電線電纜試驗方法標準的制定與修改歷程

萬樹德， 鄭建強

(1.上海電纜研究所，上海200093;2.長江高科電纜有限公司，湖北宜昌443100)

0 引言

電線電纜除了有導電線芯外，還有專門的絕緣層，以及可能具有的包覆層、纜芯保護層及外護層。此外，某些線纜產(chǎn)品還有第四大元件——屏蔽層。這些元件的結(jié)構(gòu)和材料性能應滿足產(chǎn)品的基本要求。

電線電纜是一種長期運行的產(chǎn)品，通常是沿長度進行敷設、安裝或移動式使用，產(chǎn)品應用范圍廣，環(huán)境與使用條件錯綜復雜。線纜產(chǎn)品的基本特性是對使用環(huán)境的適應性:耐高溫、耐低溫、耐油、耐熔劑、耐臭氧、耐大氣環(huán)境、耐振動、耐磨、抗扭轉(zhuǎn)、抗拉、抗壓、阻燃、耐火和防生物侵襲等。由此可見，線纜產(chǎn)品性能要求是多方面的，非常廣泛。從整體來看，其主要性能可綜合為電性能、機械物理性能、熱性能、耐氣候性能、老化性能等。

為了考核和驗證產(chǎn)品的各項性能，在產(chǎn)品標準中應列舉出各種試驗項目，給出判定的指標及試驗方法標準。如果某一項目沒有相應的試驗方法標準，則應在產(chǎn)品標準的附錄或條款中，規(guī)范其試驗方法。有時產(chǎn)品標準中聲明試驗方法正在考慮之中，這說明該項性能雖很重要，但因試驗方法不成熟，暫時不能進行檢驗，也難以考核。

試驗方法標準是電纜行業(yè)開展質(zhì)量活動的重要支撐之一。本文將綜述相關標準的制定和修改歷程，特別是兩個通用試驗方法標準的最新動態(tài)，探討我國國家標準與IEC標準的關系，為電線電纜試驗方法標準的制定提供技術借鑒。

1 電線電纜試驗方法標準

1.1 我國最早的試驗方法標準

上海電纜研究所作為電纜行業(yè)產(chǎn)品開發(fā)、標準制定和測試檢驗的研究機構(gòu)，負責產(chǎn)品的技術標準以及上引下延的相關標準、標準體系的制定、審查、批準等。其中，第一批試驗方法標準有GB 764～767—65《電線電纜試驗方法(一)》;JB 1173—71《橡皮和塑料電線電纜檢驗方法》;JB 1071—67《裸電線產(chǎn)品檢驗方法》、JB 1194—74《漆包線試驗方法》、JB 867—66《用交流測量電纜對稱線對工作電容方法》等。

1.2 電纜行業(yè)試驗方法標準體系的形成

上世紀80年代，上海電纜研究所修改和制定了一系列試驗方法標準:除GB 2951—82《電線電纜機械物理性能試驗方法》和GB 3048—82《電線電纜電性能試驗方法》兩個通用標準外，還有 GB 4074—83《漆包線試驗方法》、GB 1343—84《繞包線試驗方法》、GB 5441—85《通信電纜試驗方法》、GB4909—85《裸電線試驗方法》。

從上述標準來看，每個試驗方法的制定都很精彩。這是因為標準制定的技術儲備很充分，首先查閱大量國際標準，如 ISO、IEC、BS、VDE、JIS、ASTM、ΓOCT等，并對相關的試驗方法進行對比分析，作為制定標準的重要參考。同時，盡可能進行試驗驗證工作，為標準的制定打下堅實的基礎。再從標準形成的格式來看，規(guī)范了較統(tǒng)一的章、節(jié)要求，其內(nèi)容都是非常豐富的，凸現(xiàn)出電線電纜產(chǎn)品的特點。

2 標準制定的依據(jù)

2.1 GB/T 1.1—2000的重要規(guī)定

眾所周知，標準的制定應按CB/T 1.1—2000《標準化工作導則 第1部分:標準的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則》，其中規(guī)定“……適合的情況下，有關試驗方法的細節(jié)可按下列順序給出:a)原理;b)試劑或材料;c)裝置;d)試樣和試件的制備和保存;e)程序;f)結(jié)果的表述，包括計算方法以及測試方法的精密度;g)試驗報告。”

按此規(guī)定試驗方法的“細節(jié)”，來解讀本所80年代制定的各系列試驗方法標準，除了試驗報告一章有缺失外，其余各章的技術要求基本一致，如與國際上試驗方法標準相比，亦可以說毫不遜色。

2.2 關于采用國際標準

如果制定的標準有相應國際標準，這又涉及采用國際標準的方式，按GB/T 20000.2—2001《標準化工作指南 第2部分:采用國際標準的規(guī)則》規(guī)定，采用國際標準的一致性程度分為“等同”、“修改”、“非等效”三種。

根據(jù)本人參與修訂標準的工作體驗，電線電纜試驗方法標準“等同采用”國際標準最為便捷，只要對條文的翻譯和理解正確，加上必要的試驗設備研制和驗證，標準就能順利地通過審定，如GB/T 2951系列標準。

但由于種種原因所限，有些試驗方法標準只能采用“修改”或“非等效”的方式，這對標準的修訂工作帶來一定的難度。GB/T 3048系列標準屬于此例，下面將詳細論述。

3 GB/T2951—2008的制定和修改歷程

3.1 IEC540和IEC60811

查詢IEC線纜產(chǎn)品的機械性能試驗方法標準，最早為人們熟知的是IEC 540:1976《電纜及軟線的絕緣和護套的試驗方法》。該標準規(guī)定了“電纜、電線和軟線(包括一些通信電纜)的合成絕緣和護套的試驗方法”。標準中包括機械物理性能、局部放電、450/750 V及以下電纜、軟線和電線的電氣試驗項目，屬綜合性試驗方法。

很快，在IEC 540和相近似的IEC 538《電纜電線和軟線 聚乙烯絕緣和護套的試驗方法》基礎上，發(fā)展為IEC 811:1985《電纜絕緣和護套材料通用試驗方法》和IEC 885《電線電纜電性能試驗方法》。

IEC 60811不斷有修改件和新版標準，其適用范圍擴大為配電、通信用、船舶及近海用電纜和光纜的聚合物絕緣和護套材料(彈性體、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚烯烴等)和填充膏的試驗方法。

3.2 GB/T 2951試驗方法標準制定歷程

首先應介紹JB 1173—71，該標準制定的試驗方法并不完善，包括厚度測量、耐燃、耐油、低溫卷繞、熱塑性、熱老化、光老化等七項試驗方法，但這就是機械物理性能試驗方法的雛形。

實際上，最早認知的是GB 2951—82年和83年頒布的共35個分標準。其等效采用IEC 540、BS、VDE、JIS、ASTM等國際標準，且仍參照JB 1173—71和JB 664—77《電線電纜用橡皮》、JB 1072—67《電纜外護層》等標準中相應的試驗方法部分而制定的。

這種狀態(tài)一直延續(xù)到CB/T 2951—94版，該版雖修訂了34個分標準，新制訂5個分標準，但這些分標準仍停留在等效采用IEC 811系列標準的層面上;為了達到我國制定標準的政策要求，GB/T 2951的97版和2008版標準相繼問世，這些系列標準等同采用IEC 60811最新版本及其修正案，并將未納入IEC 60811的分標準剝離。

GB/T 2951—94被剝離的分標準中，包括:總則、軟電線和軟電纜曲撓試驗、彎曲試驗、外護套環(huán)烷酸銅含量試驗、腐蝕擴展試驗、擠出外護套刮磨試驗、抗撕試驗、氧化誘導期試驗，86版的白蟻試驗和新增的大鼠啃咬試驗(最后兩個分標準為報批稿階段)共10個試驗方法，以新標準JB/T 10696—2007《電線電纜機械和理化性能試驗方法》頒布。至此，僅剩下外護層厭氧性細菌腐蝕試驗、鹽浴槽試驗兩個試驗方法未作交代，希望引起同行的關注。

4 GB/T 3048—2007的制定和修改歷程

4.1 電性能試驗方法制定歷程

首先應介紹GB 764～767—65，該標準含四項試驗方法:導電線芯電阻(直流電橋法)、絕緣電阻(直流比較法)、交流電壓、電力電纜介質(zhì)損耗角正切(交流高壓電橋法)。顯然，這就是電線電纜電性能試驗方法的雛形。

1982年制定了一個新標準，編號為GB 3048.10《擠出防蝕護套火花試驗方法》;1983年將65版修改(其中絕緣電阻增加了電壓-電流法)為5個分標準，再制定了6個分標準。這樣，GB 3048就形成了系列標準，共12個分標準。

為了滿足線纜產(chǎn)品電性能試驗的迫切需要，GB/T 3048—92版頒布實施3個試驗方法;1994年修訂了原先的12個分標準，再制定1個新標準，以GB/T 3048—94版本發(fā)布，至此，電線電纜電性能試驗方法共有16個分標準。

40多年來，電性能試驗方法標準經(jīng)多次修改，不斷完善。標準巨大的包容性和科學規(guī)范，在電纜行業(yè)中得到廣泛的應用。但隨著電纜產(chǎn)品的開發(fā)，對電性能試驗技術帶來了新的課題;檢測人員在實踐中解決了一些難題，有許多經(jīng)驗值得進一步總結(jié);特別是隨著高電壓技術和電子技術的發(fā)展，專用于電纜的試驗設備和測試儀器相繼問世，也促進了電性能檢測技術的提高。為此，2002年標委會下達標準修訂的任務，GB/T 3048—2007經(jīng)合并修訂為14個分標準。

4.2 采用國際標準的動態(tài)

GB/T 3048采用IEC標準的方式，不像GB/T 2951那樣簡單。因IEC 855-1:1987《額定電壓450/750 V及以下電纜、軟線和電線的電性能試驗》僅適合于低壓電線電纜的電性能試驗;實際上，電性能試驗的難度在高電壓，這時產(chǎn)品標準都是直接引用IEC 60-1《高電壓試驗技術 第一部分 一般定義和試驗要求》。

鑒于IEC 60060-1涵蓋的試樣種類和試驗項目更廣，不論在技術要求的內(nèi)容和標準結(jié)構(gòu)形式方面，都與GB/T 3048的傳統(tǒng)格式有很大的差異。為此，我們在修訂時經(jīng)反復推敲，確定對GB/T 3048.8—2007《交流電壓試驗》和GB/T 3048.14—2007《直流電壓試驗》，只能采用“非等效”的方式，并力求制定出反映電線電纜特點的試驗方法。

我們知道，IEC 230《電纜及附件的沖擊電壓試驗》是1966年頒布的。幾十年來，盡管電纜產(chǎn)品有了很大發(fā)展，對沖擊電壓試驗的要求有變化，但該標準始終未作修改。在最新的產(chǎn)品標準中，對“沖擊試驗電壓的波形”表述為:“按照IEC 60230的規(guī)定……其它方面應按照IEC 60060-1的規(guī)定”。根據(jù)GB/T 20000.2—2001中規(guī)定“個別情況下，在一個國家標準中采用幾個國際標準可能是適宜的”，故將GB/T 3048.13《沖擊電壓試驗》，定格為修改采用IEC 60230和IEC 60060-1兩個標準的方式，亦是順理成章的事。

研究GB/T 3048系列標準，直接涉及到相應的IEC標準并不多，僅IEC 468:1974《金屬材料電阻率的測量方法》和IEC 885-3:1988《整根擠出電力電纜局部放電測試方法》。據(jù)悉，這兩個標準制定都是很嚴格的，IEC專門組織起草小組，進行大量的實驗工作，依靠各國專家合作，制定出的試驗方法技術含量高，標準涉及的廣度和深度均值得我們借鑒的。

這次GB/T 3048.2—2007《金屬材料電阻率試驗》修改采用IEC 60468，新標準全面反映了原標準的精華，除了典型的直流電橋外，又認可了數(shù)字式測試儀;規(guī)定了更嚴格的溫度控制要求，補充了有利于操作的若干規(guī)定，以充分體現(xiàn)最新技術水平。

GB/T 3048.12的修訂遇到了難題，因測試儀器的創(chuàng)新和試驗技術的開發(fā)，其基礎標準IEC 60270:2000《局部放電測量》特別認可了數(shù)字式局部放電測試儀，規(guī)范了局放參量的數(shù)字采集導則，這無疑開辟了局放測量新的途徑;但是，IEC 60885-3中明確規(guī)定:“有關局部放電測量的一般技術參照 IEC 60270:1981。”在IEC相關標準間還未協(xié)調(diào)的情況下，如何將這些最新的技術引進成盤電纜的局部放電測試。對此，電纜行業(yè)尚缺少必要的經(jīng)驗，某些問題有不同的見解，我們感到目前時機還很不成熟;GB/T 3048.12—2007《局部放電試驗》總結(jié)了幾十年來的檢測實踐，增加了局部放電試驗用的電纜終端和全屏蔽局部放電測試系統(tǒng)技術條件，充分反映了我國電纜行業(yè)局部放電測試技術的最新成果。

最后，我們應關注GB 3048.9《絕緣線芯火花試驗》，該標準是按BS 5099《電纜火花試驗》制定和修改的。這次修改曾探討涉及火花試驗的BS和UL兩個標準，其中試驗設備的靈敏度、允許走線的速度等有較大的差異，所以欲增加高頻火花機的初衷未能實現(xiàn);現(xiàn)在，IEC 62230:2006《電纜-火花試驗方法》填補了空白，有了這個相對應的IEC標準，為GB 3048.9的全面修改，打下了堅實的技術支撐。

5 結(jié)束語

為了修訂GB/T 3048，我們查閱了IEC等國際標準，從中觸摸到試驗方法標準發(fā)展的軌跡。最早的是綜合性標準，將主要特性的試驗方法放在一起;后來隨著電纜產(chǎn)品的開發(fā)，對測試技術的要求越來越高，試驗方法標準也進一步細化，分為電性能、機械物理性能、燃燒性能等通用系列標準。

現(xiàn)在的趨勢是制定更為專業(yè)的電氣性能試驗，如美國石油學會標準APIRP11S6:1995(已轉(zhuǎn)化為GB/T 18050—2000《潛油泵電纜試驗方法》)就是實例。該標準指出“通常，電纜測試分為兩類:工廠測試和現(xiàn)場測試。本標準僅論述現(xiàn)場測試程序”。這種重視現(xiàn)場測試特殊性的要求，在IEC 60060中也有充分體現(xiàn)。

我們體會到今后應從通用標準和專用標準(含現(xiàn)場試驗標準)兩方面著手，促進試驗方法標準的發(fā)展。首先應完善通用試驗方法標準，同時制定特殊的專用標準。這兩種標準不斷補充和拓展，使試驗方法標準更加完整。

［1］王春江主編.電線電纜手冊第1冊［M］.北京:機械工業(yè)出版社，2002.

［2］錢汝立.對電纜行業(yè)“基礎技術體系”創(chuàng)建的追憶和建議(上)［J］.中國線纜，2008(4):7-9.

［3］萬樹德編著.電力電纜及其附件試驗技術［M］.上海電纜研究所信息會展中心，2009.