CN110297147A - 一种船用电缆老化性能的测试方法 - Google Patents

一种船用电缆老化性能的测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种船用电缆老化性能的测试方法，包括以下步骤：选取乙丙绝缘线缆和天然丁苯橡胶绝缘线缆两种常用的船用电缆；将电缆分别在120℃、140℃和160℃的温度下进行热老化试验；对老化后的电缆进行直流耐压试验，并分别测量其在空气中和水中的泄漏电流和绝缘电阻；将测量的电缆泄漏电流和绝缘电阻变化进行判断和统计；采用测量电缆的机械性能来分析电缆寿命趋势；将分析后的数据使用拉伸仪器进行测量老化电缆的抗拉强度和断裂伸长率；将测得的数据分析进行整理，通过综合对比的方法进行筛选，选取断裂伸长率好的变化趋势，选用作为电缆寿命的评估参数；选取的评估参数与国家标准和实际中的应用进行对比，判断电缆是否能继续可靠工作。

Description

一种船用电缆老化性能的测试方法
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，具体来说，涉及一种船用电缆老化性能的测试方法。
背景技术
船用电缆作为舰船上电气系统的组成部分，担负为船上各种电气设备提供动力电源及信号传输等重要任务。船用电缆常年运行在恶劣的环境当中，容易造成绝缘层的老化甚至损坏。老化的电缆成为舰船正常运行的重大安全隐患，因此，需一种船用电缆老化性能的测试方法，来预测电缆的使用寿命，提高舰船电气系统的可靠性，以及避免灾难性事故的发生。而现有中对船用电缆的绝缘状态检测只是采用简单的目视检测和绝缘电阻测试，而这两种测试方法存在局限性，只能检查电缆绝缘破损，不能发现电缆绝缘性能劣化等故障隐患，以及无法对电缆的绝缘状态进行有效的评估判别。
发明内容
本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种船用电缆老化性能的测试方法，来解决背景技术中所提到的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种船用电缆老化性能的测试方法，包括直流比较法、直读法和高阻计法，具体包括以下步骤：
选取乙丙绝缘线缆和天然丁苯橡胶绝缘线缆两种常用的船用电缆；
将电缆分别在120℃、140℃和160℃的温度下进行热老化试验；
对老化后的电缆进行直流耐压试验，并分别测量其在空气中和水中的泄漏电流和绝缘电阻；
将测量的电缆泄漏电流和绝缘电阻变化进行判断和统计；
采用测量电缆的机械性能来分析电缆寿命趋势；
将分析后的数据使用拉伸仪器进行测量老化电缆的抗拉强度和断裂伸长率；
将测得的数据分析进行整理，通过综合对比的方法进行筛选，选取断裂伸长率好的变化趋势，选用作为电缆寿命的评估参数；
选取的评估参数与国家标准和实际中的应用进行对比，判断电缆是否能继续可靠工作。
作为优选，测量中试验场的温度为16℃，湿度为30-60%。
作为优选，所述断裂伸长率的趋势采用指数函数进行数学拟合。
作为优选，所述直流耐压试验包括耐压试验和击穿试验。
作为优选，所述步骤三中的具体测试方法包括：将电线电缆浸入水池中，在线芯与水之间进行测量；或者将线芯绕在金属棒上，在线芯与金属棒之间进行测量。
作为优选，将乙丙绝缘电缆和天然丁苯橡胶绝缘电缆均匀缠绕在金属棒上。
作为优选，所述电线电缆浸入水池中时，绝缘切割处和水面的距离大于100mm，其中，浸入水池中的电线电缆表面缠绕有编织和橡胶外护层时，该断距离增加50-70mm。
作为优选，所述绝缘切割处的表面必须保持干燥，且需要在高湿度下测量绝缘电阻时，将试样放入具有相应湿度的恒温恒湿箱内进行测试。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
1、通过预先预测船用电缆老化性能，及早发现线缆的使用寿命，避免在使用过程中发生不必要的事故以及安全隐患，提高船用安全稳定的运行。
2、通过测试船用电缆的老化性能，可预测电缆的使用寿命，使得提高舰船电气系统的可靠性以及避免灾难性事故的发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的方法流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例一，如图1所示，根据本发明实施例的一种船用电缆老化性能的测试方法，包括直流比较法、直读法和高阻计法，具体包括以下步骤：
步骤S101，选取乙丙绝缘线缆和天然丁苯橡胶绝缘线缆两种常用的船用电缆；
步骤S103，将电缆分别在120℃、140℃和160℃的温度下进行热老化试验；
步骤S105，对老化后的电缆进行直流耐压试验，并分别测量其在空气中和水中的泄漏电流和绝缘电阻；
步骤S107，将测量的电缆泄漏电流和绝缘电阻变化进行判断和统计；
步骤S109，采用测量电缆的机械性能来分析电缆寿命趋势；
步骤S1011，将分析后的数据使用拉伸仪器进行测量老化电缆的抗拉强度和断裂伸长率；
步骤S1013，将测得的数据分析进行整理，通过综合对比的方法进行筛选，选取断裂伸长率好的变化趋势，选用作为电缆寿命的评估参数；
步骤S1015，选取的评估参数与国家标准和实际中的应用进行对比，判断电缆是否能继续可靠工作。
实施例二，测量中试验场的温度为16℃，湿度为30-60%。
实施例三，所述断裂伸长率的趋势采用指数函数进行数学拟合。
实施例四，所述直流耐压试验包括耐压试验和击穿试验。
其中，直流击穿试验的目的主要是分析电缆绝缘在电击穿状态下的特性与有关因素，考核电缆承受直流电压的能力。
实施例五，所述步骤三中的具体测试方法包括：将电线电缆浸入水池中，在线芯与水之间进行测量；或者将线芯绕在金属棒上，在线芯与金属棒之间进行测量，将乙丙绝缘电缆和天然丁苯橡胶绝缘电缆均匀缠绕在金属棒上，所述电线电缆浸入水池中时，绝缘切割处和水面的距离大于100mm，其中，浸入水池中的电线电缆表面缠绕有编织和橡胶外护层时，该断距离增加50-70mm，所述绝缘切割处的表面必须保持干燥，且需要在高湿度下测量绝缘电阻时，将试样放入具有相应湿度的恒温恒湿箱内进行测试。其中，测试的读取时间为1分钟，使得既保证了非电导电流大部分已经消失，又使测试时间有了统一，使读数具有重复性和可比性，使得提高测试效率。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
在实际应用时，通过测试两种绝缘材料线缆在空气中3000V电压下测试泄漏电流和绝缘材料电阻的数据，来判断线缆的绝缘性能而推断其老化寿命。其中，电缆绝缘的机械性能试验中包括抗拉强度和断裂伸长率两个参数测量，具体为抗拉强度指拉伸试验中，试样直至断裂为止所承受的最大拉伸应力，且断裂伸长率是在拉力的作用下，试样断裂是标线间距离的增加量与初始标距之比。
其中，把橡胶试样放在拉力试验机上进行拉伸，直至将试样拉断，测量橡胶的抗拉强度、断裂伸长率等，将测量得到的数据与国家标准规定值对比，判断电缆橡胶护套的老化程度。此外，拉伸试验是结合加热老化试验进行的，试验前应将试样矫直，并除去缆芯及不必要的外护层，再将试样紧固于夹具内，试验在拉力机上进行，且试样长度为100mm，测试有效长度为50mm，试验速度为15mm/min，求取抗拉强度及伸长率。
抗拉强度及伸长率的计算公式为：6b=Pb/FO（MPa）、。
综上所述，船用线缆作为舰船电气系统的重要组成部分，担负供电信号传输的重要作用，由于舰船上使用条件苛刻环境较差，对船用线缆的使用寿命造成很大的影响，从而影响舰船整体的安全和服役年限，因此，分析和掌握船用线缆使用寿命对保障舰船安全稳定的运行具有重要意义。
通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

Claims (8)

1.一种船用电缆老化性能的测试方法，其特征在于，包括直流比较法、直读法和高阻计法，具体包括以下步骤：
选取乙丙绝缘线缆和天然丁苯橡胶绝缘线缆两种常用的船用电缆；
将电缆分别在120℃、140℃和160℃的温度下进行热老化试验；
对老化后的电缆进行直流耐压试验，并分别测量其在空气中和水中的泄漏电流和绝缘电阻；
将测量的电缆泄漏电流和绝缘电阻变化进行判断和统计；
采用测量电缆的机械性能来分析电缆寿命趋势；
将分析后的数据使用拉伸仪器进行测量老化电缆的抗拉强度和断裂伸长率；
将测得的数据分析进行整理，通过综合对比的方法进行筛选，选取断裂伸长率好的变化趋势，选用作为电缆寿命的评估参数；
选取的评估参数与国家标准和实际中的应用进行对比，判断电缆是否能继续可靠工作。
2.根据权利要求1所述的一种船用电缆老化性能的测试方法，其特征在于，测量中试验场的温度为16℃，湿度为30-60%。
3.根据权利要求1所述的一种船用电缆老化性能的测试方法，其特征在于，所述断裂伸长率的趋势采用指数函数进行数学拟合。
4.根据权利要求1所述的一种船用电缆老化性能的测试方法，其特征在于，所述直流耐压试验包括耐压试验和击穿试验。
5.根据权利要求1所述的一种船用电缆老化性能的测试方法，其特征在于，所述步骤三中的具体测试方法包括：将电线电缆浸入水池中，在线芯与水之间进行测量；或者将线芯绕在金属棒上，在线芯与金属棒之间进行测量。
6.根据权利要求5所述的一种船用电缆老化性能的测试方法，其特征在于，将乙丙绝缘电缆和天然丁苯橡胶绝缘电缆均匀缠绕在金属棒上。
7.根据权利要求5所述的一种船用电缆老化性能的测试方法，其特征在于，所述电线电缆浸入水池中时，绝缘切割处和水面的距离大于100mm，其中，浸入水池中的电线电缆表面缠绕有编织和橡胶外护层时，该断距离增加50-70mm。
8.根据权利要求7所述的一种船用电缆老化性能的测试方法，其特征在于，所述绝缘切割处的表面必须保持干燥，且需要在高湿度下测量绝缘电阻时，将试样放入具有相应湿度的恒温恒湿箱内进行测试。
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