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.范圍
本標準規(guī)定了自限溫伴熱帶的技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸和貯存等條件。
本標準適用于具有正溫度系數(shù)電阻率的聚合物導電復合材料制成的自限溫伴熱帶。
2.規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標準,然而,鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文件,其版本適用于本標準。
GB/T 2900.10 電工術語 電纜(GB/T 2900.10-2001,idt IEC 60050(461):1984)
GB/T 2900.23 電工術語 工業(yè)電熱設備(GB/T 2900.23-1995,neq IEC 60050(841):1983)
GB/T 3956 電纜的導體(GB/T 3956,idt IEC 60228:1978)
GB/T 2951.1-1997 電纜絕緣和絕緣層材料通用試驗方法 第1部分:通用試驗方法 第1節(jié):厚度和外形尺寸測量——機械性能試驗(idt IEC 60811-1-1:1993)
GB/T 2951.2-1997 電纜絕緣和絕緣層材料通用試驗方法 第1部分:通用試驗方法 第2
節(jié):熱老化試驗方法(idt IEC 60811-1-2:1995)
GB/T 2951.4-1997 電纜絕緣和絕緣層材料通用試驗方法 第1部分:通用試驗方法 第4
節(jié):低溫試驗(idt IEC 60811-1-4:1985)
GB/T 2951.5-1997 電纜絕緣和絕緣層材料通用試驗方法 第2部分:彈性體混合料試驗方法 *節(jié):耐臭氧試驗——熱延伸試驗——浸礦物油試驗(idt IEC 60811-2-1:1986)
GB/T 3048.6-1994 電線電纜電性能試驗方法 絕緣電阻試驗 檢流計比較法
GB/T 3048.8-1994 電線電纜電性能試驗方法 交流電壓試驗
GB/T 3048.9-1994 電線電纜電性能試驗方法 絕緣線芯工頻火花試驗
GB/T 2406-1993 塑料燃燒性能試驗方法 氧指數(shù)法
GB 3836.1 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第1部分:通用要求(GB 3836.1-2000,eqv IEC 60079-0:1998)
GB 3836.3 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第3部分:增安型“e”(GB 3836.3-2000,eqv IEC 60079-7:1990)
3.術語和定義
本標準未定義的術語采用GB/T 2900.10、GB/T 2900.23 規(guī)定的名詞術語
3.1 電阻率溫度系數(shù) temperature coefficient of resistivity
反映電阻率與溫度變化的關系。電阻率隨溫度升高而增大的為正溫度系數(shù),反之為負溫度系數(shù)。
自限溫伴熱帶 self-regulation heating belt
由具有正溫度系數(shù)(Positive Temperature Coefficient,PTC)電阻率特性的高聚物導電復合材料制成的帶狀電伴熱器。
3.3發(fā)熱電阻體(自限溫伴熱帶的)heating resistance body(of self-regulation heating belt)
敷設在兩平行的導體之間,能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿牟牧稀?nbsp;
3.4芯帶 core-belt
由導體和發(fā)熱電阻體組成的扁形發(fā)熱元件。
3.5外護套 jacket
包覆在絕緣外面,由金屬或非金屬材料組成的均勻連續(xù)的包覆層,用來保護盒增強自限溫伴熱帶以防損壞。
3.6標稱功率(自限溫伴熱帶的)nominal power(of self-regulation heating belt)
自限溫伴熱帶在10℃時測出的每米發(fā)熱功率。
3.7zui高表面溫度 maximum surface temperature
絕熱條件下測得的,通電狀態(tài)下自限溫伴熱帶表面能夠達到且不再升高的溫度。
3.8zui高承受溫度 maximum bearable temperature
自限溫伴熱帶功能和結(jié)構(gòu)受到損壞并且不能再恢復的外界溫度。
3.9zui高維持溫度 maximum holding temperature
在一定保溫條件下,自限溫伴熱帶通電時,能夠使伴熱系統(tǒng)持續(xù)保持(或保持一段時間)的zui高溫度。
3.10起動電流 start current
額定電壓下,環(huán)境溫度為0℃時起動的瞬間zui大電流。
3.11PTC強度 intensities of PTC
自限溫伴熱帶峰值電阻(Rpeak)與25℃時的電阻(R25)之比值,即:
PTC強度(K)= Rpeak/R25
4.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、分類和標識
4.1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
4.1.1自限溫伴熱帶可為芯帶與絕緣組成的基本型結(jié)構(gòu),也可為芯帶、絕緣、屏蔽層、護套層組成多層結(jié)構(gòu)。
4.1.2結(jié)構(gòu)示意圖,見圖
① 平行導電金屬線芯;② 發(fā)熱芯帶;③絕緣層;④ 屏蔽層;⑤ 護套層
4.2分類
成品自限溫伴熱帶可分為:基本型、防爆型、加強型和耐腐型等。
4.2.1基本型自限溫伴熱帶
由芯帶和絕緣構(gòu)成的自限溫伴熱帶,用“J”表示。
4.2.2防爆型自限溫伴熱帶
在基本型自限溫伴熱帶外,將金屬絲編織形成屏蔽層,具有接地和增強保護作用。亦稱屏蔽型自限溫伴熱帶。用“P”表示。
4.2.3加強型自限溫伴熱帶
在自限溫伴熱帶外,再包覆一層外護套。用“B”表示。
4.2.4耐腐型自限溫伴熱帶
在基本型自限溫伴熱帶外包覆一層具有耐酸、堿特性的外護套。用“F”表示。
4.3產(chǎn)品型號規(guī)格
產(chǎn)品型號規(guī)格的基本信息組成及排列順序如下:
示例:DBRZ-25-220-J 代表低溫窄型,標稱功率25W/m,額定電壓220V,基本型結(jié)構(gòu)的普通自限溫伴熱帶。
5.技術要求
5.1導體
由多股絞合的鍍覆鎳層的銅線組成。一般應符合GB/T3956導體線芯第2種的規(guī)定。
5.2芯帶
5.2.1形狀與尺寸
芯帶的斷面一般為啞鈴形或扁圓形,其寬度為6mm-12mm,厚度為1.5mm-3.0mm,偏差不超過規(guī)定值的10%,包覆導體的發(fā)熱電阻體材料zui薄處不得<0.2mm
5.2.2熱延伸性能
交聯(lián)后芯帶的熱延伸試驗按GB/T2951.5進行,在規(guī)定的溫度和載荷下,芯帶材料的熱延伸率,低溫型≤175%,中溫和高溫型≤150%,冷卻后*變形≤15%
5.2.3芯帶的PTC強度
芯帶的PTC強度(K)應≥104。
5.3絕緣與外護套
5.3.1絕緣材料
絕緣材料可用PE、Teflon FEP、Teflon PFA等。應按使用工藝條件不同選用。
5.3.2絕緣厚度
絕緣厚度為0.5mm-1.2mm,其zui薄處的厚度應不小于規(guī)定值的90%。
5.3.3外護套厚度
外護套厚度為0.6mm-0.8mm,其zui薄處的厚度應不小于規(guī)定值的90%。
5.3.4 絕緣機械性能
絕緣的拉伸強度見表1。
表1 絕緣的拉伸強度
5.3.5絕緣熱老化性能
在高于zui高承受溫度15℃的老化箱中老化168h,老化后的拉伸強度變化率≤20%,斷裂伸長變化率≤20%。
5.3.6絕緣與外護套材料的燃燒性能
絕緣與外護套材料的氧指數(shù)應≥27。
5.4成品自限溫伴熱帶
5.4.1自限溫伴熱帶各種系列及主要參數(shù)
自限溫伴熱帶各種系列及主要參數(shù)見表2。
表2伴熱帶各種系列的主要參數(shù)
5.4.2工頻火花試驗性能
自限溫伴熱帶芯帶包覆絕緣后,按GB/T 3048.9規(guī)定,工頻5kV火花試驗不擊穿。
5.4.3耐高壓交流電性能
自限溫伴熱帶耐高壓交流電試驗的條件參見表3。
表3耐高壓交流電性能
5.4.4防水性能
成品自限溫伴熱帶試樣浸入室溫水中48h后仍可達到5.4.2耐高壓的要求。
5.4.5絕緣電阻
每米成品自限溫伴熱帶的絕緣電阻不低于20MΩ。
5.4.6低溫彎曲性能
在-20℃下,自限溫伴熱帶彎曲二次后表面無開裂。
5.4.7zui高表面溫度
額定電壓下,自限溫伴熱帶zui高表面溫度:低溫型不高于85℃;中溫型不高于120℃;高溫型不高于150℃(對于zui高維持溫度高于135℃的高溫型自限溫伴熱帶不在此范圍)。
5.4.8起動電流
額定電壓為220V時,各系列自限溫伴熱帶在0℃和10℃時的起動電流見表4。
表4 自限溫伴熱帶起動電流
5.4.9熱穩(wěn)定性能
5.4.9.1試樣在熱穩(wěn)定測試儀上經(jīng)冷熱交替循環(huán)試驗后,功率不低于標稱功率的90%。
5.4.9.2冷熱溫度及交替循環(huán)次數(shù)參見表5
表5 冷熱溫度及交替循環(huán)次數(shù)
5.4.10成品伴熱帶的防爆性能
應符合GB3836.1,GB 3836.3的有關規(guī)定。
5.4.11屏蔽層
屏蔽層采用鍍錫銅絲或其他金屬絲編織,編織層應均勻,表面應平整,完整地覆蓋于帶體表面。單根金屬絲的直徑在0.12mm~0.15mm之間,編織層覆蓋率≥85%。
6. 試驗方法
除非另行規(guī)定,試驗在室溫下進行;交流電的頻率40Hz~60Hz。樣品為未使用過的新樣品。
6.1芯帶外形尺寸的測量
按GB/T 2951.1執(zhí)行。
6.2 熱延伸性能試驗
按GB/T 2951.5執(zhí)行。試驗溫度參見表6。
表6 熱延伸試驗
6.3PTC強度測量
6.3.1試驗設備
萬用表、高電阻測量儀或兆歐表,按GB/T 3048.6執(zhí)行,精密型熱風循環(huán)烘箱(室溫~300℃,度±2℃)。
6.3.2樣品
每次取三組試樣,每組試樣一支,長120mm,剝出每支試樣一端的線芯20mm,另一端加以絕緣。
6.3.3試驗步驟
將樣品放入烘箱,設定溫度,控制升溫速度為(2~5)℃/min,測定不同溫度下樣品的電阻,取zui高電阻為Rpeak,按 3.11所列公式計算PTC強度。
6.4絕緣與外護套厚度的測量
按GB/T 2951.1執(zhí)行。
6.5機械性能試驗
按GB/T 2951.1執(zhí)行。
6.6熱老化性能試驗。
按GB/T 2951.2執(zhí)行。試驗溫度見表7。
表7 熱老化試驗
6.7燃燒性能試驗
按GB/T 2406 執(zhí)行。
6.8zui高維持溫度測定
6.8.1試驗設備
電流表、電壓表、交流穩(wěn)壓電源、測溫儀表,以及長1.2m,外徑為50mm,壁厚<0.5mm的不銹鋼鋼管一支,用軟管將鋼管二端與恒溫水槽(高溫伴熱帶要采用導熱油)進口連接,二端分別設置測溫探頭。
6.8.2試驗樣品
長 1030mm,一端用套管密封,另一端剝出30mm導體接好導線用套管封住,將試樣緊貼在鋼管上。鋼管外用厚度為25mm的發(fā)泡橡塑或相當?shù)母魺岵牧媳亍?nbsp;
6.8.3試驗步驟
通過開關將試樣接通交流穩(wěn)壓電源,將電流表串聯(lián)接到試樣的導體上,由恒溫水(油)槽向鋼管內(nèi)泵入循環(huán)水(油),慢慢加熱恒溫水(油)槽,溫度升高后,不斷觀測電流表讀數(shù),當電流表讀出的電流值為零時,記錄下測溫儀表上的讀數(shù),該溫度即為zui高維持溫度。
6.9zui高承受溫度
測得的zui高維持溫度加25℃,為該樣品的zui高承受溫度。
6.10工頻火花試驗
按GB/T 3048.9執(zhí)行。試驗電壓5kV,整定電流100mA。
6.11高壓交流電試驗
6.11.1試驗設備
高壓電源和高電壓測量儀,按GB/T3048.8規(guī)定的要求。
6.11.2樣品
在一批產(chǎn)品中隨機截取三支試樣,每支長度至少為5m,剝出一端的兩根導體各長30mm并絞合在一起。
6.11.3試驗步驟
6.11.3.1基本型伴熱帶
在室溫下將試樣浸入水中,試樣兩端露出水面300mm。
6.11.3.2防爆型伴熱帶
剝?nèi)シ雷o層和屏蔽網(wǎng)300mm,將屏蔽網(wǎng)接地,試樣不必浸入水中。
6.11.3.3加強型伴熱帶
剝?nèi)ネ饨^緣層或無堿玻璃布層,有屏蔽層時,將屏蔽網(wǎng)接地,試樣不必浸入水中。
6.11.4將高壓交流電源的高壓端接自限溫伴熱帶的導體,接地端接入水或屏蔽網(wǎng)。試驗電壓按表8進行。
6.12防水性能試驗
試樣按6.6.2制備,浸入室溫水中不少于48h,然后按6.6.4進行耐交流高壓電試驗,不發(fā)生擊穿。
6.13護套絕緣電阻測量
6.13.1 試驗設備:按國標GB/T 3048.6第3章試驗設備執(zhí)行。
6.13.2 自限溫伴熱帶樣品在完成6.6交流電壓試驗后接著進行本試驗。浸水試驗試樣按6.6.2制備,浸入室溫水中不少于48h,然后按6.6.4進行耐交流高壓電試驗。
6.13.3基本型伴熱帶浸入水中,用高阻儀(DC500V)測量線芯和屏蔽網(wǎng)間的電阻。
6.13.4防爆型伴熱帶不必浸入水中,用高阻儀(DC500V)測量線芯和屏蔽網(wǎng)間的電阻。
6.13.5絕緣電阻的計算:將測試結(jié)果按國標GB/T3048.6計算出試樣的絕緣電阻。
6.14低溫彎曲性能試驗
按GB/T2951.4執(zhí)行
將試棒喝待測試的基本型自限溫伴熱帶樣品放入低溫箱中,按表9條件進行,完成后,取出試樣觀察無開裂。
表9 低溫彎曲試驗
GB/T19835-2005
6.15zui高表面溫度測量
將3m-4m長的伴熱帶樣品繞成盤香狀,3對熱電偶夾在伴熱帶的不同部位之間。將此樣品放在一內(nèi)襯為不小于50mm厚的泡沫聚苯乙烯的保溫盒中。靠近自限溫伴熱帶處則用能承受其zui高承受溫度的保溫材料隔熱。對樣品施加額定電壓后溫度上升,當溫度均衡時測量3對電偶的溫度,取讀數(shù)zui高者為該型號自限溫伴熱帶的zui高表面溫度(溫度均衡是指溫度升高不超過2℃/時)
6.16起動電流測量
6.16.1試驗設備
同6.8.1
6.16.2樣品
同6.8.2
6.16.3
試驗步驟
將電流表串聯(lián)接到試樣的導體上,由恒溫水(油)槽向鋼管內(nèi)泵入循環(huán)水(油),慢慢對恒溫水(油)槽制冷,待水(油)溫達到0±1℃后,通過開關將試樣接通交流穩(wěn)壓電源,記錄通電起始階段的zui大瞬時電流。該電流為樣品自限溫伴熱帶0℃時的起動電流。同一方法可以測得10℃時的起動電流。
6.17功率-溫度特性的測量
6.17.1試驗設備
同6.8.1。
6.17.2樣品
同6.8.2。
6.17.3試驗步驟
在按6.16.3測定冷起動電流后繼續(xù)通電,調(diào)節(jié)恒溫槽水(油)溫到10℃,在電流恒定時(電流變化值小于5%),讀取電流、電壓及相應的鋼管溫度。然后保持通電狀態(tài),以后水溫每提高10℃用上述方法測定一次,直至達到zui高維持溫度為止。
6.17.4計算與作圖
由6.13.3所測的電壓電流計算功率,對應的功率和溫度作功率-溫度曲線。10℃時的功率為標稱功率。
6.18熱穩(wěn)定性試驗
6.18.1試驗設備
熱穩(wěn)定性試驗儀。
6.18.2樣品
每次取二組試樣,每組試樣3~5支,每支長170mm,剝出每支試樣一端的導體20mm,另一端加以絕緣。
6.18.3試驗步驟
將兩組試樣分別接到熱穩(wěn)定性試驗儀上,所有試樣通以額定電壓。然后在裝有試樣的兩側(cè)分別通熱的導熱油和冷的導熱油,至熱端溫度為該樣品伴熱帶zui高承受溫度±2℃,冷端溫度為±5℃,穩(wěn)定6min。然后將兩端的冷熱介質(zhì)對調(diào),使之循環(huán)。在7~30次循環(huán)之間測量試樣的功率共五次。取平均為起始功率。以后每隔60~100次循環(huán)測量功率一次直至滿足要求的循環(huán)次數(shù)為止。功率均當樣品在冷端時測量。
7檢驗規(guī)則
7.1出廠檢驗
7.1.1自限溫伴熱帶應由制造廠檢驗部門檢驗合格后方可出廠。
7.1.2自限溫伴熱帶的出廠檢驗至少包括6.1、6.16、6.17的項目,如有一項不合格,則為不合格產(chǎn)品。
7.2型式試驗
7.2.1伴熱帶在下列情況之一時,應進行型式檢驗:
a)新試制的伴熱帶產(chǎn)品;
b)當伴熱帶配方、工藝或所用材料有較大改變時;
c)連續(xù)生產(chǎn)中的產(chǎn)品,每兩年不少于一次;
d)作產(chǎn)品防爆檢驗的樣品;
e)國家質(zhì)量監(jiān)督部門提出進行型式檢驗的要求。
7.2.2型式檢驗的內(nèi)容應符合表10的規(guī)定。
表10 形式檢驗內(nèi)容
7.2.3型式檢驗的抽樣數(shù)與判定規(guī)則
每次隨機抽三段樣品,經(jīng)檢驗如發(fā)現(xiàn)有一段不符合本標準的技術要求時,應從該批產(chǎn)品中另抽出雙倍數(shù)重復檢驗,如仍有不符合要求時,則該批產(chǎn)品為不合格。
7.3驗收
訂貨方有權檢查產(chǎn)品的主要技術指標是否符合本標準規(guī)定值的要求。
8標志、包裝、運輸和貯存
8.1成品自限溫伴熱帶的表面應印有清晰的型號、廠名、批量代號,兩個標志始末端的間距不超過500mm。
8.2為了方便用戶識別,絕緣和護套顏色按低、中、高溫予以區(qū)別,一般定為低溫型自限溫伴熱帶為黑色,中溫型自限溫伴熱帶為藍色,高溫型自限溫伴熱帶為棕色。也可按用戶的要求設計絕緣或外護套顏色。
8.3成品自限溫伴熱帶可以成卷或成盤包裝,端頭應用絕緣膠帶密封,注意防潮。
8.4每卷或每盤自限溫伴熱帶上應有標簽注明以下內(nèi)容:
a)產(chǎn)品名稱(特別注明不得作為導線使用);
b)型號;
c)長度(m);
d)質(zhì)量(kg)
e) 制造廠名;
f)執(zhí)行產(chǎn)品標準號;
g)出廠時間;
h)檢驗員;
i)合格證。
8.5裝箱時包裝箱體外應標明:產(chǎn)品名稱、型號、制造廠、廠址、、通訊地址,箱體上應有毛重、防潮、向上等標志。
8.6貯存應注意防潮、防腐蝕。
附錄A
(資料性附錄)
熱穩(wěn)定性能測試儀
A.1試驗設備
A.1.1試驗裝置
如圖A.1所示
1. 自限溫伴熱帶樣品;
2. 中空金屬測試平臺;
3. 電磁閥
A.1 熱溫度性測試儀
A.1.2金屬測試平臺
為中空金屬盒,恒溫的熱油或冷油經(jīng)過油泵流經(jīng)測試平臺盒內(nèi)。被測試樣品分兩組緊貼在兩只測試平臺的表面,并按額定電壓接上電源和測試儀表。
A.1.3電磁閥
通過切換電磁閥,循環(huán)改變測試平臺內(nèi)的熱油或冷油。
A.1.4導熱油
導熱油分別盛放在兩只容器中,按試驗方法要求的溫度用溫控器進行控溫。
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