加热介质，在加热时易产生油烟，因此提供了自动排烟装置，可以通过排烟口排到室外，设备应该摆放在方便排烟的地方，临窗或靠近室外。在测定试验结束后，为了方便连续试验，在冷却方面采用冷水循环方式，方法是通过冷水围绕加热箱的循环，带走加热介质的热量，使之快速冷却。因此在考虑设备位置时要考虑接水方便，当然还要考虑排水方便。
　(3) 设备基本结构：
　　随着技术的发展，维卡软化温度测定设备由原来的机械仪表测量和简单的温度控制发展到现在的传感器测量和计算机温度控制，为我们提供了更加友好的操作界面和简单的试验操作。通常情况下，它包括四部分：试样架、加热箱、控温和测量单元、计算机控制和数据处理。试样架包括位移（变形）传感器、砝码及砝码盘、负载杆、压针、试样支架等部分，是仪器的主要部件。传感器可以是磁致位移传感器，也可以配置数字百分表。机型有立式和台式两种，试样个数可以选择3个或6个试验工位。
　(4) 试样准备
　　管材取样：从管材上沿轴向截下的弧形片段，其尺寸为：长度约50mm ,宽度 10mm～20mm 。
　　管件取样：从管件的承口、插口或柱面上截下的弧形片段，其长度为：直径小于或等于90mm的管件，试样长度和承口长度相等；直径大于90mm的管件，试样长度为 50mm，宽度为10mm～20mm。试样应从没有合模线或注射点的部位切取。
　　试样制备：如果壁厚大于6mm，则加工其外表面，使壁厚减至4mm；如果管件承口有螺纹，应该去掉螺纹部分，使其表面光滑；壁厚在2.4mm～6mm（包括 6mm）范围内的试样，可直接进行测试；如果管材或管件壁厚小于 2.4mm，则可将两个弧形管段叠加在一起，使其总厚度不小于2.4mm，作为垫层的下层管段应当首先压平，为此可将该试样加热到140 ℃ 并保持15min，再置于两块光滑平板之间压平。上层弧段保持原样不变。
　　试样数量：每次试验用两个试样，但在裁制时应多制备几个，当试验结果相差太大时作补充试验用。设备提供 3 组或 6 组试样架，在试验时可选择三个试样为一组试验，取其结果ZUI相近的两个为有效试样，如果都相差太多的重新试验。
　(5) 试验步骤：
　**步 试验前准备：
　　试样预处理：将试样在低于预期维卡软化温度（VST）50℃ 的温度下预处理至少 5分钟。
　　加热油箱准备：将加热介质注入油箱内，保证当试验装置浸入加热介质后，要求试样至少在介质表面35mm以下。检查放油嘴有无漏油。将油箱温度调至低于试样软化温度 50 ℃ 并保持恒温。
　　试样架准备：将试样凹面向上，水平放置在负载杆的压针下面，试样和试样架底座的接触面应是平的。对于壁厚小于2.4mm试样，压针端部应置于未压平的试样的凹面上，下面放置压平的试样。压针端部距试样边缘不小于3mm 。安装测量位移（变形）传感器。将试样架放入加热油箱。
　　压针定位5min后，在砝码盘上加所要求的砝码质量，以使试样所承受的总轴向压力为（50±1）N 或（10±0.2）N 。设备的说明书里都给出了需要加的砝码质量，根据所给值就可以配置砝码；设定升温速率为（50±5）℃/小时，根据不同材料设定ZUI高温度上限。按照系统提示设置好该系统所要求的其他试验前参数设置。
　　第二步 启动试验，观察温度变化和试样变形变化。配置计算机的，可以观察变化曲线。当试样变形到1mm，加热自动停止，试验结束。
　　第三步 试验结束后，可采用自然冷却或水冷对加热油箱进行降温。温度降到适宜时取下砝码，升起试样架，取下试样。
　(6) 设备维护与保养
　设备机身要可靠接地；
　电源电压及容量一定要符合要求；
　在试验进行中，若发生意外情况要立即切断电源，停止试验，此次试验作废；
　试样架要常用有机溶剂清洗干净。砝码应经常擦拭，防止锈蚀。

2. XJL-300D 落锤冲击试验机
　(1)构造：
　　主要由工作台、试样支架、防二次冲击机构、落锤管、支撑管、锤体、载锤、落锤机构、托锤机构、显示控制箱和机座组成。
　　锤体的锤头是钢的，质量为0.75±0.01kg 的落锤形状是d25型的锤头，质量为 1.5±0.01kg 的落锤形状为d90的锤头。
　　试样支架：包括一个120 °角的V型铁托板，长度大于或等于120mm，其固定位置使落锤冲击点的垂直投影在距 V 型铁托板中心线的 2.5mm 内。
　　落锤机构（释放装置）：可以使落锤从至少2米 高的任意高度落下，此高度是指距离试样表面的高度，可以精确到±10mm。防二次冲击机构：采用光电测控结构，保证落锤回跳捕捉率100% 。
　(2) 试样制备：
　　 试样应从一批或连续生产的管材中抽取切割而成，其切割端面应清洁，无损伤。试样长度为（200±10）mm，取10个试样，每个试样只进行一次冲击。
　(3)状态调节：
　　试样应在（20±2）℃的水浴或空气浴中进行状态调节。不同壁厚的试样ZUI短调节时间不同，对于壁厚< 8.6mm 的试样，水浴15min 或空气浴60min ；壁厚> 8.6mm 的试样，进行水浴30min或空气浴120min。
　　状态调节后，壁厚小于或等于8.6mm的试样应在从空气浴中取出10s内或从水浴中取出20s内完成试验；壁厚大于8.6mm的试样，应在从应在从空气浴中取出20s内或从水浴中取出30s内完成试验。如果超出此时间间隔，应将试样立即放回浴处理装置，ZUI少进行5min的再处理。若试样状态调节温度为（20±2）℃，试验环境温度为（20±5）℃，则试样从取出至试验完毕的时间可放宽到60s。
　(4) 试验步骤：
　　首先按照产品标准要求确定落锤质量和冲击高度。根据设备给出说明配好所需锤体质量，并安装好锤体，然后将之放入落锤管，封闭落锤管。
　　然后操作提锤机构提锤到预置高度，然后释放，一次冲击完毕。
　(5) 注意事项：
　　由于冲击能量大，当锤体提升后，不允许打开试样室门，也不许敞开落锤管口，以防发生误操作带来危险；设备中的链轮、链条、丝杠等转动部件要定期进行润滑，可采用钙基润滑脂，轴承可采用润滑机油；保持工作台面清洁和试样室清洁；锤头、载锤杆、锤套、砝码要注意保养，经常用有机溶剂清洗，以免锈蚀，造成试验误差。

三、结束语

　　作为非金属试验机专业制造商，我们石家庄中实检测设备有限公司还可以为 PVC-C 套管生产厂家和检测机构提供用于环段热压缩力性能检测的 XHG-20 环刚度试验机等优质的检测仪器。同时希望通过我们的一道努力，为我们国家高压输电线路的安全运行做出应有的贡献。