РАЗДЕЛ ДВАДЦАТЬ СЕДЬМОЙ
ИСПЫТАНИЕ КАБЕЛЕЙ, ПРОВОДОВ И ШНУРОВ
27-1. ВИДЫ ИСПЫТАНИЙ
Готовые кабели, провода и шнуры перед сдачей на склад подвергают измерениям и испытаниям, предусмотренным действующими ГОСТ и техническими условиями.
Испытания, проводимые на кабельных заводах, разделяют на контрольные и типовые. Контрольным испытаниям подвергают все выпускаемые кабельные изделия, а типовым испытаниям — часть этих изделий, предусматриваемую ГОСТ.
К контрольным испытаниям относят:
- проверку конструктивных размеров, токопроводящих жил (их число, сечение и конструкция), изоляции, заполнения, шага скрутки жил, оболочки, защитных покровов и строительной длины;
- проверку отсутствия металлических контактов и обрывов жил в кабелях связи;
- измерения: сопротивления токопроводящих жил, сопротивления изоляции, емкости, угла диэлектрических потерь, затухания, коэффициентов связи, емкостной асимметрии, волнового сопротивления;
- испытания изоляции кабелей высоким напряжением;
- испытания внутренним давлением газа или воздуха оболочек кабелей.
Некоторые из контрольных испытаний выполняют во время пооперационного контроля и гарантируются на готовых изделиях.
К типовым испытаниям относят:
- проверку изоляции и оболочки на теплостойкость, морозостойкость, маслостойкость, присадки в свинцовой оболочке, содержание антисептика в защитных покровах, вытекание составов при повышенной температуре и др.;
- измерение угла диэлектрических потерь в зависимости от температуры и напряжения;
- испытание образцов кабелей напряжением после перегибов;
- испытание образцов кабелей на удлинение, испытания па удар, раздавливание, перегибы и др.
27-2. ПРОВЕРКА КОНСТРУКТИВНЫХ РАЗМЕРОВ
Диаметры токопроводящих жил и шаг скрутки проверяют микрометром, штангенциркулем и линейкой. Диаметр проволоки измеряют не менее чем в трех местах: в начале, в конце и в середине катушки или бухты. Каждое измерение производят в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
Поперечное сечение жил проверяют путем измерения их электрического сопротивления или вычисляют по измеренному диаметру.
Проверку прямолинейности шин производят прикладыванием к ребрам в любых местах линейки длиной 1 м. Проверку размеров выпуклостей и вогнутостей на боковых поверхностях шин производят посредством щупа. Щуп предельной толщины и шириной 10 мм не должен проходить между проверяемой поверхностью шины и приложенным к ней плоским шаблоном.
Проверку радиуса закругления прямоугольной проволоки, шин и лент производят при помощи специального шаблона или на проекторе при 10—15-кратном увеличении.
Проверку размеров и угла профиля полос коллекторной меди для электрических машин производят при помощи предельного шаблона толщиной не менее 4—5 мм, выполненного с точностью 0.005 мм (рис. 25-1). Проверку высоты профиля коллекторной меди производят при помощи предельной скобы универсального измерительного инструмента.
Толщину изоляционного слоя кабеля проверяют путем измерения лентой длины окружности (или периметра) на расстоянии 300 мм от конца кабеля и определяют как половину разности диаметров по изоляции и жиле. При подсчете толщины изоляционного слоя секторных или сегментных жил периметр принимают за окружность. Толщину резиновой и пластмассовой изоляции определяют как половину разности диаметров, измеренных по изоляции и по жиле. Измерение производят микрометром с ценой деления шкалы 0,01 мм при давления на плоскость губок микрометра 100—250 Г. Плотность прилегания резиновой и пластмассовой изоляции к токопроводящей жиле проверяют посредством осмотра внутренней поверхности изоляции, на которой должны быть отпечатки проволок жилы.
Минимальную толщину металлической оболочки кабеля определяют на образцах, снятых с обоих концов кабеля. По торцовому срезу определяют на глаз наименьшую толщину оболочки, затем путем трех измерений определяют наиболее тонкое место. Максимальную толщину оболочки определяют как среднее арифметическое толщин на обоих концах кабеля, причем на каждом конце кабеля производят по пяти измерений по окружности оболочки на равных расстояниях друг от друга. Измерение толщины оболочки производят микрометром либо на развернутом целом куске оболочки, либо на целой трубке, снятой с кабеля. Микрометр для этих целей должен иметь одну губку полусферической формы.
Проверку перекрытия верхней ленты брони, зазоров между витками нижней ленты брони производят изгибом кабеля на расстоянии 1 м от его конца вокруг цилиндра диаметром, равным 15D.
Отсутствие неизолированных мест на эмалированном проводе обнаруживают путем наружного осмотра без применения увеличительного прибора, за исключением проводов диаметром 0,03 и
0,04 мм, которые проверяют с применением лупы семикратного увеличения.
Проверку качества обмоточных проводов в бухтах производят наружным осмотром, а проводов на барабанах или катушках — наружным осмотром при контрольных перемотках.
27-3. МЕХАНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ
Механические испытания кабелей, проводов и шнуров производят на образцах, отрезанных от наружного конца на барабане или бухте.
При испытании предела прочности при растяжении разрыв образца должен произойти между метками и не ближе 20 мм от любой из них. В противном случае испытание повторяют.
Испытание образца провода на изгиб производят в порядке, установленном ОСГ 1688. Испытание твердой проволоки и твердых шин производят путем изгиба широкой стороны на 90° вокруг гладкого стержня диаметром, равным двойной меньшей стороне испытуемого образца.
Испытание образцов провода на кручение производят на машине, неподвижный зажим которой должен обеспечивать в направлении оси провода свободное поступательное движение по отношению к вращающемуся зажиму. Кручение производят со скоростью не более 10 об/мин.
Испытание твердых шин и коллекторной меди на твердость производят по ОСТ 10241-40 шариком диаметром 5 мм при нагрузке 250 кГ с выдержкой 30 сек. За результат принимают среднее арифметическое из трех измерений. Твердость проверяют на боковых гранях полосы на расстоянии от стороны а, равным приблизительно 1/3 высоты профиля (см. рис. 25-1).
Для испытания на изгиб отрезок кабеля с бумажной пропитанной изоляцией длиной не менее 5 м освобождают от наружных покровов (до свинцовой оболочки) и подвергают навертыванию на цилиндр диаметром, равным 15 Ь по свинцовой оболочке для многожильных кабелей и 25 D — для одножильных кабелей. После этого испытуемый образец кабеля развертывают и выпрямляют, затем снова навертывают на цилиндр, но в обратном направлении и снова развертывают и выпрямляют. После трехкратного изгибания образец кабеля подвергают испытанию напряжением. Кабели с отдельно освинцованными жилами испытывают на изгиб так же, как одножильные кабели. Диаметр цилиндра в этом случае принимают равным 25 D по свинцовой оболочке.
Проверку свинцовой и алюминиевой оболочек на растяжение производят посредством насадки образца оболочки длиной 150 мм на конус с отношением диаметра основания к высоте 1:5. Ударами нижнего основания конуса по дереву оболочку растягивают до получения на ее нижнем конце требуемого диаметра.
Испытание провода ТПРФ на изгибание на 180° производят вокруг цилиндра диаметром 6 D.
Испытание шахтных гибких кабелей на повреждение ударом производят на отрезке кабеля, уложенном на сухую дубовую доску толщиной 50 мм. Кабель подвергают действию удара падающей с высоты 1,5 м стальной болванки весом 20 кг с радиусом закругления в нижней части, равным 25 мм. Удары производят до тех пор, пока не произойдет замыкания между жилами, находящимися под переменным напряжением частотой 50 Гц. Удары болванки производят в местах отрезка кабеля, расположенных на расстоянии примерно 150—200 мм одно от другого. Испытанные участки отрезают. Кабель считают выдержавшим испытание, если каждое из пяти мест выдержит до замыкания не менее трех ударов.
Испытание на раздавливание производят на отрезке кабеля, уложенном между матрицами гидравлического пресса, профиль которых соответствует: одной — профилю рельса типа 24 кг/м по ГОСТ 5368-52, другой — профилю колеса шахтной вагонетки при взаимном расположении по ГОСТ 5013-60. Посредством постепенного нагнетания жидкости в пресс кабель сжимают до тех пор, пока не произойдет замыкания между жилами, находящимися под переменным напряжением частотой 50 Гц. При замыкании между жилами замечают по манометру давление. Такие испытания производят в местах отрезка кабеля, расположенных на расстоянии примерно 150—200 мм одно от другого. Испытанные участки отрезают. Кабель считают выдержавшим испытание, если средние арифметические результаты испытания в пяти местах будут не менее 3 т.
Испытание кабеля для геофизических работ на удлинение производят на образце кабеля длиной 3—5 мм, закрепленном на роликах пробежкой машины, имеющей два ролика с профилированными канавками, соответствующими диаметру кабеля. Верхний ролик машины диаметром 330 мм должен при испытании кабеля поворачиваться на угол 90° и возвращаться в исходное положение (за каждый цикл) со скоростью 20 циклов в 1 мин. Нижний ролик с подвешенным к нему грузом обеспечивает натяжение образца кабеля. После приложения к нижнему ролику нагрузки в 160 кГ по обеим сторонам верхнего ролика симметрично наносят на образце метки с расстоянием между ними 1 100 мм.
После 100 циклов движения верхнего ролика при натяжении кабеля 400 кГ (800 кГ на нижний ролик) измеряют длину образца между метками и определяют удлинение образца:
Испытание судовых кабелей на изгиб производят 10-кратным изгибанием в противоположные стороны на 180° на цилиндр диаметром 5 D. Для испытания берут образцы кабеля длиной 4 м. На концы образца кабеля накладывают бандажи с таким расчетом, чтобы при испытании не происходило выступания отдельных жил.
Испытание телефонных шнуров с резиновой изоляцией производят на приборе, на котором шнур, закрепленный на одном конце, изгибают на 180° во взаимно противоположные стороны между двумя полуцилиндрами диаметром 10 мм, обращенными выпуклыми частями к шнуру, и скручивают на 360° во взаимно противоположные стороны на участке 25 см от места изгиба. При изгибах и скручиваниях шнур должен находиться под натяжением груз в 2 кГ, подвешенного к незакрепленному концу шнура.
Испытание шнура на перегиб с одновременным скручиванием производят с равномерной скоростью 25 циклов перегиба в минуту, Обрыв, а также частичные повреждения жилы фиксируют по показанию электрического прибора. Количество деформаций определяют при помощи счетчика.
Количество двойных деформаций, выдерживаемых телефонными шнурами с волокнистой изоляцией и коммутаторными шнурами с волокнистой и резиновой изоляцией, определяют на приборе, при помощи которого шнур изгибают на 180° в двух взаимно противоположных направлениях вокруг стержня диаметром, равным 3 D шнура. Кроме того, шнур одновременно подвергают скручиванию и раскручиванию вокруг своей оси на 180° в двух взаимно противоположных направлениях. Обрыв, а также частичные повреждения жилы фиксируют при помощи электрического прибора. Количество деформаций определяют по показанию счетчика.
Токопроводящее жилы телефонных шнуров с резиновой изоляцией испытывают на приборе, обеспечивающем изгиб токопроводящей жилы на 180° в двух взаимно противоположных направлениях с одновременным кручением на ±350° на участке 25 см. К концу жилы подвешивают груз 0,5 кГ.
Эластичность лаковой пленки и прочность экранирующей оплетки проверяют на образцах провода. Провод сечением 0,5 мм2 навивают тремя витками вокруг стержня, а провод сечением 10— 95 мм2 проверяют изгибом на 180° вокруг стержня диаметром (3—8) D согласно ГОСТ 2262-50. После испытания на лаковой пленке не должно быть трещин и разрывов, видимых невооруженным глазом, а экранирующая оплетка не должна иметь обрывов проволок.
Испытание высокопрочных эмалированных проводов на растяжение до разрыва производят на образце эмалированного провода длиной 300 мм грузом, падающим с высоты 400 мм. Кручение производят на образце длиной 50 мм с натяжением в килограммах, равных числу квадратных миллиметров площади сечения проверяемого провода. Испытание на эластичность производят на образце длиной 200 мм со скоростью не более 400 мм/мин. Навивание провода производят с натяжением в килограммах, равных числу квадратных миллиметров площади сечения проверяемого провода.
Испытание высокопрочных эмалированных проводов на механическую прочность производят на скребковом приборе с возвратно- поступательным движением стальной иглы диаметром 0,6 мм. Испытания производят в двух местах по длине провода на расстоянии 100 жж друг от друга и в двух противоположных точках по окружности под нагрузкой, приведенной в ГОСТ 7262-54.
Провода прямоугольного сечения изгибают в трех местах на 180° широкой стороной вокруг стержня диаметром от 6 до 35 мм для проводов ПСД и от 16 до 60 мм для проводов ЦДЛ в зависимости от диаметра проводов (ГОСТ 7019-60). Провода марки ПСД с широкой стороной (В) больше 6,9 мм испытывают изгибанием на стержень диаметром 120 мм. При невозможности обнаружения трещин в изоляции проводов наружным осмотром после изгибания образцы проводов испытывают напряжением в графитовом порошке. Пробивное переменное напряжение частотой 50 Гц должно быть не менее 50 в.
Испытание на механическую прочность изоляции провода ПСД и ПДА производят на приборе, в котором испытуемый образец длиной 750 мм протаскивают в одну сторону со скоростью 3 м/мин между двумя неподвижными гладкими валиками диаметром 20 мм. К верхнему валику прикладывают нагрузку из расчета 3 кГ на 1 мм номинального диаметра проволоки и 5 кГ на 1 мм ширины провода прямоугольного сечения (сторона В). К проводу и валикам подводят постоянное напряжение 12 в. Разрушение изоляции фиксируется загоранием лампочки.
Обмоточные провода круглого сечения (кроме провода марки ПБ) навивают тремя — пятью витками на гладкий круглый стержень, диаметром, указанным в ГОСТ 6324-52. Провода прямоугольные, а также круглые марки ПБ изгибают в трех местах на 180° вокруг гладкого стержня.
27-4. ИСПЫТАНИЕ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ И ВЛАГОСТОЙКОСТЬ
Герметичность свинцовой оболочки кабелей связи с воздушно- бумажной изоляцией проверяют путем заполнения газом или сухим воздухом под давлением не менее 3 кГ/см2. Сжатый газ или воздух подают до тех пор, пока манометр, укрепленный на противоположном конце кабеля, покажет не менее 3 кГ/см2, после чего подачу газа или воздуха прекращают. Давление не должно падать в течение 2 ч после прекращения подачи газа в кабель с воздушно-бумажной изоляцией и 6 ч с кордельно-бумажной изоляцией.
герметичность полихлорвиниловой оболочки проверяют путем подачи под оболочку кабеля сухого воздуха или газа под давлением 1 кГ/см2. Давление не должно падать в течение 2 ч после прекращения подачи воздуха или газа.
Испытание мощных радиочастотных кабелей на продольную герметичность производят в трубе под давлением 30 ат в течение 15 мин. Образец кабеля длиной около 1 м вставляют в трубу, и один его конец выводят наружу. Торец кабеля, находящийся в трубе, герметизируют расплавленным битумом или резиной. Во время испытаний вода не должна просачиваться вдоль кабеля.
Испытание радиочастотных кабелей на влагостойкость производят на образцах длиной 1 100±200 мм, погруженных в воду при температуре 15—20° С с выведенными наружу концами. После 48 ч пребывания в воде производят измерения емкости, емкостной асимметрии, волнового сопротивления и затухания.
Проверку стойкости лаковой пленки в отношении воды производят посредством погружения образцов в воду на 24 ч при 15—25° С. После вскрытия лакированной оплетки образца, вынутого из воды, на ее внутренней стороне не должно быть обнаружено следов проникновения воды.
27-5. ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТОКОПРОВОДЯЩЕЙ ЖИЛЫ
Электрическое сопротивление проводов, а также токопроводящих жил изолированных кабелей и проводов, для которых на барабане, бухте или катушке не указана длина, измеряют на образце длиной не менее 1 м.
Сопротивление токопроводящей жилы изолированных кабелей и проводов, для которых на барабане, бухте или катушке указана длина, измеряют на всей испытуемой длине, за исключением тех случаев, когда в ГОСТ или ТУ на соответствующие кабели и провода особо оговорена длина образца, отбираемого для измерения.
Измерение электрического сопротивления производят с помощью двойного или одинарного моста. Измерение сопротивления токопроводящей жилы с сопротивлением от 0,0001 до 2 Ом производят на двойном мосте, от 2 до 100 Ом — на двойном или одинарном мосте.
Для измерения сопротивления токопроводящей жилы кабеля и провода (или его образца), для которого ГОСТ или ТУ установлено максимальное значение допустимой величины сопротивления, температура испытуемой жилы не должна быть менее температуры окружающего воздуха. Если для испытуемого кабеля или провода установлены максимальное и минимальное допустимые значения сопротивления, то температура токопроводящей жилы во время измерения не должна отличаться от температуры окружающей среды более чем на 2° С. Отсчет измеряемого сопротивления производят с точностью до третьего знака.
Величину измеряемого сопротивления подсчитывают по формуле
где r1 и r2 — значения сопротивления плеч моста при равновесии.
Измерение сопротивления токопроводящих жил кабелей и проводов производят 2 раза при двух направлениях тока. Результатом измерения берут среднее значение обоих измерений.
Сопротивление проводов, подсоединяющих кабель к мосту, не учитывают при измерении на двойном мосте, если сопротивление соединительных проводов не превышает 0,2% величины измеряемого сопротивления. Во всех остальных случаях в результате измерения вносят поправку путем вычитания сопротивления соединительных проводов, определяемого при закорачивании концов проводов, к которым подсоединяют кабель.
Сопротивление токопроводящей жилы приводят к температуре 20° С, длине 1 км и сечению 1 мм2 по формуле 
27-6. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ
Сопротивления изоляции измеряют методом сравнения отклонения при постоянном напряжении от 150 до 240 в в соответствии с ГОСТ 3345-52. Этот метод предусматривает измерение электрического сопротивления изоляции в пределах от 1 · 105 до 1 · 1011 Ом. Погрешность измерения не должна превышать 10% при измерении в пределах от 1I · 105 до 1 · 1010 Ом и 25% — в пределах от 1 · 1010 до 1-1011 Ом. Допускают применение других электрических схем при условии сохранения пределов и допустимых погрешностей измерения, указанных выше.
В случае, когда величина погрешности, вызываемой токами поверхностей утечки в местах концевых разделок кабеля, превысит 5%, сопротивления изоляции измеряют с применением охранных колец, наложенных на изолированные жилы кабеля и присоединенных к экрану установки.
Сопротивление изоляции отдельных жил, а также одножильных кабелей, проводов без металлической оболочки и экрана измеряют между жилой и баком с водой, в которой погружены кабели, провода или шпуры, или между жилой и металлическим стержнем, на который навернут образец провода или шнура.
Сопротивление изолинии многожильных кабелей, проводов И шнуров без металлической оболочки и экрана измеряют между каждой жилой и остальными жилами, соединенными вместе и в случае испытания в воде — с баком с водой.
Сопротивление изоляции одножильных и многожильных кабелей и проводов в металлической оболочке или экране измеряют в случае одножильных—между жилой и оболочкой или экраном, в случае многожильных — между каждой жилой и остальными жилами, соединенными вместе с оболочкой или экраном.
При измерении сопротивления изоляции в воде образец должен выступать на поверхность воды не менее 100 мм, а при наличии наружного покрова в виде оплетки, пластмассовой или резиновой оболочки, металлической оболочки и т. п. длина выступающего образца должна быть увеличена на 50—70 мм. На поверхности изоляции образца не должно оставаться нитей или волокон оплетки. Поверхность изоляции между жилой и оплеткой должна быть сухой.
Сопротивление изоляции при повышенной влажности измеряют на образцах кабелей, проводов и шнуров, помещенных в эксикатор с требуемой влажностью с выведенными наружу концами, подготовленными так же, как при измерении в воде.
Испытуемую жилу кабеля, провод или шнур соединяют с положительным полюсом источника напряжения, а металлическую оболочку, экран, бак с водой (если предусмотрено измерение в воде) и остальные жилы многожильных кабелей, проводов и шнуров — с отрицательным полюсом.
Относительная влажность помещения не должна превышать 80%.
Отсчет по шкале производят через 1 мин после приложения напряжения к испытуемому кабелю, проводу.
Сопротивление изоляции Rиз вычисляют по формуле
При измерении сопротивлений, больших 1-10’ Ом, сопротивление изоляции Rиз вычисляют по формуле
где Rа — эталонное сопротивление, Мом;
α и α1 — числа делений шкалы при подключенном образце и эталонном сопротивлении;
n и n1 — соответствующие коэффициенты шунтирования.
Для приведения полученного в результате вычисления сопротивления изоляции к сопротивлению при +20° С значение Rиз умножают или делят на поправочный коэффициент, учитывающий температуру объекта измерения (табл. 27-1).
Таблица 27-1
Поправочные коэффициенты для приведения электрического сопротивления токопроводящих жил из меди к температуре 20° С
* При повторном измерении сопротивления изоляции провод должен быть предварительно разряжен путем закорачивания в течение не менее 2 мин.
27-7. ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЕМКОСТИ, ЕМКОСТНЫХ СВЯЗЕЙ, ЕМКОСТНОЙ АСИММЕТРИИ И ИНДУКТИВНОСТИ
Емкость при постоянном напряжении измеряют по схеме сравнения отклонений гальванометра при включении в цепь эталонного конденсатора емкостью С0 (обычно 0,1 мкф). Отклонение гальванометра будет а0 при установке шунта в положение 1/nэ. Зарядный ток в этом случае будет пропорционален αаnэ. При включении вместо эталонной емкости испытуемого кабеля отклонение гальванометра будет αх при установке шунта гальванометра в положение αхnх. Зарядный ток будет пропорционален αхnх. Измерение электрической емкости производят после приложения постоянного
37 Д. С. Бачелис в др.
напряжения 100—240 в в течение 1 мин. При неизменном напряжении для обоих измерений емкость равна:
Электрическую рабочую емкость кабелей связи измеряют при переменном напряжении частотой 800 Гц, причем все пары, кроме измеряемой, соединяют с заземленной свинцовой оболочкой.
Емкость и емкостную асимметрию радиочастотных кабелей измеряют на образцах длиной 1 150 мм с полиэтиленовой изоляцией и 1 500 мм с резиновой изоляцией при помощи куметра или другого прибора при частоте от 800 Гц до 2 Мгц.
Коэффициенты связи и емкостную асимметрию на землю кабелей связи измеряют на мостовых схемах при частоте 800 Гц. В результатах измерений указывают знак при коэффициенте и порядок подключения жил во время измерения.
Индуктивность цепей кабелей связи измеряют на специальном мосте для измерения индуктивностей.
27-8. ИЗМЕРЕНИЕ ВОЛНОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ И ЗАТУХАНИЯ КАБЕЛЯ
Волновое сопротивление магистральных коаксиальных кабелей измеряют при помощи импульсного прибора.
Волновое сопротивление и затухание радиочастотного кабеля измеряют при помощи куметра или другого прибора при частоте 45±1 Мгц кабелей с полиэтиленовой изоляцией и 30± 1 Мгц кабелей с резиновой изоляцией.
Затухание кабелей связи измеряют методом холостого хода и короткого замыкания или методом сравнения.
Переходное затухание магистральных кабелей связи измеряют методом сравнения с эталоном затухания. При измерении концы измеряемых пар и четверок нагружают безиндуктивным сопротивлением 170 Ом, а экранированных пар 350 Ом.
27-9. ИЗМЕРЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ
Диэлектрические потери измеряют при помощи высоковольтного моста переменного тока. Диэлектрические потери одножильных кабелей и кабелей с отдельно освинцованными жилами измеряют между жилами и свинцовой оболочкой, а многожильных кабелей с поясной изоляцией — между каждой жилой и остальными жилами, соединенными со свинцовой оболочкой.
Подсчет угла диэлектрических потерь производят по формуле
Измерение tg δ в зависимости от напряжения производят на отдельной освинцованной жиле длиной не менее 5 м после снятия всех покровов со свинцовой оболочки. Зависимость tg δ от напряжения замеряют до нагрева и после охлаждения кабеля. При измерении tg о в зависимости от температуры изоляцию жилы нагревают по всей толщине до температуры +50° С и выдерживают в течение 2 ч, после чего кабель охлаждают до температуры окружающей среды.
27-10. ИСПЫТАНИЕ ПЕРЕМЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ
Контрольные испытания кабелей, проводов и шнуров переменным напряжением частотой 50 Гц производят по ГОСТ 2990-55. Величину испытательного напряжения, продолжительность выдержки под напряжением, а также специальные требования устанавливают по ГОСТ и ТУ на соответствующие кабели и провода.
Подключение к трансформатору кабелей производят по схеме табл. 27-2.
При испытании напряжением кабелей, имеющих металлическую оболочку и экран, последний соединяют с металлической оболочкой.
При длительном испытании первоначально приложенное напряжение принимают не более 40% от испытательного напряжения. Это напряжение повышают до испытательного равномерно со скоростью не более 1 кВ/сек.
В случае ступенчатой регулировки напряжение каждой ступени не должно превышать 5% от величины испытательного напряжения, установленного для кабеля, а общая продолжительность подъема напряжения, выраженная в секундах, должна быть не менее величины, численно равной величине испытательного напряжения в киловольтах. Отклонение от установленного испытательного напряжения в течение всего времени испытания не должно превышать 2%.
Снятие напряжения до 40% от испытательного напряжения кабеля должны производить плавно, с любой скоростью, а при ступенчатой регулировке — ступенями не более 5% испытательного напряжения, после этого трансформатор отключают.
При определении пробивного напряжения изоляции кабелей и проводов напряжение плавно повышают до пробоя со скоростью не более 2 кВ/сек за время не более 60 сек.
Длина разделки и способы разделок кабелей должны обеспечивать отсутствие их перекрытия в процессе испытания. При пробое в месте разделки кабель переразделывают и испытывают вновь.
Таблица 27-2
Схема подключения кабелей, проводов и шнуров при испытании высоким напряжением переменного тока
Высоковольтные провода для приборов зажигания испытывают на электрическую прочность на образцах длиной около 500 мм с зачищенными до жилы концами на длине около 25 мм. Образцы провода изгибают петлей, зачищенные концы скручивают между собой и погружают в сосуд с водой на 6 ч (скрученные концы провода должны выступать над водой не более чем на 100 мм).К жиле провода и к электродам в воде подводят напряжение, которое поднимают со скоростью не более 3 кВ/сек. При воспламенении концов или при пробое изоляции провода считают, что образец не выдержал испытания. Видимый разряд короны нс считают горением.
Изолированные жилы кабелей и проводов с резиновой и пластмассовой изоляцией испытывают напряжением погруженными в воду или путем пропуска через аппараты сухого испытания напряжением, указанным ГОСТ или ТУ. Токопроводящую жилу заземляют, а к электроду из металлических шариков, спиралей, бус и т. п. подводят высокое напряжение. Скорость прохождения изолированной жилы не должна превышать 210 м/мин. При пробое изоляция срабатывает реле, вызывая остановку приемника аппарата и отключение высокого напряжения.
Для определения пробивного напряжения эмалевого слоя образцы эмалированных проводов длиной 0,5 и складывают пополам, равномерно скручивают, затем разрезают петлю и концы ее разводят. К концам скрученного образца прикладывают переменное напряжение частотой 50 Гц и плавно повышают от нуля до пробоя. Длительность всего испытания напряжением должна быть не более 30 сек.
Проверку на число точечных повреждений изоляции эмалированных проводов производят пропусканием 15 м провода через влажный контакт или ртутную ванну со скоростью 20—30 м/мин. Постоянное напряжение между проводами и ртутью применяют равным 60±3 в. Длина эмалированных проводов, погруженных во влажный электрод или в ртуть, должна быть 20±2 мм. Реле счетчика должно иметь чувствительность к внешнему сопротивлению 103 Ом при напряжении, равном 60 в, время срабатывания реле 0,01 сек.
Испытание на электрическую прочность изоляции проводов ПСД и ПДА производят на образцах, помещенных в заземленную ванну с металлическими шариками диаметром 2—3 мм. Концы провода выводят наружу на 75—100 мм.
Испытание обмоточных проводов из константана и манганина на пробой производят на металлическом цилиндре диаметром 30—40 леи, на который провод навивают тремя витками под натяжением 2 кГ на 1 мм2 сечения провода. Напряжение прикладывают к зачищенному от эмали концу провода и к металлическому цилиндру и плавно повышают от нуля до пробоя.
27-11. ИСПЫТАНИЕ НА НАГРЕВОСТОИКОСТЬ И ГОРЮЧЕСТЬ
Испытание силового кабеля на невытекание пропиточного состава производят на образце кабеля длиной 300 мм после снятия всех покровов поверх свинцовой оболочки. Образец кабеля помешают в вертикальном положении в термостат и выдерживают при температуре +75° С в течение 3 ч, после чего при осмотре не должно быть вытекания из него пропиточного состава.
Испытание на невытекание битумного состава из наружных покровов кабеля производят на образце кабеля длиной 300 мм. Образец кабеля помещают в горизонтальном положении в термостат и выдерживают при +40° С в течение 4 ч, после чего битумный состав не должен вытекать из наружных покровов.
Проверку судовых проводов на маркость и липкость производят на выпрямленном отрезке провода длиной не менее 200 мм. Отрезок провода на бумаге, размещенной на гладкой фанере, выдерживают в термостате при +40°С в течение 30 мин. Вынутый из термостата отрезок провода после охлаждения при +20° С в течение 15 мин должен свободно, без прилипания отделяться от бумаги. При нагревании до +50° С при тех же условиях пропиточный состав не должен вытекать.
Испытание судовых кабелей на негорючесть производят на отрезках кабеля со снятой металлической оплеткой. Отрезок кабеля в горизонтальном положении вводят в пламя паяльной лампы на 3 мин. После удаления паяльной лампы горение кабеля должно прекратиться в течение 1 мин.
Испытание на негорючесть лакированных проводов и шнуров с резиновой изоляцией марок ПРЛ, ПРГЛ и ЛПРГС производят на образце провода длиной около 200 мм, подвешенного в горизонтальном положении. Пламя спички подносят примерно к середине образца. Как только лаковая пленка загорится, спичку убирают. Пламя должно погаснуть прежде, чем оно распространится на 60 мм в ту или другую сторону, но не более 100 мм в обе стороны.
Проверку лаковой пленки на нагревостойкость проводят путем выдерживания образцов в термостате: провода ЛПРГС — при 70±5°С в течение 6 ч; провода ПВЛ-1—при 85—90° С в течение 24 ч; провода ПВЛ-2 — в течение 20 ч и провода ПВЛ-3 — в течение 10 ч. Вынутые из термостата образцы проводов охлаждают при комнатной температуре в течение 30 мин, а провода ЛПРГС — не менее 15 мин, после чего производят проверку эластичности пленки посредством навивания образцов провода тремя полными витками вокруг стержня диаметром 3D для проводов сечением до 4 мм2 и 4D для проводов сечением 6 и 10 мм2. Провода марки ПВЛ-1 испытывают на стержне диаметром 13 мм, а провода ПВЛ-2 и ПВЛ-3 — 20 мм. После этого испытания на лаковой пленке не должно быть трещин и разрывов, заметных невооруженным глазом.
При испытании установочных проводов с полихлорвиниловой изоляцией на нагревостойкость и эластичность выдерживают образцы этих проводов в термостате при 100±5°С в течение 24 ч. Вынутый из термостата образец охлаждают до комнатной температуры и навивают его тремя витками на металлический стержень диаметром 10 D, после этого образец провода погружают в воду на 6 ч и подвергают испытанию переменным напряжением 2 000 в в течение 5 мин.
Испытание изоляции и оболочки кабеля из полихлорвинилового пластиката на нагревостойкость производят на трех образцах кабеля длиной до 1 м (кабели ТРВК и ТРВКЭ — длиной 0,5 м) и на трех образцах отдельных жил, вынутых из кабеля, длиной по 1 м после пребывания образцов кабеля в термостате при 70±5°С в течение 100 ч. Вынутые из термостата образцы охлаждают до комнатной температуры и наматывают на стержень диаметром, равным 5 D жилы или кабеля.
Затем образцы кабеля или жилы кабеля выпрямляют. На оболочке кабеля или на изоляции жилы не должно быть трещин или разрывов.
Для определения термопластичности высокопрочных эмалированных проводов каждый образец провода длиной 280 мм, согнутый пополам, укладывают между пластинами специального прибора таким образом, что каждая последующая пара образцов располагается в перпендикулярном направлении по отношению к предыдущей паре. Общая высота стопы образцов и пластин должна быть 43—45 мм. Уровень верхней пластины стопы (h1), сжатый грузом 4350 Г, фиксируют индикаторным микрометром, после чего этот прибор помещают в термостат, нагревают при температуре 125° С в течение 30 мин без груза и затем 1 ч с грузом.
После изъятия прибора из термостата и охлаждения его до окружающей комнатной температуры, не снимая груза, вторично фиκcирyюτ уровень верхней пластины (h2). Величину деформации определяют по формуле
где b — средняя диаметральная толщина эмалевого слоя, мм;
п — число слоев эмалированных проводов.
Испытание обмоточного провода на отслаивание бумажной изоляции производят на образцах длиной 0,5 м путем высушивания их при 120±5° С в течение 2 ч, затем погружают в лак, нагретый до 60° С, на 30 мин. После пропитки образец выдерживают в подвешенном состоянии на воздухе в течение 30 мин и высушивают при 120±5°С в течение 5 ч. После сушки количество витков бумажной ленты, сматываемой с провода без надрывов, должно быть не более пяти. Затем образец провода выдерживают в атмосфере относительной влажности воздуха 95—98% при температурах 20±5°С, после чего количество витков бумажной ленты, сматываемой с провода без надрыва, должно быть не более пяти.
Проверку пропитки изоляции проводов марки ПДА на стекание производят на образце провода длиной 150—200 мм, зачищенном с одного конца от изоляции на 20 мм. После пребывания в термостате при температуре 150±5° С в течение 1 ч и последующего охлаждения до комнатной температуры на зачищенном нижнем конце провода не должно быть следов вытекшего лака.
27-12. ИСПЫТАНИЕ НА МОРОЗОСТОЙКОСТЬ
Испытание судовых кабелей и проводов на морозостойкость производят на отрезках, свернутых кольцом с внутренним диаметром, равным 5 D провода или кабеля, в холодильной камере при —40±3°С в течение 3 ч. После 10—15 мин пребывания при комнатной температуре на поверхности оболочки не должно быть трещин, видимых невооруженным глазом.
Второй отрезок после 3 ч пребывания в холодильной камере при —30±2Р С изгибают при этой же температуре на 180° вокруг цилиндра с диаметром, равным 5D образца. После пяти изгибов во взаимно противоположные стороны на оболочке и на резиновой изоляции не должно быть трещин, видимых невооруженным глазом.
Испытание лаковой пленки проводов на морозостойкость производят на образцах проводов, лакированных не менее чем за 10 дней до испытания. Образцы провода выдерживают в холодильной камере при температуре не выше —50° С в течение 3 ч, а провода марки ЛПРГС — не выше —60° С. После отдыха в течение 30 мин при комнатной температуре испытывают на эластичность.
Провода высокого напряжения для приборов зажигания испытывают в холодильной камере при температуре —10 С в течение 1,5 ч с последующим изгибанием на 180° вокруг стержня диаметром 100 мм при этой же температуре и при —60° С в течение 3 ч. После 30 мин отдыха при комнатной температуре образец подвергают изгибанию на 180° вокруг стержня диаметром 7,5 мм для проводов марки ПВЛ-1 и 13-мм для ПВЛ-2 и ПВЛ-3.
Морозостойкость резиновой изоляции проводов марки ЛПРГС проверяют путем выдерживания образцов провода без лакированной оплетки в холодильной камере при температуре —40°С в течение 2 ч, после чего при этой температуре провода сечением 0,5—6 мм2 навивают гремя витками, а провода сечением 10—95 мм2 изгибают на 180° вокруг стержня диаметром 5—8 D (ГОСТ 2262-50). После испытаний на резиновой изоляции не должно быть трещин, видимых невооруженным глазом.
Испытание кабеля с изоляцией и в оболочке из полихлорвинилового пластиката на морозостойкость производят на трех образцах кабеля длиной до 1 л (а кабеля марок ТРВК и ТРВКЭ — длиной 0,5 м) и на трех образцах отдельных жил этого кабеля. Образцы помещают в холодильную камеру при —20° С и выдерживают не менее 2 ч, после чего при этой температуре образцы в камере наматывают тремя витками на стержень диаметром, равным 5D жил и кабеля. После испытания на оболочке и изоляции кабеля не должно быть трещин или разрывов.
Кроме того, три образца кабеля и три образца отдельных жил предварительно наматывают при 15—25° С на стержень диаметром, равным 5D кабеля или отдельной жилы, и выдерживают в холодильной камере при —40° С не менее 2 ч. Вынутые из камеры образцы не должны иметь трещин.
Образцы телефонных шнуров с резиновой изоляцией после выдержки в камере холода при —40° С в течение 2 ч изгибают на 180° вокруг стержня диаметром, равным диаметру испытываемого шнура. При навивании шнура на стержень не должно быть трещин оболочки.
27-13. ИСПЫТАНИЕ НА МАСЛОСТОЙКОСТЬ И БЕНЗИНОСТОЙКОСТЬ
Проверку стойкости лаковой пленки проводов высокого напряжения для приборов зажигания в отношении масла производят путем выдерживания образца длиной 500 мм в нагретом минеральном масле «автол 18» по ГОСТ 1862-51 при 90—95° С в течение
40 ч для проводов ПВЛ-1, при 86—90 С в течение 20 ч для проводов ПВЛ-2 и 40—45° С в течение 7 ч для проводов ПВЛ-3. Вынутые из масла образцы проводов обтирают тряпкой насухо, а затем изгибают на 180° вокруг стержня диаметром не менее 13 мм для проводов марки ПВЛ-1 и не менее 20 яя для проводов марки ПВЛ-2 и ПВЛ-3. Лакированная оплетка не должна набухать в масле, а на внутренней ее поверхности не должно быть следов масла.
Проверку стойкости лаковой пленки b отношении смеси масла и бензина производят на образцах проводов марок АОЛ и АДОЛ путем выдерживания образцов лакированного провода в смеси (разных объемов) масла «автол 18» по ГОСТ 1862-51 и бензина «калоша» по ГОСТ 443-50 при 15—20° С в течение 6 ч. При этом испытании концы проводов должны быть выведены наружу. Вынутые из ванны образцы проводов обтирают тряпкой и подвергают испытанию на изгиб. На лаковой пленке не должно быть трещин и разрывов, заметных невооруженным глазом, а также выделения масла.
Образцы провода марки ЛПРГС после испытания в смеси масла и бензина обтирают тряпкой насухо и немедленно взвешивают. Увеличение веса не должно превышать 10%.
Образцы установочных проводов с полихлорвиниловой изоляцией, навитые тремя витками на металлический стержень диаметром, равным 10 D провода, выдерживают в трансформаторном масле, нагретом до 50° С в течение 24 ч, затем образец вынимают и разматывают. На изоляции провода не должно быть трещин.
Для определения бензолостойкости высокопрочных эмалированных проводов диаметром до 0,96 мм их наматывают плотно виток к витку на стержень диаметром 10 мм в четыре-пять слоев с шириной намотки 8—10 мм. Концы проводов закрепляют. Провода диаметром 1 мм и более складывают пучком по пять образцов длиной 100 мм и бандажируют суровой ниткой. Образцы погружают на 30 мин в бензол при 60±5°С. После изъятия из бензола образцы охлаждают при комнатной температуре 5—30 мин и определяют слипаемость: у провода диаметром до 0,96 мм — путем разматывания витков; у проводов диаметром 1 мм и более — путем снятия бандажа и свободного падения пучка проводов с высоты 500 мм; при этом образцы должны рассыпаться.
Испытание медных эмалированных проводов на маслостойкость и лакостойкость производят на образцах проводов, изогнутых на 180° вокруг стержня диаметром 20 мм. Образцы, изъятые из трансформаторного масла или растворителя (бензин), накладывают крест-накрест на изоляционную пластину (эбонит), текстолит и другие подобные им материалы (размером 180X220 мм) и присоединяют к источнику постоянного илк переменного напряжения 10—12 в. Сверху накладывают изоляционную пластину размером 180X180 мм, на которую устанавливают груз, указанный в ГОСТ 2773-51. Образцы проводов не должны иметь электрического контакта в течение 30 сек после приложения нагрузки, причем с момента изъятия образцов из растворителя до приложения нагрузки должно быть не более 1 мин.
