姚秀艳
上海斯麟特种设备工程有限公司
摘要：为了解决如何选择出口澳大利亚低压电力电缆原材料等问题，本文通过对比分析澳标与国标主要原材料存在的差异、产品试验的不同。介绍在生产制造过程中关键工序采取的控制措施。
关键词：AS/NZS标准，低压电缆，原材料，工艺，比较
Abstract: In order to solve how to choose the export Australia low-voltage power cable problem such as raw materials, this article through the contrast analysis of Australia and China standard the differences mainly raw materials, product testing. Introduce the key working procedure in the process of manufacturing control measures.
Key words: the AS/NZS standards, low voltage cable, raw materials, process, the comparison
引言：
随着我国改革开放的深入，很多企业出口的机会越来越多。澳标低压电力电缆执行标准为AS/NZS 5000.1:2005，《Electric cables—Polymeric insulated Part 1:For working voltages up to and including 0.6/1 (1.2) kV》与国标GB/T12706.1《额定电压1kVd （Um=1.2kV）至30kV（40.5kV）挤包绝缘电力电缆，第1部分 额定电压1kV的（Um=1.2kV）和3kV的（3.6kV）电缆》结构比较类似，但原材料性能与国标要求存在较大差异，本文就电缆的原材料、产品测试及导体、绝缘、成缆、铠装和护套工序的控制展开说明。
1、电缆结构
根据AS/NZS 5000.1-2005标准规定，电缆的产品结构一般为导体、绝缘、成缆、内护套、铠装和外护套组成。电缆截面图详见图1。
图1 澳标塑料绝缘钢丝铠装低压电力电缆产品结构图
2、产品工艺流程
铠装电力电缆的工艺流程：导体--绝缘--成缆--内护套--铠装--外护套
3、原材料的选择
生产制造出口电缆的关键是材料的选择和电缆工艺制造。
3.1 导体
3.1.1 铜导体
澳标铜导体的机械性能与国标对比：1）产品结构：第1类铜导体标称截面在50mm2及以下国标机械强度略优于澳标，截面在50mm2以上抗张强度是相同的。在实际供货中，澳标导体标称截面在10mm2以下均采用7股绞合导体，而国标导体截面在10mm2以下采用实心导体，这是铜导体结构显著不同之处。2）铜导体机械性能对比：澳标：退火实芯导体和绞线铜丝有最小伸长率要求：铜丝直径0.51＜d≤1.36mm，平均伸长率18%；d＞1.36mm：平均伸长率22%，国标仅对实心导体铜丝有最小伸长率要求，而对绞合导体中的铜丝无此项要求，因此，澳标铜导体要求高于国标。
3.1.2 铝导体
铝导体材料澳标要求满足AS/NZS 2848.1规定的1350铝合金，而国标仅规定了原材料的抗张强度，比较宽泛。国标实芯导体抗张强度略高于澳标AS/NZS1125标准规定，绞合导体中的单丝抗张强度基本相同。
3.2绝缘材料
澳标的绝缘材料包括交联合成橡胶、PVC系列、聚烯烃系列和交联材料等多个种类和多个温度等级，范围比国标广泛。这里仅就代表性的PVC绝缘和XLPE两种进行比较分析。
3.2.1澳标V-90聚氯乙烯绝缘料与国标GB/T12706.1中PVC/A进行比较
澳标中材料定义：V-90或V-90HT，是一种比V-75版本的温度等级还高，适用于最高持续操作温度为90℃。国标与澳标在材料性能要求对比如下：1）老化性能，老化温度比较接近，但是老化时间相差悬殊，澳标是504小时，而国标仅168h，老化后抗张强度和拉断伸长率要求基本相同。显而易见，国产料老化性能是不能满足要求的。
2）热失重，国标没有这个要求，澳标对PVC绝缘料的热稳定性与氧化稳定性是比较关注，要求温度115±2℃，120h，平均暴露表面损失，最大2.5（mg/cm2）。3）澳标高温压力试验温度比国标更严格些，澳标要求90℃，国标要求80℃。4）电性能，澳标是要求绝缘电阻常数40（GΩ·m），国标要求36.7（MΩ·km），电性能比较相似。5）国标比澳标增加了材料的-15℃的低温性能和吸水试验。6）澳标PVC绝缘料有增塑剂渗出试验，国标没有。国内个别PVC绝缘料在使用一段时间后有出现油腻现象。
通过上述对比分析可以得出以下结论，国标PVC/A绝缘料是不能代替澳标V-90绝缘料的。
3.2.2 XLPE绝缘料
XLPE，是一种交联聚乙烯化合物，适用于长期工作温度为90℃。澳标和国标绝缘料的性能对比详如下：
1）XLPE料在老化前后的机械性能、热延伸除了新国标取消载荷时间15min外，其他均相同。2）附加段老化试验：国标老化温度时间是100±3℃，240h；澳标：150±3℃，168h；国标要求高于澳标。3）比澳标增加了低温性能、带铜导体老化后弯曲试验、吸水试验和收缩试验。4）电性能方面，澳标考核的是绝缘电阻常数，90℃时最小绝缘电阻常数是40（GΩ·m）换算后40MΩ·km，而国标90℃是3.67 MΩ·km，澳标比国标要求高一个数量级。
由此可知，严格意义上讲，国标XLPE料不能代替澳标料。
3.3外护套材料
澳标外护套料涵盖很广，有热塑性的和热固性的，这里仅就代表性的常规的5V-90型PVC护套进行对比分析。5V-90定义为一种比4V-75温度等级更高一些，适用于长期的操作温度为90℃。具体性能对比详如下
1）老化前性能是相同的，空气老化箱老化时间差异很大，澳标老化时间是504小时，而国标是168h，澳标老化条件更为苛刻，国产料老化性能是不能满足要求的。2）国标比澳标增加了材料的-15℃的低温性能。3）澳标料有增塑剂渗出试验，国标没有。4）空气箱中失重两国略有不同，澳标温度115±2℃，时间是120h，平均暴露表面损失，最大2.5（mg/cm2）。国标：100±2℃，时间是168h，平均暴露表面损失，最大1.5（mg/cm2）。国标要求高于澳标。
通过上述对比分析可以得出以下结论，国标90℃PVC护套料是不能代替澳标5V-90护套料的。
3.4铠装用钢丝
澳标铠装电缆用的钢丝符合AS/NZS 3863《铠装电缆用的低碳钢丝》，其性能指标与GB/T 3082《铠装电缆用热镀锌或热镀锌 5%铝 混合稀土合金镀层低碳钢丝》。其性能对比如下：
1)机械强度方面，虽然国标拉伸强度高于澳标，断后伸长率都是不小于10%是相同的，但国标的标距是250mm,比澳标大得多。2)澳标锌层重量高于国标。
3)澳标钢丝有20℃时最大电阻要求，国标中没有此项要求，
4) 澳标扭转试验芯棒直径与钢丝直径相同，缠绕的圈数或缠绕长度均高于国标要求，因此，国标电缆用钢丝不能满足澳标要求。
3.5 非吸湿性材料
在澳标AS/NZS5000.1中第3.10规定，在温度为50 ±5°C 的烘箱中预处理24 ±1 小时，接着在干燥器中冷却，然后在温度为20 ±5°C 、湿度为95 ±4%的环境中放置48 小时，吸收的水分重量不超过5%的材料。在GB/T12706.1国标中没有此项规定。
综上所述，澳标低压电力电缆用的V-90 PVC绝缘料、XLPE绝缘料、5V-90型PVC外护套料、镀锌钢丝的性能均高于国标，不能用国标料代替澳标料。
4.工艺关键点
4.1 绝缘线芯标识采用全色标识，颜色符合劳尔色卡，要求比较严格。
4.2 在成缆工序中，成缆节距在30-35倍，控制电缆外径。
4.3标称截面16mm2及以上铠装电缆，填充绳的直径应为计算值的110%，依靠成缆模具和包带对填充进行挤压，达到填满缆芯空隙。
4.4 标称截面16mm2及以下电缆，在内护套生产时选用挤压式模具挤出，以保证内护套填充到缆芯线间的空隙中。
4.5 钢丝铠装节距应控制在10～12节距倍数之间，钢丝铠装电缆的首部和尾部应预绞合一段钢丝作为牵引，以防止钢丝松散。
4.6 低压电力电缆外护套一般采用橙色，颜色符合劳尔色卡要求。
5 产品测试
澳标和国标产品试验分别按照为AS/NZS5000.1标准与GB/T12706.1标准进行全项试验。
5.1例行试验是相同的。
5.2抽样试验中澳标中规定对隔离套做耐压试验，3.5kV/5min，隔离套不击穿。国标中没有此项要求。
5.3型式试验中：
1)绝缘、隔离套和外护套层兼容性试验温度时间不同，澳标：100±3℃，240h，国标是150±3℃，168h。；
2) 国标比澳标增加了老化后弯曲试验（仅适用于不进行抗张试验的试样），试验温度150±3，持续时间240h。试验结果无有裂纹。由此可以看出，澳标老化性能高于国标要求。
5.4燃烧试验：垂直燃烧试验判断指标有两个，第一，是燃烧后燃烧碳化高度的要求相同。第二，测定燃烧滴落物的试验方法澳标国标要求等同。其他项目区别详见绝缘和护套性能对比，此处不再重复。
结束语：我国低压电缆产能过剩，需要拓展海外市场，首先要了知国外标准要求与国标的差异。国标原材料是否可以代替澳标原材料的。本文通过对比分析澳标产品与国标的异同，为同行做个参考，只要在产品结构做些调整、材料方面注意取舍、工艺做些改进，国内企业是完成可以生产澳标低压电力电缆的。
参考文献
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［4 ］ GB/T12706.1-2020《额定电压1kVd （Um=1.2kV）至30kV（40.5kV）挤包绝缘电力电缆，第1部分 额定电压1kV的（Um=1.2kV）和3kV的（3.6kV）电缆》［S］．
作者简介：姚秀艳（1966-）女，工程师。