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摘要:近年来,我国线缆的应用越来越广泛,线缆的安全问题也越来越受到重视。本文结合公共安全行业标准GA/T1297-2016《安防线缆》,详细分析了在安防线缆的认证检测过程中出现次数较多的线缆外观、结构尺寸和制造长度,绝缘和护套机械性能和材料性能等常见问题。
关键词:安防线缆;机械性能;材料性能
引言
安防线缆是安全防范工程系统的“血管”与“神经”,是系统可靠运行的重要保障。在全国安全防范报警系统标准化技术委员会SAC/TC100的组织协调下,由公安部安全与警用电子产品质量检测中心(以下简称检测中心)牵头起草的公共安全行业标准GA/T1297-2016《安防线缆》自发布以来受到行业用户、线缆企业和安防工程集成商的广泛关注。
1质量是线缆产品的命脉
线缆在生活中无处不在,无论是办公室、住宅、工厂、餐馆还是其他任何建筑物或者室外场所,都可见到他们的踪影。它是所有电气设备、消费电子产品、信息产品以及电子元件的重要组成部分。而作为绝缘导线的电线,其主要用来给设备输送电力,除了楼宇和建筑物,还广泛应用于通信系统、电力传输和分配。尽管我们很少会注意线缆的存在,但实际上,它在生活中却扮演着举足轻重的作用。也许因为线缆的应用在生活中是如此普遍,人们很少会留心它。但是,这并不意味着我们可以忽视它。劣质的接线产品可能会导致火灾或者触电危险,危害使用者的生命安全,对于线缆制造商和贸易商来说,质量是关键。举例来说,家电产品制造企业必须使用高质量的线缆产品来确保设备的性能和可靠性,避免在产品上市后给用户造成安全问题。尽管线缆产品的使用比较隐蔽,但除了在日常生活中的重大作用,它对其他任何行业来说都是不可或缺的。事实上,线缆是中国的第二大市场,仅次于汽车市场,也被认为是国民经济的重要引擎之一。近年来,中国线缆行业的快速增长吸引了众多新企业的进入,加剧了已然激烈的市场竞争。但是,面对数目庞大的老企业和各类新进企业,我们看到技术的鱼龙混杂,而这会导致产品质量参差不齐,并使得顾客较难区分高质的产品和劣质的产品。
2绝缘和护套材料性能试验
绝缘和护套材料性能试验包括热失重、热冲击、高温压力、低温卷绕、低温拉伸、低温冲击、阻燃性能等,这些都是考查绝缘材料和护套材料性能的测试项。在目前的认证检测过程中,绝缘热冲击和阻燃性能均出现过不合格现象。(1)绝缘热冲击试验。GA/T1297-2016《安防线缆》标准中标明了绝缘热冲击的试验条件。电线电缆产品在使用过程中,都会有弯曲和温度急剧变化情况发生。由于导体和绝缘材料的热膨胀系数不同,在温度骤然变化的情况下,容易使绝缘破裂,可能导致短路,引发触电、火灾等事故。(2)阻燃性能-成束垂直燃烧试验。成束垂直燃烧试验后,试样上碳化的最大长度不应大于距喷嘴底边向上2.5米,停止供火后试样上的火焰延燃时间不应超过1小时。但供火时间在20分钟时火焰已经蔓延到整束线缆的顶端,通过分析火焰蔓延情况,检测工程师认为此时已经可以停止试验。整束线缆基本全部碳化,与标准要求的碳化最大长度应不大于距喷嘴底边向上2.5米相差较大,且供火时间仅为标准要求的一半。若未经检测流入市场,带来的火灾隐患相当大。据统计,在火灾事故中由电气事故引起的火灾占到一半,商场、歌舞娱乐场所发生的火灾80%是由电气事故引起的。
3成品电缆试验
在成品电缆试验中,机器人线缆与普通电缆相比,在机械寿命试验方面存在非常大的差异,这与机器人线缆的使用状态有着密不可分的关系。从机器人结构坐标系特点的分类,可以了解到机器人工作时的运动特点,主要有沿三个互相垂直的轴线的移动、两个移动和一个转动、一个直线运动和两个转动,以及前后的俯仰及立柱的回转等等,运动状态非常繁杂多样。机器人线缆在机器人运动的同时也会随之做曲挠、弯折、扭转等运动,持续往复,厂家要保证机器人长期有效运转,首先必须保证机器人线缆具有非常好的性能,具有长久的循环机械运动寿命,才能满足机器人运行几百万次甚至上千万次的相关运动。由于机械寿命的检测是对机器人线缆正常工作状态的一种模拟,所以很多相关的检测项目将持续非常长的时间,如拖链试验要求2000万次拖链次数,大概需要158天,3D扭转试验要求500万次扭转次数,大概需要116天,二轮曲挠要求100万次曲挠次数,大概需要93天,2D扭转试验要求500万次扭转次数,大概需要58天等等,这样长的试验周期必须会导致检测机构提供给厂家相关产品信息需要的周期也非常长,很大程度上就限制了厂家某些产品的生产,影响产品的销售和使用。
4认证机构的帮助
对于一些制造商来说,测试和认证是额外的负担。他们担心这项工作会提高产品的成本,也会焦虑产品不能通过认证的后果。但对于打算长期投资的制造商来说,测试和认证是销售动力,通过证明产品符合本地市场的政策和要求,他们可以扩大在国内市场的销售。同时,要扩大海外出口,这些制造商还需要精确了解每一个目标市场的不同要求,以及该市场的消费者所偏好的产品。由于制造商通常缺乏对出口市场的具体了解,对他们来说,一个可行的方案是与测试机构合作,因为这些测试机构不但对目标市场有清晰的了解,还可为制造商提供本地化的测试认证服务。很多国际市场都对产品安全、性能和质量有明确定义的规章和要求,并且有很多标准来清晰规定对产品的要求。如果产品能证明符合这些标准和要求,则可以迅速得到目标市场的认可,而认证标志起到了这个作用。实际上,测试和认证市场在国外已非常成熟,尤其是北美市场。也因此,北美的客户更加倾向于选择贴有国际权威认证标志的产品。
5绝缘和护套机械性能试验
绝缘和护套机械性能试验主要考查绝缘和护套塑料材料的抗张强度、断裂伸长率,包括老化前后。老化前后抗张强度、老化前后断裂伸长率是电缆绝缘和护套材料最重要、最基本的指标。用做电缆绝缘和护套的材料,既要有足够的拉伸强度不容易拉断,又要有一定的柔韧性。GA/T1297-2016《安防线缆》标准中分别对绝缘老化前后抗张强度、断裂伸长率和护套老化前后抗张强度、断裂伸长率等做出相关要求。GA/T1297-2016《安防线缆》标准中规定,PVC-J材料绝缘老化前、后抗张强度中值应≥10N/mm2,老化前、后断裂伸长率中值应≥150%。在实际检测过程中,这些项目的数值很不稳定。老化前断裂伸长率中值为121.9%,老化后断裂伸长率中值为87.6%,均与标准中要求数值相差甚远。若抗张强度和断裂伸长率不合格,进行电缆的施工安装时就极易出现护套或绝缘体断裂,或在光、热环境下使用电缆时其护套和绝缘容易变脆、断裂,致使带电导体裸露,发生触电危险。
结束语
综上所述,随着安防行业的快速发展,作为安防系统中重要连接和传输介质的电线电缆产品在不断更新,线缆的使用量逐年增加。线缆生产企业的质量把控重点不仅应放在线缆集成商和施工单位所关注的电气性能、传输性能上,而且应注重对线缆基础指标性能的把控。本文通过对线缆外观、结构尺寸、机械性能试验、材料性能试验等基础指标检测中常见问题的分析,希望对广大线缆企业提升产品质量起到一定的参考意义。
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作者简介:张振喜(1976-),男,汉族,广西南宁市人,大专,主要从事软件检测信息工程检验检测等工作。