государственный стандарт российской федерации

СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ И ПОЛИПРОПИЛЕНОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ ИЗОЛЯЦИИ И ОБОЛОЧЕК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ

Стойкость к растрескиванию под напряжением в условиях окружающей среды Испытание навиванием после теплового старения на воздухе

Определение показателя текучести расплава Определение содержания сажи и/или минерального наполнителя в полиэтилене

Изланис официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ Москва

Предисловие

1    РЛЗРЛБОТЛН И ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 46 «Кабельные изделия* при ОЛО «Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (ОЛО ВНИИ КП)*

2    ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 12 октября 1999 г. № 339-ст

3    Настоящий стандарт представляет собой аутентичный текст международного стандарта МЭК 60811-4-1—85 «Общие методы испытаний материалов изоляции и оболочек электрических кабелей. Специальные методы испытаний полиэтиленовых и полипропиленовых композиций. Стойкость к растрескиванию под напряжением в условиях окружающей среды. Испытание навиванием после тепловою старения на воздухе. Определение показателя текучести расплава. Определение содержания сажи и/или минерального наполнителя в полиэтилене* с Изменениями № 1 (1988) и № 2 (1993)

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

© ИПК Издательство стандартов, 1999

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Госстандарта России

ГОСТ Р МЭК 60811-4-1-99

Содержание

1    Общие положения……………………………………………….. 1

1.1    Область распространения……………………………………….. 1

1.2    Нормативные ссылки………………………………………….. 1

2    Условия испытаний………………………………………………. 1

3    Область применения……………………………………………… 1

4    Определения…………………………………………………… 2

5    Тиловые и другие испытания……………………………………….. 2

6    Предварительное кондиционирование………………………………….. 2

7    Медианное значение……………………………………………… 2

8    Стойкость к растрескиванию под напряжением в условиях окружающей среды……… 2

8.1    Общие положения…………………………………………….. 2

8.2    Испытательное оборудование…………………………………….. 2

8.3    Подготовка пластин для испытания………………………………… 4

8.4    Кондиционирование пластин…………………………………….. 5

8.5    Визуальный    осмотр пластин……………………………………… 5

8.6    Проведение    испытания…………………………………………. 5

8.7    Оценка результатов……………………………………………. 6

8.8    Сводные данные по условиям испытания и требованиям к испытанию по методам Л и В 6

9    Испытание навиванием после теплового старения на воздухе………………….. 7

9.1    Общие положения…………………………………………….. 7

9.2    Испытательное оборудование…………………………………….. 7

9.3    Отбор образцов………………………………………………. 7

9.4    Проведение    старения………………………………………….. 7

9.5    Проведение    испытания…………………………………………. 7

9.6    Оценка результатов……………………………………………. 7

10    Определение показателя текучести расплава…………………………….. 7

10.1    Общие положения…………………………………………… 7

10.2    Испытательное оборудование……………………………………. 8

10.3    Образцы для испытания……………………………………….. 9

10.4    Чистка и обслуживание прибора………………………………….. 9

10.5    Метод Л………………………………………………….. 9

10.6    МстодС………………………………………………….. 10

11    Определение содержания сажи и/или минерального наполнителя в полиэтилене……. 11

11.1    Отбор образцов…………………………………………….. 11

11.2    Проведение испытания………………………………………… 11

11.3    Обработка результатов………………………………………… И

III

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ И ПОЛИПРОПИЛЕНОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ ИЗОЛЯЦИИ И ОБОЛОЧЕК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ

Стойкость к растрескиванию пол напряжением в условиях окружающей среды. Испытание навиванием после теплового старения на воздухе.

Определение показателя текучести расплава.

Определение содержания сажи и/или минерального наполнителя в полиэтилене

Specific lest methods for insulating and sheathing polyethylene and polypropylene compounds of electric cables. Resistance to environmental stress cracking. Wrapping test after thermal ageing in air.

Measurement of the melt (low index. Carbon black and/or mineral content measurement in PE

Дата введения 2000-07-01

1    Общие положения

1.1    Область распространения

Настоящий стандарт распространяется на методы испытаний полимерных материалов изоляции и оболочек электрических кабелей, проводов и шнуров лля распределения энергии и связи, включая судовые кабели, и устанавливает методы определения стойкости к растрескиванию под напряжением в условиях окружающей среды, испытания навиванием после теплового старения на воздухе, определения показателя текучести расплава, а также содержания сажи и/или минерального наполнителя в полиэтиленовых и полипропиленовых композициях, включая пористые и вспененные изоляционные материалы.

1.2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8433-81 Вещества вспомогательные ОП-7 и ОП-Ю. Технические условия

ГОСТ 11645-73 Пластмассы. Метод определения показателя текучести расплава термопластов

ГОСТ 12175-90 (МЭК 811-1-3—85) Общие методы испытаний материалов для изоляции и оболочек электрических кабелей. Методы определения плотности. Испытания на водопоглошение и усадку

2    Условия испытаний

Условия испытаний, не установленные настоящим стандартом (температура, продолжительность испытания и т.д.), должны быть указаны в нормативной документации на конкретные кабельные изделия.

Любые требования к испытаниям, установленные в настоящем стандарте, могут быть изменены в нормативной документации на конкретные кабельные изделия в зависимости от их особенностей.

3    Область применения

Условия кондиционирования и параметры испытаний установлены для наиболее распространенных видов композиций для изоляции и оболочек кабелей, проводов и шнуров. ^{1 2}

4    Определения

При данных испытаниях различают полиэтилен трех типов:

–    низкой плотности — до 0,925 г/см³;

–    средней плотности — св. 0,925 и до 0,940 г/см³;

–    высокой плотности — св. 0,940 г/см³.

Значения плотности указаны при температуре 23 ‘С.

Примечание — Указанные значения приведены для ненаполиенных пластмасс, плотность которых определяют по метолу, приведенному в разделе 8 ГОСТ 12175.

5    Типовые и другие испытания

Методы испытаний, установленные в настоящем стандарте, предназначены главным образом для типовых испытаний. При необходимости изменения условий испытаний при более частых испытаниях, например приемо-сдаточных, эти изменения нормируют.

6    Предварительное кондиционирование

Все испытания должны проводиться не ранее чем через 16 ч после экструзии или вулканизации (или сшивания), если эти процессы имеют место при наложении изоляции или оболочки.

7    Медианное значение

Полученные результаты располагают в ряд в порядке возрастания или убывания числовых значений и определяют медианное значение, которое находится в середине ряда, если число полученных результатов нечетное, или является средним арифметическим двух значений, находящихся в середине ряда, если число результатов четное.

8    Стойкость к растрескиванию под напряжением в условиях окружающей среды

8.1    Общие положения

Настоящее испытание проводят только на гранулах материалов для оболочки.

Применяют два метода испытаний: А и В.

Метод А используют для испытания материалов, применяемых в менее жестких условиях эксплуатации кабелей и условиях окружающей среды.

Метод В используют для испытания материалов, применяемых в более жестких условиях эксплуатации кабелей и условиях окружающей среды.

Применение метода А или В указывают в нормативной документации на конкретные кабельные изделия.

8.2    Испытательное оборудование

8.2.1    Пресс с подогревом для изготовления пластин методом расплава, подвижные плиты которою больше опорных плит.

8.2.2    Две металлические опорные плиты размером около 200 х 230 мм и толщиной (6±0,5) мм, в одном из торцов которых высверлены отверстия, позволяющие установить температурные датчики на расстоянии 5 мм от центра плиты.

8.2.3    Две прокладки размером 200 х 230 мм из алюминиевой фольги толщиной 0,1—0,2 мм.

8.2.4    Рамка пресс-формы, предназначенная для изготовления пластин из полимерного материала размером ((150 х 180)±0,11 мм и толщиной в соответствии с таблицей к рисунку 7. Внутренние углы этой рамки должны быть закруглены с радиусом 3 мм.

8.2.5    Термостат с электрическим подогревом, системой принудительной вентиляции и программирующим устройством, позволяющим понижать температуру со скоростью (5±0,5) ²С/ч.

8.2.6    Чистый острый без дефектов вырубной нож с вырубным прессом для вырезания образцов размером |(38,0±2,5) х (13,0±0,8)| мм или другие соответствующие устройства.

2

ГОСТ Р МЭК 60811-4-1-99

8.2.7    Толщиномер с круговой шкалой, с контактными поверхностями диаметром от 4 до 8 мм, с диапазоном давления от 5 до 8 Н/см².

8.2.8    Приспособление для нанесения надрезов и лезвия, приведенные на рисунках 1 и 2.

8.2.9 Зажим для сгибания образцов, приведенный на рисунке 3, оборудованный прижимным устройством типа тисков или другим приспособлением, обеспечивающим симметричное сжатие губок -зажима.

8.2.10 Приспособление для переноса образцов из зажима для сгибания в латунный профильный держатель, приведенное на рисунке 4. ³

8.2.11 Латунный профильный держатель согнутых образцов, приведенный на рисунке 5.

8.2.13    Реактивы

Метод А

100 %-ный Igcpal СО-630 (Атагах СО-630) или другое аналогичное вещество, например ОП-7 по ГОСТ 8433 (см. примечания 1 и 2).

Метод В

10 %-ный раствор (по объему) Igcpal СО-630 (Атагах СО-630) или другого аналогичного вещества в воде (см. примечания 1 и 3).

Примечания

1    Реактивы не допускается использовать более одного раза.

2    В случае слишком быстрого разрушения образков реактив следует проверить на уровень содержания в нем воды, так как лаже небольшое увеличение количества воды (которое не должно превышать I %) приводит к значительному увеличению активности реактива.

3    Водный раствор вещества Igcpal СО-630 или его заменителя готовят путем перемешивания смеси в течение нс менее I ч при температуре 60—70 ‘С. Раствор следует использовать в течение недели со дня приготовления.

8.2.14    Камера, оборудованная нагревательной системой, размеры которой должны быть достаточными для размещения штативов с испытательными пробирками (рисунок 6). Температуру поддерживают на уровне (50±0,5) *С. Теплоемкость камеры должна быть достаточно большой для того, чтобы после помещения в нее испытательных пробирок температура нс упала ниже 49 *С.

8.3 Подготовка пластин для испытания

ГОСТ Р МЭК 60811-4-1-99

8.4 Кондиционирование пластин*

После снятия опорных плит, нс снимая прокладок из фольги, отпрессованную пластину помешают в термостат (8.2.5) так, чтобы вокруг пластины была свободная циркуляция воздуха. Пластина должна устойчиво опираться на горизонтальную тсплопроводящую поверхность, чтобы между пластиной и прокладками из фольги оставался плотный контакт.

Температуру, измеряемую на расстоянии нс более 5 мм над центром горизо1ггальной поверхности отпрессованной пластины, регулируют следующим образом.

При испытании полиэтилена в термостате в течение 1 ч поддерживают температуру (145±2) *С, (155±2)*С и (165±2)*С для полиэтилена низкой, средней и высокой плотности соответственно. Охлаждение проводят со скоростью (5±2) *С/ч до температуры (29±1)*С. Допускается охлаждать пластины в самом прессе. Фактическую скорость охлаждения регистрируют самописцем.

Примечание — Кондиционирование пластин необязательно. В спорных случаях слслуст использовать кондиционированную пластину.

8.5    Визуальный осмотр пластин

Поверхность пластины должна быть ровной, без пузырей, бугорков или углублений. Допускается наличие таких дефектов на расстоянии не более 10 мм от края пластины.

8.6    Проведение испытания

8.6.1    Подготовка образцов для испытания

Используя вырубные нож и пресс (8.2.6) или другие подходящие для этой цели устройства, из пластины на расстоянии нс менее 25 мм от ее краев вырубают 10 образцов в соответствии с требованиями 8.6.2. Образцы вырубают так, чтобы после извлечения их из пластины перегородки между отверстиями оставались неповрежденными.

Толщина образцов, определяемая при помощи толщиномера (8.2.7), должна соответствовать указанной в 8.6.2. Образцы должны иметь прямые кромки. Скошенные кромки могут явиться причиной недостоверных результатов.

8.6.2    Надрез образцов и их установка в держатель

Непосредственно перед помещением образцов в реактив в каждом из них при помощи приспособления (8.2.8) делают надрез (см. рисунок 7). Лезвие, при помощи которого выполняют надрез.

Размеры в миллиметрах

Плотность композиции полиэтилена для оболочки, г/смJ Л ±2.5 В 10,8 С D Ло 0.940 включ. 38 13,0 З.ОО-З.ЗО 0.50-0,65 Св. 0.940 38 13,0 1,75-2,00 0.30-0.40

Глубина надреза D должна быть одинакова по всей длине

Рисунок 7

• Процедура кондиционирования пластин должна быть согласована между заинтересованными сторонами, так как она может существенно повлиять на результаты испытаний. Если такого согласования нет, то должна применяться обработка, приведенная в данном пункте.

5

нс должно быть тупым или деформированным. Лезвия меняют по мере необходимости. Даже при удовлетворительном состоянии лезвие нс должно использоваться после выполнения более чем ста надрезов.

Десять образцов устанавливают в зажим (8.2.9) надрезом наружу. Губки зажима сдвигают при помощи приспособления типа тисков или устройства для запрессовки с электроприводом с постоянной скоростью в течение 30—35 с.

Согнутые образцы вынимают из зажима при помощи приспособления для их переноса (8.2.10) и помещают в латунный держатель (8.2.11). Если какой-либо образец или образны выступают над остальными, то вручную их следует поставить на место.

Держатель с образцами вставляют в пробирку (8.2.12) через 5—10 мин после их сгибания. Пробирку -заполняют реактивом (8.2.13) так, чтобы все образцы находились в жидкости; после этого пробирку закрывают пробкой. Пробирку сразу помещают в штатив в нагретую камеру (8.2.14). Следует контролировать, чтобы образцы при испытании нс касались стенок пробирки. Время помещения образцов в камеру фиксируют.

8.7    Оценка результатов

Растрескивание образцов под напряжением (разрушение образцов) в условиях окружающей среды начинается в области надреза, трещины при этом располагаются перпендикулярно надрезу. Появление первой трещины, обнаруженной при осмотре без применения увеличительных приборов, означает, что образец нс выдержал испытание.

Метод Л

После выдержки образцов в тепловой камере в течение 24 ч появление трещин допускается не более чем на пяти образцах. При разрушении шести образцов считают, что материал не выдержал испытание. Испытание можно повторить, отобрав десять образцов от новой пластины. При повторном испытании допускается разрушение нс более пяти образцов.

Метод В

После выдержки образцов в тепловой камере в течение 48 ч разрушение их не допускается. При разрушении одного образца считают, что материал не выдержал испытание. Испытание можно повторить, отобрав десять образцов от новой пластины. При повторном испытании разрушение образцов не допускается.

8.8    Сводные данные по условиям испытания н требованиям к испытанию по методам А н В.

Условия испытания Требования к испытанию Метол А Метол В Подготовка пластин: – температура. *С От 165 до 170 – усилие, кН От 50 до 200 – время, мин Кондиционирование пластин: – температура, *С От 145±2 до 29±1 – скорость охлаждения, ‘С/ч 5±2 Условия испытания: – концентрация реактива*. % 100 10 – температура, *С 5<НО,5 – продолжительность, ч, не менее 24 48 Оценка результатов — число разрушенных образцов, нс более 5 Нет

• Igcpal СО-630 или лругос аналогичное вещество.

ГОСТ Р МЭК 60811-4-1-99

9    Испытание навиванием после теплового старения на воздухе

9.1    Общие положения

Целью испытания является определение стойкости к окислению полиэтиленовой композиции, используемой для изоляции.

Испытание проводят на кабельных изделиях диаметром до 10 мм в ключ, и/или имеющих толщину изоляции менее 0.8 мм, материал изоляции которых имеет плотность не более 0,940 г/см³.

Для материалов плотностью св. 0,940 г/см³ испытание находится в стадии рассмотрения.

Примечание — Испытание на тсрмостабильностъ при длительном термическом воздействии находится в сталии рассмотрения.

9.2    Испытательное оборудование

9.2.1    Гладкий металлический стержень и грузы.

9.2.2    Наматывающее устройство, предпочтительно с механическим приводом стержня.

9.2.3    Тепловая камера с элестроподогрсвом и естественной циркуляцией воздуха.

9.3    Отбор образцов

Испытания проводят на четырех образцах каждой испытуемой длины кабеля или изолированной жилы. Отбирают образец длиной 2 м и разрезают его на четыре равные части.

Осторожно удаляют с образцов защитные покрытия и оплетки, если они имеются, а также любую заполняющую композицию, которая может прилипнуть к жилам.

Жилу нс удаляют. Образцы распрямляют.

9.4    Проведение старения

Образцы, подготовленные в соответствии с 9.3, подвешивают вертикально в ncirrpc тепловой камеры (9.2.3) и выдерживают в течение 14 сут при температуре (100±2)*С. Образцы должны располагаться на расстоянии нс менее 20 мм друг от друга. Образцы нс должны занимать более 2 % объема тепловой камеры. Сразу после завершения старения образцы извлекают из камеры и, не подвергая их воздействию прямых солнечных лучей, выдерживают при комнатной температуре нс менее 16 ч.

Примечание — Время и/или температура старения могут быть увеличены, если это установлено в нормативной документации на конкретные кабельные изделия.

9.5    Проведение испытания

Образцы, подготовленные по 9.3, после старения по 9.4 навивают на стержень при комнатной температуре. Часть изоляции с одного конца образца удаляют. К оголенной жиле подвешивают такой груз, чтобы растягивающее усилие составило 15 Н/мм^О % (в зависимости от сечения жилы). Образец с другого конца навивают на стержень десятью витками. Навивание проводят с использованием устройства (9.2.2) со скоростью около одного оборота за 5 с. Диаметр стержня должен быть более диаметра образца в 1 — 1,5 раза. Образцы после навивания снимают со стержней и, нс распрямляя, подвешивают в вертикальном положении в центре тепловой камеры (9.2.3). Образцы выдерживают в камере при температуре (70±2) *С в течение 24 ч.

9.6    Оценка результатов

После охлаждения образцов до комнатной температуры их осматривают без применения увеличительных приборов. На поверхности образцов нс должно быть трещин. При отрицательных результатах допускается проведение повторного испытания.

10    Определение показателя текучести расплава

10.1 Общие положения

Показатель текучести расплава (ПТР) полиэтилена или полиэтиленовых композиций определяется количеством материала, которое под воздействием груза, масса которого устаноалена в настоящем методе, выдавливается через отверстие определенного диаметра в течение 2,5 или 10 мин при температуре 190 *С.

Примечания

1    Аналогичный метол приведен в ГОСТ 11645.

2    Для полиэтилена, не распространяющего горение, показатель текучести расплава не определяют.

7

1

Издание официальное

2

3