K3类电缆热寿命试验数据及推算寿命的观察
&nbs双螺旋输送机p;
电缆绝缘热寿命评定是有关生产厂关心的问题，IE级K3类电缆绝缘的寿命评定是属于单因子温度的试验。IEC 60216应用阿累坭乌斯原理是众所振动粉碎机公认的试验和推算方法。
1、上世纪八十年代高压乙丙橡胶绝缘和含卤阻燃乙丙橡胶绝激振器缘寿命试验
&nKZS系列矿用筛采bsp; 回顾上世纪八十年代高压乙丙橡胶绝缘和含卤阻燃乙丙橡胶绝缘寿命试验情况。试样有二种形状，一种为成品电缆绝缘线芯抽去导体的管状试样，另一种为成品绝缘切取哑铃片试样。试验温度取三点，即121℃ 136℃ 150℃，寿命终止点取试样断裂伸长率下到40%（绝对值）和断裂伸长率的保留率下降到原始值的40%（相对值），试验结果得到较好的相关性，但是推算寿命与期望值相差甚大。表1～4为试验数据汇总，寿命推算结果均未超过10年，这是否能说明材料本身性能较差，或分析试验方法和试样等存在缺点，一时难以得出结论。以上二种材料配方并非为K3类电缆所设计，但根据经验，电缆的实际使用寿命一定在10年以上，主观估计为二十年左右。
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2矿业输送设备、交联聚乙烯寿命试验情况
当前K3电缆绝缘多数采用交联聚乙烯或无卤低烟阻燃交联聚烯烃，大约八年前，根据有关电缆厂的委托，电缆研究所对交联聚乙烯进行寿命评定工作，由于委托方要求限时提出报告，为压缩试验时间，制订的试验方案中，采取了较高的试验温度，这与IEC 60216推荐的试验寿命终止时间以及最低试验温度与工作温度之差值有出入，但不严重破碎机生产线影响总体趋势。试样取用硅烷交联聚乙烯和辐照交联聚乙烯，试样制备有了改进，采用特制管状试样，情况有所改善，试验结果基本符合期望值。
滚筒筛 根据经验对交联聚烯烃的寿命评定应注意以下方面：（1）所有试样的材质应均匀并保持致性，制样应当一次完成。（2）制备试样的关键工艺最好与电缆加工相似。（3）试样厚度及外围周长可进行预备性试验来确定，以满足试验周期时限的要求。（4）防止试样局部划伤、拉伸和弯折等。选择特制的管状试样能符合上述要求，而通常用颗粒料模压后，切取哑铃试片不能完全符合上述要求，从成品电缆上剥取的管状试样或切取的哑铃片试样，也不能完全符合上述要求，从而人为地下降了试验寿命终止时间。
管状试样制作的步骤如下：在直径为胶带输送机1.0 mm左右的光亮铜线外挤厚度为1.2±0.1 mm的可交联聚烯烃或其他要求的材料，但不要挤得太紧以免不易抽出铜线，当挤塑达到稳定状态后，才可将绝缘线芯作为正式试验样品，长度需充分满足总的管状试样数量，然后进行交联（与电缆绝缘芯交联工艺相同）。成圈试样应在二端各取约20 m样品，按标准进行浸水耐电压试验、浸水绝缘电阻测量、原始抗张强度和断裂伸长率试验、热收缩和热延伸试验，必要时需进行凝胶率测定。二端取样的试验数据应非常接近，以证明成圈试样材质的均一性。下一步是切取管状试样，长度适当放长一些，并抽出铜线，抽铜线时应避免拉伸绝缘空管。允许在管状试样的一端用适当材料堵塞，但禁止插入金属线，可以用局部热压密封法，不允许试样二端均堵塞。管状试样总数应有充分的批量备份。
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给料设备关于计算符号的说明：T0和T 为试验温度（℃和K）
&n破碎机bsp; t 为试验寿命终止时间（h）
τ 为推算90℃寿命（h碎石机设备）
&nb环锤式破碎机sp; n 为计算时取的温度点
表5是一组硅烷交联聚乙烯典型试验数据，其推算结果看来可以接受。分析表5情况，与IEC 60216导则的推荐条件存在几点差异：（1）最低试验温度135℃与工作温度90℃的差值大于30℃，此时推算寿命的线性关系可能有变化。（2）最低试验温度135℃的t为38 h ，时间偏短，会使直线斜率偏陡。（3）最高试验温度180℃的t为2300 h ,，时间也偏短，影响直线延伸误差原煤分级筛。不过γ仍超过95％，应认为τ值可信。用另一种方法进行分析，即是将上述数据分二组，一组为135℃、150℃和165℃，另一组为150℃、165℃和180℃，分别用二组数据进行三点法推算寿命，结果见表6和表7，在理论上τ和γ值都是有效的（参见图4）。
表6的最低试验温度与额定使用温度相差60℃，其推算寿命τ接近80年。表7的含意是最高试验温度下降到165℃，τ则接近20年，如果联系EBASCO规范的解释，实际使用寿命总是比实验室推算寿命长得多，这样的结果也无妨大局。前者γ为0.985，后者为0.995，均大于0.98，同样有效，但表7的可信度比表6略高。总之试验方案的设计会影响τ和γ值。再观察老化前数据，原始断裂伸长率为400％，下降到50％时绝对值为200％，安全余度很大。为进一步比较情况，用同样方法进行辐照交联聚乙烯寿命试验和推算。发现所选辐照交联聚乙烯性能比硅烷交联聚乙烯性能好，表8得到了证实（见图5）。
从以上的观察和分析，今后在寿命评定研究工作中，需要对试验温度、温度级差和试验时限进行调整。对工作温度为90℃的交联聚烯烃和乙丙橡胶，试验温度可取120～165℃，其中135℃是规定必须选取的温度点。温度级差取15℃为宜，这样满足了四个试验温度点。最高试验温度的寿命终止时限会超过100 h ，最低试验温度时限也会超过5000 h 。试样寿命终止参数，通常用断裂伸长率下降到原始值的50％作为终止点，当原始断裂伸长率大于250％时，这样的规定偏严，若终止点取原始值的30％ ，断裂伸长率绝对值仍有75％ ，仍在安全限度内。
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