聚氯乙烯绝缘电梯电缆检测

聚氯乙烯(PVC)绝缘电梯电缆检测要点

电梯电缆作为连接电梯轿厢与控制系统的核心动力与控制传输通道,其性能的可靠性与安全性直接关系到电梯的正常运行和乘客的人身安全。聚氯乙烯(PVC)因其良好的绝缘性能、柔韧性、阻燃性和成本效益,成为电梯电缆绝缘和护套的常用材料。为确保PVC绝缘电梯电缆满足长期、动态运行环境下的严苛要求,实施全面、严格的检测至关重要。以下是针对此类电缆的关键检测项目概述:

一、 结构完整性检查

  1. 导体结构检查: 核查导体材料(通常为铜)、导体的结构类型(如多股绞合软铜线)、导体直径或截面积是否符合要求。检查导体表面是否光洁、无氧化、无毛刺或损伤,绞合是否均匀紧密,确保良好的导电性和柔韧性。
  2. 绝缘层检查:
    • 外观与尺寸: 观察绝缘层表面是否光滑、色泽均匀,无杂质、气孔、裂纹、压扁、偏心等明显缺陷。精确测量绝缘层的厚度(包括最薄点厚度)和外径,确保其均匀性并达到最小值要求。
    • 挤包紧密性: 检查绝缘层是否紧密均匀地包覆在导体上,不应有目力可见的松动或间隙。
  3. 成缆与填充检查: 对于多芯电缆,检查各绝缘线芯的绞合结构(如绞合节距、绞合方向)是否正确、紧密、圆整。检查填充材料(若有)的使用是否恰当,确保电缆结构稳定、圆整。
  4. 屏蔽层检查(若适用): 若电缆设计有屏蔽层(如铜丝编织屏蔽或铝塑复合带屏蔽),需检查屏蔽层的覆盖率、编织密度、搭盖率、厚度或直径,以及其连续性。确保屏蔽层能有效抑制电磁干扰。
  5. 护套层检查:
    • 外观与尺寸: 检查护套层外表面是否平整、圆整、色泽均匀,无目力可见的颗粒、凹陷、凸起、气泡、裂缝等缺陷。测量护套层的厚度(包括最薄点厚度)和外径。
    • 挤包紧密性: 护套应紧密包覆在内衬层或缆芯上,不易剥离(除非设计为易剥离型),无鼓包、起皱或松脱现象。
  6. 识别标志检查: 核查电缆外护套上是否有清晰、连续、耐擦的标识,包括制造商信息(可通过代号表示)、电缆型号、额定电压、导体截面积、制造年份等。检查标志的耐久性(擦拭试验)。

二、 电气性能测试

  1. 导体直流电阻测试: 测量电缆每根导体在20℃时的单位长度直流电阻值(Ω/km)。此值是衡量导体材料纯度、截面积和导电能力的关键指标,必须符合对应导体材料和截面积的规范要求。
  2. 绝缘电阻测试: 测量导体与导体之间、导体与屏蔽/铠装/金属套(若有)之间、屏蔽/铠装/金属套之间的绝缘电阻值(通常在施加500V直流电压下测试,单位MΩ·km)。这是评估绝缘材料绝缘性能好坏的基本指标。
  3. 耐电压试验(工频耐压或直流耐压):
    • 成品电缆电压试验: 在成品电缆的导体之间、导体与屏蔽/铠装/金属套(若有)之间施加规定时长的交流或直流高压(远高于额定工作电压),检查电缆是否能承受此电压而不发生击穿。这是考核绝缘和护套材料电气强度的关键试验。
    • 绝缘线芯电压试验: 通常在挤出绝缘后、成缆前,对单根绝缘线芯进行耐电压测试,及早发现绝缘缺陷。
  4. 电容及电容不平衡测试(对于通信或控制对绞线): 测量线对的工作电容、线对与线对之间的电容不平衡等参数,这对传输信号质量和抗干扰能力有重要影响。

三、 机械物理性能测试

  1. 绝缘和护套机械性能测试:
    • 抗张强度和断裂伸长率: 将绝缘材料和护套材料制成哑铃状试片,在拉力试验机上进行拉伸,测量其拉断时的最大力值(抗张强度)和断裂时的伸长率(断裂伸长率)。这是衡量材料韧性和机械强度的核心指标。
    • 老化后性能: 将材料试片在规定温度(如80℃, 100℃, 110℃等)的烘箱中老化规定时间(如7天)后,再次测试其抗张强度和断裂伸长率,并计算老化前后的变化率。评估材料在热应力作用下的耐久性。
  2. 绝缘和护套热延伸试验: 测量绝缘和护套材料在高温(如125℃, 130℃等)和恒定负载下规定时间内的伸长率,以及在撤去负载冷却后的永久变形率。此试验能有效评估材料的交联程度和耐热变形能力。
  3. 绝缘和护套热冲击试验: 将电缆样品在低温(如-15℃)下放置一段时间后,快速缠绕在特定直径的圆柱体上,观察绝缘或护套表面是否开裂。考核材料在低温环境下的柔韧性和抗开裂性。
  4. 成品电缆曲挠试验(动态弯曲试验): 这是电梯电缆的核心机械性能测试。将电缆样品安装在专用曲挠试验机上,模拟电梯运行时的反复弯曲(甚至加上扭转)状态。在施加额定电流或电压负载的条件下,持续进行数万次甚至数十万次的往复弯曲运动(行程、弯曲半径、速度等参数根据电缆类型和规格设定),试验结束后检查导体是否断裂、绝缘或护套是否开裂、电气性能是否保持合格。此项测试直接关系到电缆在实际电梯井道动态环境下的使用寿命。
  5. 绝缘和护套抗撕试验(护套尤其重要): 测量护套材料抵抗撕裂扩展的能力。
  6. 护套耐磨性试验: 模拟电缆在安装或运行过程中可能受到的摩擦,测试护套材料的耐磨耗性能。
  7. 绝缘和护套失重试验: 将材料试片在高温下放置规定时间,测量其重量损失百分比,评估材料的挥发分含量和稳定性。

四、 环境和化学性能测试

  1. 绝缘和护套热变形试验: 测试绝缘和护套材料在高温(如70℃, 80℃等)和一定压力(如圆形刀片施加)下放置规定时间后,测量其压痕深度,评估材料的抗热压变形能力。
  2. 高温压力试验: 类似于热变形,但压力更大,时间更长,考核材料在更严苛条件下的抗压能力。
  3. 阻燃性能测试(非常重要):
    • 单根垂直燃烧试验: 将单根垂直固定的电缆段用火焰点燃规定时间,移开火源后观察其自熄时间、炭化高度等。这是基本阻燃要求。
    • 成束燃烧试验: 模拟电缆密集敷设的情况,将多根电缆成束垂直固定在梯架上,用大型喷灯进行燃烧试验,评估燃烧蔓延程度、炭化高度等指标。这是更高等级的阻燃要求。
  4. 卤酸气体含量测定: 燃烧一定量的电缆材料,测定其燃烧时释放出的卤酸(如氯化氢HCl)气体总量(以HCl计)。卤酸气体会在火灾中形成腐蚀性酸雾。
  5. pH值和电导率测定: 测定电缆材料燃烧释放气体被水吸收后溶液的pH值和电导率,评估其腐蚀性的高低。
  6. 烟密度试验: 在密闭试验箱中燃烧电缆材料,测量烟气对光线的遮蔽程度(透光率),评估其在火灾中的产烟量。
  7. 耐油性能测试: 将材料试片浸入规定类型(如矿物油)和温度的油中规定时间后,测试其抗张强度、断裂伸长率等性能的变化,评估其抵抗油类侵蚀的能力。
  8. 低温弯曲试验: 将电缆样品在低温(如-15℃或更低)下冷却后,迅速弯曲到规定角度,检查绝缘和护套是否开裂。考核材料在低温下的柔韧性。
  9. 耐臭氧试验(若适用): 对于特殊要求的橡胶材料,测试其在臭氧环境下的抗龟裂能力。

五、 特殊性能测试(根据要求)

  • 电梯专用附加要求: 某些特殊设计的电梯电缆可能还需要测试扭转性能、扁平电缆的侧压性能、编织层的覆盖率与张力等。
  • EMC性能(屏蔽效果): 对于有屏蔽层的电缆,可能需要进行转移阻抗、屏蔽衰减等测试,评估其抑制电磁干扰的能力。

总结:

聚氯乙烯绝缘电梯电缆的品质保障是一个系统工程,涵盖了从原材料、结构设计到最终成品出厂的全过程监控。上述检测项目旨在从结构、电气、机械物理、环境化学等多维度全面评估电缆是否符合预期的性能标准和安全要求。特别是对于电梯运行中反复经受弯曲、扭转等机械应力的特殊工况,严格的结构完整性检查、电气绝缘强度验证、绝缘护套材料的耐久性(老化、热延伸)以及最为关键的模拟实际工况的长期动态弯曲(曲挠)试验,构成了检测工作的核心。这些检测结果不仅是电缆质量判定的直接依据,更是保障电梯安全、可靠、长寿命运行的基石。持续的检测投入和完善的质量控制体系是确保电梯电缆品质不可或缺的环节。