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    國內外軌道交通電纜耐磨試驗的簡介

    2013-07-11 電纜網
           前言
           21世紀是新能源、新材料的時代,由于地球非可再生資源的逐漸枯竭,越來越多的國家把能源重心轉移到了新材料、新能源等環境友好型資源,如美國在21世紀成功的實現了頁巖氣商業化,降低了美國對于石油的依賴,如今這一項技術只有美國和加拿大擁有,我國處于起步階段;加勒比海地區的哥斯達黎加也許是世界上利用新能源最成功的國家之一,據調查哥斯達黎加有80%以上的能源來自可再生能源;歐洲的丹麥、英國、芬蘭等國擁有大量的風電發電廠和地熱能發電站。我國早在上個世紀就已提出發展新能源的政策,只是局限于科技、經濟等原因,發展并不是很快,近年來,我國大批企業進入了新能源開發領域,如頁巖氣(非常規天然氣)、風電、潮汐能、垃圾發電、光伏、電動汽車等行業。我國是世界上人口最多的國家,私人汽車的數量也是逐日遞增,傳統汽車不但污染環境、而且消耗非可再生資源石油,近年來我國大力提倡發展電動車行業,也同時帶動了機車電纜的發展。世界機車類電纜的標準較多,如中國:GB/T 12528-2008《交流額定電壓3KV及以下軌道交通車輛用電纜》、TB/T 1484-2001《鐵路機車車輛電纜訂貨技術條件》;法國:NF 63-808《鐵路車輛-薄壁絕緣和護套無鹵電纜》、NF 63-827《125℃耐熱無鹵絕緣電纜》等,也有汽車制造方制定的標準,如:GE運輸公司:《GE運輸系統125℃電線電纜技術規范》(該標準是GE運輸系統自擬標準,至今已發布G版—即第六版);韓國現代汽車公司:KSC 3311《汽車用低壓電線AV型》等。這些國家或企業制定的汽車線標準中所規定的材料、結構大同小異,但對材料的測試方法卻要求不一,本文主要介紹了幾種有代表型的機車線耐磨試驗方法,以求將不同標準中的機車線耐磨試驗進行對比說明,軌道交通電纜目前更多的要求具有耐高溫、耐低溫拉伸、耐油等性能,還要求具有良好的耐磨性能,確保軌道交通電纜在使用中經受住反復的摩擦。
           一、 GB/T 12528-2008中的刮磨試驗(耐磨試驗)
           GB/T 12528-2008《交流額定電壓3KV及以下軌道交通車輛用電纜》附錄A刮摩試驗。試驗設備與方法:刮磨試驗溫度設定在20±5℃,刮摩試驗機在平行于軸線安裝的樣品線上刮磨(10±1)mm行程,刮磨速度是50-60次/分鐘(注:1次代表往返行程)。刮磨試驗機配備一個計劃器和一個刮針與樣品線內芯導體電氣接觸時跳停裝置。試驗設備見圖1與圖2所示。


     


           標準中規定,刮針的直徑是0.45±0.01mm,在刮針和樣品線導體之間施加50V電壓,刮針與導體接通時限制電流為0.05A,保證了試驗時的人身安全。試驗開始前,從待測電纜上取750mm樣品線一根,將電纜二端剝離20mm左右的絕緣,按上圖將樣品線固定在試驗設備上,接通電源,按壓開始按鈕,開始試驗,該點刮磨接觸開關跳停后,將樣品線向前移動100mm,按固定方向(可從右至左,也可從左至右)轉動90°,每個方向測量一點,共4點,最后計算時,取4點刮磨次數的平均值。國標中不同界面的電線有不同的負荷標準,具體見表1。

     
    判定標準:YJB125/150往返≥150次
           二、GE運輸公司:《GE運輸系統125℃電線電纜技術規范》G版的耐磨試驗
           根據GE運輸公司最新電纜技術規范G版所述,成品電纜的耐磨次數不低于1000個循環(即2000個行程)。該標準中所測電纜截面積≤12AWG(3.332mm2),具體電纜規格與耐磨負重見表2。


     
           該標準中規定的耐磨試驗設備是威爾曼熱系統目錄號是158L238G1或等同設備,要求刮磨刀口與接觸的絕緣表面成90°直角,刀口徑向半徑0.005英寸(約)。試驗方法:取一根24英寸(約600mm)電纜,剝掉端頭1英寸(約25mm)用于連接電流源,按照表2中所對應的電纜的規格選取不同負荷進行試驗,電纜耐磨刀的行程是3/8英寸(約9.37mm)刮磨速度是約55次/分鐘,其試驗原理、步驟基本與GB/T 12528-2008附錄A一致,但GB/T 12528-2008中只規定了3kV及以下的電壓,沒有此標準細化電壓。
           三、歐洲標準:EN 50305 鐵道機車車輛阻燃電纜的測試方法
           歐洲標準電纜相關標準制定較早,EN 50305中5.2章節所述,試驗溫度為20±5℃,電纜耐磨刀口采用拋光彈簧鋼針,材料符合ISO8458-2, 刮磨速度是約55±5次/分鐘,刀口行程約為10-20mm,電纜樣品長度約750mm,電纜樣品端導體與恒流相連,當刀口接觸導體時,設備自動停機,具體電纜規格與耐磨負重見表3。值得注意的是,EN 50305.5.2中規定,當試驗電纜樣品直徑≤6mm時,刀口材料使用鋼針,當試驗電纜樣品直徑>6mm時,刀口材料使用鋼片。試驗方法與步驟與GB/T 12528-2008附錄A基本一致。判定標準:往返≥150次。

    根據公式G=mg,當g取10N/kg,G取9N,則m=0.9kg
     
           四、三種機車電纜標準耐磨試驗參數對比


     
           從表4中可以看出,GB/T 12528-2008與EN 50305基本一致(除行程外),且沒有對試驗電纜電壓進一步細分,GE運輸公司的標準要求較為嚴格,不但合格的行程遠遠超過了其他二種標準的規定范圍,而且其有嚴格電壓等級劃分,不同電壓等級對應不同的負載。GE運輸公司標準已發布第五版,其電纜要求總體十分嚴格,對電纜的綜合性指標要求非常之高。
           結語
           我國是全球最大電線電纜制造國家,近年來我國政府加大了鐵路交通的建造力度,新版《中長期鐵路網規劃》提出到2020年全國鐵路營業里程超過12萬km,其中規劃建設客運專線超過1.6萬km,新建城市軌道交通線超過5000km,按照輕軌造價1億元每公里計算,總投資額應該在5000億元以上。2008年我國政府4萬億計劃帶動了電線電纜企業迅猛的發展,在未來10-20年內,軌道交通電纜的需求將大幅度上升,軌道交通電纜前景十分廣闊。所以熟悉各國、企業軌道交通機車電纜電纜的標準、試驗方法,有助于產品研發與生產,也有利于更好的服務不同客戶,根據筆者觀察,越來越多的國外客戶要求我國電纜生產企業按照客戶本國的標準生產,而針對各國產品、試驗等技術標準的對比分析卻少之又少,所以,如果技術研發、售后服務及銷售人員可以掌握國內外電纜相關標準的主要差異,會極大的提高工作效率和客戶滿意度。
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    標簽: 電纜
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