簡析《額定電壓300／500 V耐高溫橡膠護(hù)套軟線認(rèn)證技術(shù)規(guī)范》的編制與要求

關(guān)麗麗， 鄭士泉， 葉清華

（1.中國質(zhì)量認(rèn)證中心，北京100070；2.國家電線電纜質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，上海200093）

0 引言

近年來，隨著各類電氣裝備的額定環(huán)境工作溫度不斷升高（25℃→35℃→40℃→45℃→50℃→55℃），整機(jī)產(chǎn)品的輕薄化和集成化發(fā)展以及特殊場(chǎng)合應(yīng)用要求的提升，部分燈具、家用電器（加熱類、廚房類）和防爆電器等對(duì)配套電線電纜的耐熱溫度等級(jí)提出了更高的要求，特別是耐高溫的橡套軟電纜產(chǎn)品。

然而，此類耐高溫橡套線纜的生產(chǎn)制造和應(yīng)用推廣一直面臨著本土標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)和認(rèn)證服務(wù)缺失帶來的困擾。在本技術(shù)規(guī)范出臺(tái)之前，國內(nèi)相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中僅包含耐熱60℃的橡套軟線，無法滿足部分整機(jī)產(chǎn)品對(duì)配線的實(shí)際耐熱設(shè)計(jì)要求，例如在整機(jī)的溫升測(cè)試（燈具90℃，若受夾或受彎，降低15℃；家用電器和防爆電器75℃）中，通常被迫采取降低額定環(huán)境工作溫度或?qū)﹄娋€附加熱縮套管（耐溫125℃）來滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求，從而帶來產(chǎn)品設(shè)計(jì)的困難以及成本的提高，產(chǎn)品競(jìng)爭力的下降，并影響出口市場(chǎng)。因此，針對(duì)當(dāng)前整機(jī)產(chǎn)品所需求的耐高溫橡套電線電纜，及時(shí)制定并推廣相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，以規(guī)范耐高溫橡套電纜的技術(shù)要求和提升耐高溫橡套電纜及整機(jī)應(yīng)用安全，是相關(guān)線纜及整機(jī)行業(yè)的需求。

中國質(zhì)量認(rèn)證中心（簡稱CQC）作為國內(nèi)最大的本土認(rèn)證機(jī)構(gòu)，近年來積極發(fā)揮全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)降臋z測(cè)認(rèn)證平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，在線纜領(lǐng)域制定大量行業(yè)亟需的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)［1-2］。此次圍繞耐高溫橡套電線電纜做了大量調(diào)研和開發(fā)工作，根據(jù)市場(chǎng)需求立項(xiàng)研究產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，聯(lián)合上海國纜檢測(cè)中心有限公司、機(jī)械工業(yè)電線電纜質(zhì)量檢測(cè)中心（北京）和中國質(zhì)量認(rèn)證中心華南實(shí)驗(yàn)室，組織各方專家對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)要求及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)研究，對(duì)部分關(guān)鍵指標(biāo)開展驗(yàn)證試驗(yàn)，制定了《額定電壓300／500 V耐高溫橡膠護(hù)套軟線認(rèn)證技術(shù)規(guī)范》（CQC 1145—2020，以下簡稱技術(shù)規(guī)范）［3］，用于國內(nèi)開展300／500 V耐高溫橡套電線電纜產(chǎn)品認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)。為便于有關(guān)各方更好地理解和使用該技術(shù)規(guī)范，本文對(duì)該技術(shù)規(guī)范的編制及主要技術(shù)要求進(jìn)行簡要分析。

1 技術(shù)規(guī)范的適用范圍

CQC 1145技術(shù)規(guī)范規(guī)定了額定電壓 300／500 V耐高溫橡套軟線的使用特性、型號(hào)規(guī)格、技術(shù)要求和檢驗(yàn)規(guī)則等，適用于有耐高溫要求的電源連接用軟線，耐溫等級(jí)規(guī)定為90℃、105℃和110℃，包括：

（1）額定電壓 300／500 V，最高耐熱溫度為90℃和105℃以及耐低溫-40℃的乙丙橡膠絕緣，氯丁或其他相當(dāng)?shù)暮铣蓮椥泽w護(hù)套橡套軟線（YZW-90型和YZW-105型）；

（2）額定電壓 300／500 V，最高耐熱溫度為110℃乙烯-乙酸乙烯酯橡皮絕緣和護(hù)套橡套軟線（YZYY-110型）。

2 產(chǎn)品型號(hào)及材料代號(hào)

本技術(shù)規(guī)范涉及的產(chǎn)品的型號(hào)為：YZW-90、YZW-105和YZYY-110。產(chǎn)品型號(hào)、電壓等級(jí)、規(guī)格及名稱如表1所示。

表1 產(chǎn)品型號(hào)、電壓等級(jí)、規(guī)格及名稱

不同型號(hào)的產(chǎn)品根據(jù)使用溫度和工作條件的不同對(duì)絕緣和護(hù)套材料要求也不相同。CQC 1145技術(shù)規(guī)范在GB／T 5013.1、EN 50363-1和 EN 50363-2-1材料基礎(chǔ)上，制定了IE5、IE6型絕緣材料代號(hào)和SE5、SE6、SE7型護(hù)套材料代號(hào)。絕緣和護(hù)套材料代號(hào)、名稱及適用型號(hào)見表2。

表2 產(chǎn)品的絕緣和護(hù)套材料代號(hào)

3 產(chǎn)品的表示方式

根據(jù)電線電纜標(biāo)準(zhǔn)通用表示方法，本規(guī)范中的產(chǎn)品用產(chǎn)品型號(hào)、電壓等級(jí)、規(guī)格及本標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)表示，具體表示方式的示例如下：

示例1：額定電壓300／500 V耐熱105℃氯丁或其他相當(dāng)合成彈性體橡套軟線，額定電壓300／500 V，5 芯，0.75 mm2，其表示方式為：YZW-105 300／500 V 5×0.75 CQC 1145。

示例2：額定電壓 300／500 V耐熱110℃EVA或其他相當(dāng)合成彈性體橡套軟線，額定電壓300／500 V，5 芯，0.75 mm2，其表示方式為：YZYY-110 300／500 V 5×0.75 CQC 1145。

4 產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)要求

結(jié)合電纜產(chǎn)品的一般結(jié)構(gòu)要求，考慮本技術(shù)規(guī)范相關(guān)產(chǎn)品的特殊要求，規(guī)定了產(chǎn)品的主要結(jié)構(gòu)組成，基本要求見表3。

表3 產(chǎn)品的各組成部分的基本要求

因本規(guī)范所涉及產(chǎn)品主要應(yīng)用于整機(jī)，如燈具、電器內(nèi)部使用，不僅耐溫等級(jí)要求較常規(guī)產(chǎn)品提高，而且所用環(huán)境可能會(huì)接觸油污、光照等，所以產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求耐熱90℃／105℃氯丁或其他相當(dāng)合成彈性體橡套軟線（YZW-90、YZW-105）在正常使用時(shí)，YZW-90型電纜導(dǎo)體最高額定工作溫度為90℃，YZW-105型電纜導(dǎo)體最高額定工作溫度為105℃。使用環(huán)境最低溫度為-40℃。相對(duì)GB／T 5013.4—2008，正常使用時(shí)導(dǎo)體最高溫度由60℃提高到105℃，最低環(huán)境溫度為-40℃，具有耐氣候和耐油性能，可用于光照或接觸油污的場(chǎng)合。本規(guī)范對(duì)YZW-90、YZW-105型電纜的導(dǎo)體芯數(shù)及標(biāo)稱截面積、絕緣厚度、護(hù)套厚度和外形尺寸等提出要求，見表4。

表4 橡套軟線尺寸（YZW-90型、YZW-105型）

GB／T 5013.7標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定了耐溫等級(jí)為110℃的EVA或其他合成彈性體絕緣無護(hù)套單線，本技術(shù)規(guī)范規(guī)定的耐熱110℃EVA或其他相當(dāng)合成彈性體橡套軟線（YZYY-110型）電纜導(dǎo)體額定工作溫度為110℃，增加了護(hù)套結(jié)構(gòu)，更好地保證該類線纜在整機(jī)使用中的安全性。該護(hù)套型號(hào)為SE7型橡皮混合物，具體的導(dǎo)體芯數(shù)和標(biāo)稱截面積、結(jié)構(gòu)尺寸及110℃空氣中的最小絕緣電阻要求見表5。

表5 橡套軟線尺寸（YZYY-110型）

5 產(chǎn)品的性能和測(cè)試要求

本技術(shù)規(guī)范根據(jù)電纜適用范圍，經(jīng)過大量試驗(yàn)驗(yàn)證，確定電纜的結(jié)構(gòu)性能、電氣性能、絕緣和護(hù)套機(jī)械物理性能、成品電纜的機(jī)械強(qiáng)度等要求。具體試驗(yàn)項(xiàng)目如表6所示。

表6 成品電纜性能檢驗(yàn)項(xiàng)目（YZW-90型、YZW-105型和YZYY-110型）

6 主要技術(shù)創(chuàng)新及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)差異

由于CQC 1145技術(shù)規(guī)范在 GB／T 5013.4的基礎(chǔ)上提高了電纜額定工作溫度，所以，絕緣和護(hù)套的電氣性能和機(jī)械物理性能是區(qū)別此類耐高溫橡套軟電纜與普通橡套電纜的重要因素，也是本規(guī)范的技術(shù)難點(diǎn)。對(duì)于線纜生產(chǎn)企業(yè)以及材料廠，絕緣和護(hù)套材料的選擇和配方工藝相比常規(guī)橡套線都存在一定的技術(shù)難度，提出了更高的要求。本規(guī)范中列出了非硫化橡皮絕緣IE3、IE5、IE6的非電性試驗(yàn)要求及 GB／T 5013.1中 IE3、IE4型號(hào)絕緣參數(shù)差異，新增的IE5和IE6型絕緣與國標(biāo)IE4型的主要差異在于提高了空氣烘箱的老化溫度要求及熱延伸試驗(yàn)要求，同時(shí)考慮使用環(huán)境，新增了-40℃的低溫測(cè)試，提高了產(chǎn)品使用溫度的范圍。考慮到與EN50363-1標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)內(nèi)容的兼容，本技術(shù)規(guī)范的IE3型絕緣，相比GB／T 5013，其空氣烘箱老化時(shí)間從7 d延長至10 d，提高了材料熱老化性能要求。同時(shí)，相比EN 50363-1標(biāo)準(zhǔn)，熱延伸試驗(yàn)溫度從200℃提升至250℃，在一定的載荷下最大伸長率的要求則和IE5、IE6型相一致，進(jìn)一步提高了材料的耐溫等級(jí)，與線纜產(chǎn)品在更高額定工作溫度下運(yùn)行穩(wěn)定性相適應(yīng)，同時(shí)也增加了-15℃的低溫試驗(yàn)，以確定線纜在常規(guī)低溫環(huán)境下使用的可靠性。

本規(guī)范中SE5和SE6型護(hù)套與GB／T 5013.1中SE4型護(hù)套的主要性能區(qū)別在于顯著提高了空氣烘箱的老化試驗(yàn)溫度，低溫試驗(yàn)的溫度則降到-40℃，與絕緣材料相匹配。同時(shí)，由于材料類型一致，本技術(shù)規(guī)范中的SE7型護(hù)套的相關(guān)要求參考IE3型絕緣，同時(shí)與EN50363-2-1中的EM4型護(hù)套要求相兼容，并提高了熱延伸試驗(yàn)項(xiàng)目的載荷下的最大伸長率的要求。

本規(guī)范所規(guī)定的絕緣和護(hù)套材料以及性能參數(shù)的確定，是在經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證，及技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合考量的基礎(chǔ)上制定的，使得線纜行業(yè)內(nèi)，具備一定技術(shù)實(shí)力的企業(yè)所生產(chǎn)的線纜產(chǎn)品可以滿足規(guī)范要求，適應(yīng)整機(jī)產(chǎn)品的使用要求，同時(shí)也設(shè)立了一定的技術(shù)門檻，保證了該類產(chǎn)品使用的可靠性。

7 結(jié)束語

近十年來，中國的電線電纜行業(yè)取得了長足的發(fā)展，并且以1.4萬億的行業(yè)產(chǎn)值一度超過美國躍居全球第一，在耐高溫橡套電線電纜領(lǐng)域的生產(chǎn)制造能力和技術(shù)水平也達(dá)到了國際先進(jìn)水平。CQC 1145產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制定發(fā)布和實(shí)施推廣，將有助于規(guī)范國內(nèi)耐高溫橡套電纜的技術(shù)要求，提升耐高溫橡套電纜及下游整機(jī)產(chǎn)品的應(yīng)用安全和競(jìng)爭力，同時(shí)也進(jìn)一步完善國內(nèi)線纜標(biāo)準(zhǔn)體系，改善此類產(chǎn)品受制于國外技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的局面。本文將有助于各使用方更好地理解和運(yùn)用該技術(shù)規(guī)范來指導(dǎo)有關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)制造、選型和檢驗(yàn)工作。相信隨著國內(nèi)耐高溫橡套電線電纜標(biāo)準(zhǔn)化工作及其檢驗(yàn)認(rèn)證服務(wù)的不斷完善和提升，我國耐高溫橡套電線電纜將迎來更好的發(fā)展契機(jī)和更大的提升空間。