扁型電纜的護(hù)套老化會顯著降低其機(jī)械性能、耐環(huán)境性和電氣安全性，可能導(dǎo)致開裂、剝落、絕緣失效甚至短路風(fēng)險。評估護(hù)套老化需結(jié)合物理性能測試、化學(xué)分析、環(huán)境模擬及外觀檢查，以下為系統(tǒng)性評估方法及關(guān)鍵要點(diǎn)：
一、老化評估的核心指標(biāo)
護(hù)套老化的主要表現(xiàn)包括：
機(jī)械性能下降：拉伸強(qiáng)度降低、斷裂伸長率減小、硬度增加。
化學(xué)結(jié)構(gòu)變化：聚合物降解（如氧化、水解）、添加劑析出。
外觀劣化：變色、龜裂、粉化、起泡。
電氣性能衰減：絕緣電阻降低、耐壓強(qiáng)度下降（若護(hù)套與絕緣層粘連）。
二、實(shí)驗(yàn)室加速老化測試
通過模擬實(shí)際使用環(huán)境中的高溫、紫外線、臭氧等條件，加速護(hù)套老化過程，預(yù)測其使用壽命。
1. 熱老化測試（ASTM D3045 / IEC 60811-401）
目的：評估護(hù)套在高溫下的熱穩(wěn)定性。
方法：
將電纜樣品置于恒溫烘箱中（如100℃、135℃、158℃），持續(xù)7天至數(shù)月。
定期取出樣品測試?yán)鞆?qiáng)度和斷裂伸長率，計(jì)算保留率（老化后值/初始值）。
判定標(biāo)準(zhǔn)：拉伸強(qiáng)度保留率≥50%，斷裂伸長率保留率≥30%（UL 1581要求）。
若保留率低于標(biāo)準(zhǔn)，說明護(hù)套耐熱性不足。
2. 紫外老化測試（ASTM G154 / ISO 4892-3）
目的：模擬戶外環(huán)境中的紫外線輻射對護(hù)套的影響。
設(shè)備：熒光紫外燈老化試驗(yàn)箱（UVA-340或UVB-313燈管）。
方法：
循環(huán)暴露：8小時紫外線照射（60℃） + 4小時冷凝（50℃），持續(xù)1000小時。
測試項(xiàng)目：
外觀：檢查龜裂、變色（ΔE≥3為顯著變色）。
機(jī)械性能：拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率保留率。
典型結(jié)果：PVC護(hù)套：紫外線照射后可能變黃、脆化。
XLPE護(hù)套：抗紫外線性能優(yōu)于PVC，但長期暴露仍會老化。
3. 臭氧老化測試（ASTM D1149 / IEC 60811-403）
目的：評估護(hù)套在臭氧環(huán)境中的抗裂紋擴(kuò)展能力。
方法：
將樣品置于含50±5 pphm臭氧的空氣中，溫度40℃，拉伸20%應(yīng)變，持續(xù)72小時。
觀察表面是否出現(xiàn)裂紋（裂紋深度≥0.1mm為失效）。
適用場景：工業(yè)環(huán)境（如化工廠、橡膠加工廠）中臭氧濃度較高的場合。
4. 濕熱老化測試（ASTM D2247 / IEC 60811-21）
目的：模擬高溫高濕環(huán)境對護(hù)套的腐蝕作用。
方法：
將樣品置于85℃/85%RH的恒溫恒濕箱中，持續(xù)1000小時。
測試項(xiàng)目：
外觀：起泡、分層（按ISO 4628評級）。
電氣性能：絕緣電阻（≥1 MΩ為合格）。
典型問題：PVC護(hù)套在濕熱環(huán)境中易吸水膨脹，導(dǎo)致與絕緣層剝離。
三、護(hù)套材料化學(xué)分析
通過分析護(hù)套材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)變化，定量評估老化程度。
1. 紅外光譜分析（FTIR）
目的：檢測護(hù)套材料中的氧化產(chǎn)物（如羰基、羥基）。
方法：
采集老化前后護(hù)套的FTIR光譜，對比特征峰強(qiáng)度。
氧化指數(shù)（OI）：羰基峰（1700-1750 cm?1）與亞甲基峰（2920 cm?1）面積比。
OI≥0.1表明顯著氧化。
應(yīng)用：判斷護(hù)套是否因熱或光氧化而降解。
2. 熱重分析（TGA）
目的：測量護(hù)套材料的熱穩(wěn)定性及分解溫度。
方法：
以10℃/min速率升溫，記錄質(zhì)量損失曲線。
分解溫度（Td）：質(zhì)量損失5%時的溫度。
新護(hù)套Td≥300℃，老化后Td可能降至250℃以下。
意義：Td降低表明護(hù)套熱穩(wěn)定性下降，易在高溫下分解。
3. 差示掃描量熱法（DSC）
目的：分析護(hù)套材料的結(jié)晶度變化。
方法：
測量熔融熱焓（ΔH），計(jì)算結(jié)晶度（Xc = ΔH/ΔH? × 100%，ΔH?為完全結(jié)晶材料的熔融熱）。
結(jié)果解讀：
Xc增加：護(hù)套變脆（如PVC老化后結(jié)晶度上升）。
Xc降低：材料軟化（如橡膠老化后交聯(lián)斷裂）。
四、現(xiàn)場非破壞性檢測
適用于在用電纜的快速篩查，無需截取樣品。
1. 硬度測試（Shore D）
目的：通過硬度變化間接評估老化程度。
方法：
使用Shore D硬度計(jì)測量護(hù)套表面硬度。
判定標(biāo)準(zhǔn)：
新護(hù)套硬度：60-80 Shore D。
老化后硬度增加≥10%可能表明脆化。
注意：需在電纜平坦部位測試，避免彎曲影響結(jié)果。
2. 微觀形貌觀察（SEM）
目的：直觀查看護(hù)套表面微觀裂紋。
方法：
截取小塊護(hù)套，噴金后用掃描電子顯微鏡（SEM）觀察。
典型特征：
未老化：表面光滑，無裂紋。
老化后：出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋或孔洞。
局限性：需破壞性取樣，適用于實(shí)驗(yàn)室分析。
3. 電氣性能快速檢測
方法：
使用兆歐表測量護(hù)套與導(dǎo)體間的絕緣電阻（需剝離部分絕緣層）。
合格標(biāo)準(zhǔn)：
低壓電纜：≥1 MΩ。
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