簡析《額定電壓300／500 V耐高溫橡膠護套軟線認證技術(shù)規(guī)范》的編制與要求

關(guān)麗麗， 鄭士泉， 葉清華

（1.中國質(zhì)量認證中心，北京100070；2.國家電線電纜質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，上海200093）

0 引言

近年來，隨著各類電氣裝備的額定環(huán)境工作溫度不斷升高（25℃→35℃→40℃→45℃→50℃→55℃），整機產(chǎn)品的輕薄化和集成化發(fā)展以及特殊場合應(yīng)用要求的提升，部分燈具、家用電器（加熱類、廚房類）和防爆電器等對配套電線電纜的耐熱溫度等級提出了更高的要求，特別是耐高溫的橡套軟電纜產(chǎn)品。

然而，此類耐高溫橡套線纜的生產(chǎn)制造和應(yīng)用推廣一直面臨著本土標(biāo)準(zhǔn)、檢驗和認證服務(wù)缺失帶來的困擾。在本技術(shù)規(guī)范出臺之前，國內(nèi)相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中僅包含耐熱60℃的橡套軟線，無法滿足部分整機產(chǎn)品對配線的實際耐熱設(shè)計要求，例如在整機的溫升測試（燈具90℃，若受夾或受彎，降低15℃；家用電器和防爆電器75℃）中，通常被迫采取降低額定環(huán)境工作溫度或?qū)﹄娋€附加熱縮套管（耐溫125℃）來滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求，從而帶來產(chǎn)品設(shè)計的困難以及成本的提高，產(chǎn)品競爭力的下降，并影響出口市場。因此，針對當(dāng)前整機產(chǎn)品所需求的耐高溫橡套電線電纜，及時制定并推廣相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，以規(guī)范耐高溫橡套電纜的技術(shù)要求和提升耐高溫橡套電纜及整機應(yīng)用安全，是相關(guān)線纜及整機行業(yè)的需求。

中國質(zhì)量認證中心（簡稱CQC）作為國內(nèi)最大的本土認證機構(gòu)，近年來積極發(fā)揮全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)降臋z測認證平臺優(yōu)勢，在線纜領(lǐng)域制定大量行業(yè)亟需的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)［1-2］。此次圍繞耐高溫橡套電線電纜做了大量調(diào)研和開發(fā)工作，根據(jù)市場需求立項研究產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，聯(lián)合上海國纜檢測中心有限公司、機械工業(yè)電線電纜質(zhì)量檢測中心（北京）和中國質(zhì)量認證中心華南實驗室，組織各方專家對產(chǎn)品的技術(shù)要求及標(biāo)準(zhǔn)進行系統(tǒng)研究，對部分關(guān)鍵指標(biāo)開展驗證試驗，制定了《額定電壓300／500 V耐高溫橡膠護套軟線認證技術(shù)規(guī)范》（CQC 1145—2020，以下簡稱技術(shù)規(guī)范）［3］，用于國內(nèi)開展300／500 V耐高溫橡套電線電纜產(chǎn)品認證的標(biāo)準(zhǔn)。為便于有關(guān)各方更好地理解和使用該技術(shù)規(guī)范，本文對該技術(shù)規(guī)范的編制及主要技術(shù)要求進行簡要分析。

1 技術(shù)規(guī)范的適用范圍

CQC 1145技術(shù)規(guī)范規(guī)定了額定電壓 300／500 V耐高溫橡套軟線的使用特性、型號規(guī)格、技術(shù)要求和檢驗規(guī)則等，適用于有耐高溫要求的電源連接用軟線，耐溫等級規(guī)定為90℃、105℃和110℃，包括：

（1）額定電壓 300／500 V，最高耐熱溫度為90℃和105℃以及耐低溫-40℃的乙丙橡膠絕緣，氯丁或其他相當(dāng)?shù)暮铣蓮椥泽w護套橡套軟線（YZW-90型和YZW-105型）；

（2）額定電壓 300／500 V，最高耐熱溫度為110℃乙烯-乙酸乙烯酯橡皮絕緣和護套橡套軟線（YZYY-110型）。

2 產(chǎn)品型號及材料代號

本技術(shù)規(guī)范涉及的產(chǎn)品的型號為：YZW-90、YZW-105和YZYY-110。產(chǎn)品型號、電壓等級、規(guī)格及名稱如表1所示。

表1 產(chǎn)品型號、電壓等級、規(guī)格及名稱

不同型號的產(chǎn)品根據(jù)使用溫度和工作條件的不同對絕緣和護套材料要求也不相同。CQC 1145技術(shù)規(guī)范在GB／T 5013.1、EN 50363-1和 EN 50363-2-1材料基礎(chǔ)上，制定了IE5、IE6型絕緣材料代號和SE5、SE6、SE7型護套材料代號。絕緣和護套材料代號、名稱及適用型號見表2。

表2 產(chǎn)品的絕緣和護套材料代號

3 產(chǎn)品的表示方式

根據(jù)電線電纜標(biāo)準(zhǔn)通用表示方法，本規(guī)范中的產(chǎn)品用產(chǎn)品型號、電壓等級、規(guī)格及本標(biāo)準(zhǔn)編號表示，具體表示方式的示例如下：

示例1：額定電壓300／500 V耐熱105℃氯丁或其他相當(dāng)合成彈性體橡套軟線，額定電壓300／500 V，5 芯，0.75 mm2，其表示方式為：YZW-105 300／500 V 5×0.75 CQC 1145。

示例2：額定電壓 300／500 V耐熱110℃EVA或其他相當(dāng)合成彈性體橡套軟線，額定電壓300／500 V，5 芯，0.75 mm2，其表示方式為：YZYY-110 300／500 V 5×0.75 CQC 1145。

4 產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)要求

結(jié)合電纜產(chǎn)品的一般結(jié)構(gòu)要求，考慮本技術(shù)規(guī)范相關(guān)產(chǎn)品的特殊要求，規(guī)定了產(chǎn)品的主要結(jié)構(gòu)組成，基本要求見表3。

表3 產(chǎn)品的各組成部分的基本要求

因本規(guī)范所涉及產(chǎn)品主要應(yīng)用于整機，如燈具、電器內(nèi)部使用，不僅耐溫等級要求較常規(guī)產(chǎn)品提高，而且所用環(huán)境可能會接觸油污、光照等，所以產(chǎn)品設(shè)計要求耐熱90℃／105℃氯丁或其他相當(dāng)合成彈性體橡套軟線（YZW-90、YZW-105）在正常使用時，YZW-90型電纜導(dǎo)體最高額定工作溫度為90℃，YZW-105型電纜導(dǎo)體最高額定工作溫度為105℃。使用環(huán)境最低溫度為-40℃。相對GB／T 5013.4—2008，正常使用時導(dǎo)體最高溫度由60℃提高到105℃，最低環(huán)境溫度為-40℃，具有耐氣候和耐油性能，可用于光照或接觸油污的場合。本規(guī)范對YZW-90、YZW-105型電纜的導(dǎo)體芯數(shù)及標(biāo)稱截面積、絕緣厚度、護套厚度和外形尺寸等提出要求，見表4。

表4 橡套軟線尺寸（YZW-90型、YZW-105型）

GB／T 5013.7標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定了耐溫等級為110℃的EVA或其他合成彈性體絕緣無護套單線，本技術(shù)規(guī)范規(guī)定的耐熱110℃EVA或其他相當(dāng)合成彈性體橡套軟線（YZYY-110型）電纜導(dǎo)體額定工作溫度為110℃，增加了護套結(jié)構(gòu)，更好地保證該類線纜在整機使用中的安全性。該護套型號為SE7型橡皮混合物，具體的導(dǎo)體芯數(shù)和標(biāo)稱截面積、結(jié)構(gòu)尺寸及110℃空氣中的最小絕緣電阻要求見表5。

表5 橡套軟線尺寸（YZYY-110型）

5 產(chǎn)品的性能和測試要求

本技術(shù)規(guī)范根據(jù)電纜適用范圍，經(jīng)過大量試驗驗證，確定電纜的結(jié)構(gòu)性能、電氣性能、絕緣和護套機械物理性能、成品電纜的機械強度等要求。具體試驗項目如表6所示。

表6 成品電纜性能檢驗項目（YZW-90型、YZW-105型和YZYY-110型）

6 主要技術(shù)創(chuàng)新及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)差異

由于CQC 1145技術(shù)規(guī)范在 GB／T 5013.4的基礎(chǔ)上提高了電纜額定工作溫度，所以，絕緣和護套的電氣性能和機械物理性能是區(qū)別此類耐高溫橡套軟電纜與普通橡套電纜的重要因素，也是本規(guī)范的技術(shù)難點。對于線纜生產(chǎn)企業(yè)以及材料廠，絕緣和護套材料的選擇和配方工藝相比常規(guī)橡套線都存在一定的技術(shù)難度，提出了更高的要求。本規(guī)范中列出了非硫化橡皮絕緣IE3、IE5、IE6的非電性試驗要求及 GB／T 5013.1中 IE3、IE4型號絕緣參數(shù)差異，新增的IE5和IE6型絕緣與國標(biāo)IE4型的主要差異在于提高了空氣烘箱的老化溫度要求及熱延伸試驗要求，同時考慮使用環(huán)境，新增了-40℃的低溫測試，提高了產(chǎn)品使用溫度的范圍?？紤]到與EN50363-1標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)內(nèi)容的兼容，本技術(shù)規(guī)范的IE3型絕緣，相比GB／T 5013，其空氣烘箱老化時間從7 d延長至10 d，提高了材料熱老化性能要求。同時，相比EN 50363-1標(biāo)準(zhǔn)，熱延伸試驗溫度從200℃提升至250℃，在一定的載荷下最大伸長率的要求則和IE5、IE6型相一致，進一步提高了材料的耐溫等級，與線纜產(chǎn)品在更高額定工作溫度下運行穩(wěn)定性相適應(yīng)，同時也增加了-15℃的低溫試驗，以確定線纜在常規(guī)低溫環(huán)境下使用的可靠性。

本規(guī)范中SE5和SE6型護套與GB／T 5013.1中SE4型護套的主要性能區(qū)別在于顯著提高了空氣烘箱的老化試驗溫度，低溫試驗的溫度則降到-40℃，與絕緣材料相匹配。同時，由于材料類型一致，本技術(shù)規(guī)范中的SE7型護套的相關(guān)要求參考IE3型絕緣，同時與EN50363-2-1中的EM4型護套要求相兼容，并提高了熱延伸試驗項目的載荷下的最大伸長率的要求。

本規(guī)范所規(guī)定的絕緣和護套材料以及性能參數(shù)的確定，是在經(jīng)過試驗驗證，及技術(shù)經(jīng)濟綜合考量的基礎(chǔ)上制定的，使得線纜行業(yè)內(nèi)，具備一定技術(shù)實力的企業(yè)所生產(chǎn)的線纜產(chǎn)品可以滿足規(guī)范要求，適應(yīng)整機產(chǎn)品的使用要求，同時也設(shè)立了一定的技術(shù)門檻，保證了該類產(chǎn)品使用的可靠性。

7 結(jié)束語

近十年來，中國的電線電纜行業(yè)取得了長足的發(fā)展，并且以1.4萬億的行業(yè)產(chǎn)值一度超過美國躍居全球第一，在耐高溫橡套電線電纜領(lǐng)域的生產(chǎn)制造能力和技術(shù)水平也達到了國際先進水平。CQC 1145產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制定發(fā)布和實施推廣，將有助于規(guī)范國內(nèi)耐高溫橡套電纜的技術(shù)要求，提升耐高溫橡套電纜及下游整機產(chǎn)品的應(yīng)用安全和競爭力，同時也進一步完善國內(nèi)線纜標(biāo)準(zhǔn)體系，改善此類產(chǎn)品受制于國外技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的局面。本文將有助于各使用方更好地理解和運用該技術(shù)規(guī)范來指導(dǎo)有關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)制造、選型和檢驗工作。相信隨著國內(nèi)耐高溫橡套電線電纜標(biāo)準(zhǔn)化工作及其檢驗認證服務(wù)的不斷完善和提升，我國耐高溫橡套電線電纜將迎來更好的發(fā)展契機和更大的提升空間。