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国内外轨道交通电缆耐磨试验的简介
作者:远东电缆有限公司 王伊雷
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铁路与轨道交通展厅
铁路养护工具, ...
前言

21世纪是新能源、新材料的时代,由于地球非可再生资源的逐渐枯竭,越来越多的国家把能源重心转移到了新材料、新能源等环境友好型资源,如美国在21世纪成功的实现了页岩气商业化,降低了美国对于石油的依赖,如今这一项技术只有美国和加拿大拥有,我国处于起步阶段;加勒比海地区的哥斯达黎加也许是世界上利用新能源最成功的国家之一,据调查哥斯达黎加有80%以上的能源来自可再生能源;欧洲的丹麦、英国、芬兰等国拥有大量的风电发电厂和地热能发电站。我国早在上个世纪就已提出发展新能源的政策,只是局限于科技、经济等原因,发展并不是很快,近年来,我国大批企业进入了新能源开发领域,如页岩气(非常规天然气)、风电、潮汐能、垃圾发电、光伏、电动汽车等行业。我国是世界上人口最多的国家,私人汽车的数量也是逐日递增,传统汽车不但污染环境、而且消耗非可再生资源石油,近年来我国大力提倡发展电动车行业,也同时带动了机车电缆的发展。世界机车类电缆的标准较多,如中国:GB/T 12528-2008《交流额定电压3KV及以下轨道交通车辆用电缆》、TB/T 1484-2001《铁路机车车辆电缆订货技术条件》;法国:NF 63-808《铁路车辆-薄壁绝缘和护套无卤电缆》、NF 63-827《125℃耐热无卤绝缘电缆》等,也有汽车制造方制定的标准,如:GE运输公司:《GE运输系统125℃电线电缆技术规范》(该标准是GE运输系统自拟标准,至今已发布G版—即第六版);韩国现代汽车公司:KSC 3311《汽车用低压电线AV型》等。这些国家或企业制定的汽车线标准中所规定的材料、结构大同小异,但对材料的测试方法却要求不一,本文主要介绍了几种有代表型的机车线耐磨试验方法,以求将不同标准中的机车线耐磨试验进行对比说明,轨道交通电缆目前更多的要求具有耐高温、耐低温拉伸、耐油等性能,还要求具有良好的耐磨性能,确保轨道交通电缆在使用中经受住反复的摩擦。

一、 GB/T 12528-2008中的刮磨试验(耐磨试验)

GB/T 12528-2008《交流额定电压3KV及以下轨道交通车辆用电缆》附录A刮摩试验。试验设备与方法:刮磨试验温度设定在20±5℃,刮摩试验机在平行于轴线安装的样品线上刮磨(10±1)mm行程,刮磨速度是50-60次/分钟(注:1次代表往返行程)。刮磨试验机配备一个计划器和一个刮针与样品线内芯导体电气接触时跳停装置。试验设备见图1与图2所示。

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标准中规定,刮针的直径是0.45±0.01mm,在刮针和样品线导体之间施加50V电压,刮针与导体接通时限制电流为0.05A,保证了试验时的人身安全。试验开始前,从待测电缆上取750mm样品线一根,将电缆二端剥离20mm左右的绝缘,按上图将样品线固定在试验设备上,接通电源,按压开始按钮,开始试验,该点刮磨接触开关跳停后,将样品线向前移动100mm,按固定方向(可从右至左,也可从左至右)转动90°,每个方向测量一点,共4点,最后计算时,取4点刮磨次数的平均值。国标中不同界面的电线有不同的负荷标准,具体见表1。

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判定标准:YJB125/150往返≥150次

二、GE运输公司:《GE运输系统125℃电线电缆技术规范》G版的耐磨试验

根据GE运输公司最新电缆技术规范G版所述,成品电缆的耐磨次数不低于1000个循环(即2000个行程)。该标准中所测电缆截面积≤12AWG(3.332mm2),具体电缆规格与耐磨负重见表2。

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该标准中规定的耐磨试验设备是威尔曼热系统目录号是158L238G1或等同设备,要求刮磨刀口与接触的绝缘表面成90°直角,刀口径向半径0.005英寸(约)。试验方法:取一根24英寸(约600mm)电缆,剥掉端头1英寸(约25mm)用于连接电流源,按照表2中所对应的电缆的规格选取不同负荷进行试验,电缆耐磨刀的行程是3/8英寸(约9.37mm)刮磨速度是约55次/分钟,其试验原理、步骤基本与GB/T 12528-2008附录A一致,但GB/T 12528-2008中只规定了3kV及以下的电压,没有此标准细化电压。

三、欧洲标准:EN 50305 铁道机车车辆阻燃电缆的测试方法

欧洲标准电缆相关标准制定较早,EN 50305中5.2章节所述,试验温度为20±5℃,电缆耐磨刀口采用抛光弹簧钢针,材料符合ISO8458-2, 刮磨速度是约55±5次/分钟,刀口行程约为10-20mm,电缆样品长度约750mm,电缆样品端导体与恒流相连,当刀口接触导体时,设备自动停机,具体电缆规格与耐磨负重见表3。值得注意的是,EN 50305.5.2中规定,当试验电缆样品直径≤6mm时,刀口材料使用钢针,当试验电缆样品直径>6mm时,刀口材料使用钢片。试验方法与步骤与GB/T 12528-2008附录A基本一致。判定标准:往返≥150次。

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根据公式G=mg,当g取10N/kg,G取9N,则m=0.9kg

四、三种机车电缆标准耐磨试验参数对比

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从表4中可以看出,GB/T 12528-2008与EN 50305基本一致(除行程外),且没有对试验电缆电压进一步细分,GE运输公司的标准要求较为严格,不但合格的行程远远超过了其他二种标准的规定范围,而且其有严格电压等级划分,不同电压等级对应不同的负载。GE运输公司标准已发布第五版,其电缆要求总体十分严格,对电缆的综合性指标要求非常之高。

结语

我国是全球最大电线电缆制造国家,近年来我国政府加大了铁路交通的建造力度,新版《中长期铁路网规划》提出到2020年全国铁路营业里程超过12万km,其中规划建设客运专线超过1.6万km,新建城市轨道交通线超过5000km,按照轻轨造价1亿元每公里计算,总投资额应该在5000亿元以上。2008年我国政府4万亿计划带动了电线电缆企业迅猛的发展,在未来10-20年内,轨道交通电缆的需求将大幅度上升,轨道交通电缆前景十分广阔。所以熟悉各国、企业轨道交通机车电缆电缆的标准、试验方法,有助于产品研发与生产,也有利于更好的服务不同客户,根据笔者观察,越来越多的国外客户要求我国电缆生产企业按照客户本国的标准生产,而针对各国产品、试验等技术标准的对比分析却少之又少,所以,如果技术研发、售后服务及销售人员可以掌握国内外电缆相关标准的主要差异,会极大的提高工作效率和客户满意度。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (7/10/2013)
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