硅脂影响冷缩电缆附件回缩仿真测试方法
阅读说明：本技术 硅脂影响冷缩电缆附件回缩仿真测试方法 (Silicone grease influence cold-contraction cable accessory retraction simulation test method ) 是由 孙晓维 葛旺泉 于 2021-08-24 设计创作，主要内容包括：本发明属于硅脂测试技术领域,具体涉及一种硅脂影响冷缩电缆附件回缩仿真测试方法。采用热老化实验方法对硅脂溶胀率进行测试,比较回缩率＝(硅脂区回缩后直径-无硅脂区回缩后直径)/无硅脂区回缩后直径*100％。本发明所述的硅脂影响冷缩电缆附件回缩仿真测试方法,选用最常用的硅橡胶冷缩制品冷缩管作为测试样品,不需要制作硅橡胶试片,试品选材简单普通,而且克服了硅橡胶试片制作时由于温度、硫化、环境等影响,导致硅橡胶试片与冷缩电缆附件制品本身存在差异的问题,提高了测试结果的准确性、真实性和适用性。(The invention belongs to the technical field of silicone grease testing, and particularly relates to a silicone grease influence shrinkage simulation testing method for a cold-shrinkage cable accessory. A thermal aging experiment method is adopted to test the silicone grease swelling rate, and the shrinkage rate is compared to be equal to (the diameter after silicone grease area shrinkage-the diameter after silicone grease-free area shrinkage)/the diameter after silicone grease-free area shrinkage *100%. According to the silicone grease influence shrinkage simulation testing method for the cold-shrinkage cable accessory, the most common silicone rubber cold-shrinkage product cold-shrinkage pipe is selected as a test sample, a silicone rubber test piece does not need to be manufactured, the test piece is simple and common in material selection, the problem that the silicone rubber test piece and the cold-shrinkage cable accessory product have difference due to the influence of temperature, vulcanization, environment and the like during manufacturing of the silicone rubber test piece is solved, and the accuracy, authenticity and applicability of the test result are improved.)
技术领域
本发明属于硅脂测试技术领域，具体涉及一种硅脂影响冷缩电缆附件回缩仿真测试方法。
背景技术
硅脂是冷缩电缆附件在安装过程中涂覆于冷缩电缆附件与电缆主绝缘复合绝缘界面，起到润滑、密封及提高复合界面击穿强度等作用的物质。因此，硅脂是冷缩电缆附件在安装过程中必备的附属材料。
硅脂的溶胀率高低是硅脂性能的重要参数之一，原则上在能满足产品和成本需求的前提下，硅脂吸收溶胀率越低越好。目前市场上硅脂的种类繁多，给日常冷缩电缆附件用硅脂选型造成了一定的难度。因此，选择一种吸收溶胀率低、影响冷缩电缆附件回缩率小的硅脂，需要一套简单、方便、切合实际的测试方法。目前对硅脂的检测方法为将冷缩附件硅橡胶做成试片浸泡硅脂后进行测试，但是，此种测试方法存在硅橡胶试片制作受温度、硫化、环境等影响，与硅橡胶冷缩附件制品本身存在一定差异，且试片中浸入硅脂含量与实际施工过程中涂抹量也不尽相同，因此测试得到的试片中硅脂与硅橡胶溶胀参数对实际安装过程中冷缩电缆附件硅脂应用参考意义不高。
发明内容
本发明的目的是：提供一种硅脂影响冷缩电缆附件回缩仿真测试方法。该测试方法能够简单、易行、直观地同时测试多种硅脂，且更加真实的反应硅脂与冷缩电缆附件之间的溶胀参数。
本发明所述的硅脂影响冷缩电缆附件回缩仿真测试方法，由以下步骤组成：
(1)在冷缩管用1#支撑管表面套一层塑料隔膜，然后将塑料隔膜表面抚平无褶皱；
(2)将硅脂试品涂于无纺布表面，并揉搓均匀，使硅脂充分溶于无纺布中；
(3)将溶有硅脂的无纺布绕包于1#支撑管长度方向1/3-1/2处，用细纤维绳进行固定；
(4)将2#冷缩管套于1#支撑管整体外，包括溶有硅脂的无纺布绕包部分，将2#冷缩管用2#支撑管抽出，制备得到测试用硅脂试样；
(5)每种测试用硅脂试样按照步骤(1)至步骤(4)分别制作3-6份并编号区分；
(6)将制作完成的测试用硅脂试样置于烘箱内，温度保持90℃静置，将每种测试用硅脂试样分三个测试时间段取出；
(7)将测试用硅脂试样的1#支撑管抽出，并取出塑料隔膜及无纺布，得到回缩后的2#冷缩管硅橡胶套；
(8)用数显游标卡尺对回缩后的2#冷缩管硅橡胶套进行数据测量，计算比较回缩率，计算公式为：比较回缩率＝(硅脂区回缩后直径-无硅脂区回缩后直径)/无硅脂区回缩后直径*100％。
其中：
步骤(1)中所述的冷缩管用1#支撑管和步骤(4)中所述的2#支撑管材质相同，长度均为200-400mm。
步骤(1)中所述的塑料隔膜为聚乙烯塑料袋，长度为200-400mm，直径与1#支撑管一致。
步骤(2)中所述的无纺布为融合硅脂基床，属医用无纺布，长宽尺寸为50-80*150-200mm。
步骤(2)中所述的硅脂为普通硅脂(CSG)或氟化硅脂(FSG)。
步骤(6)中所述的将每种测试用硅脂试样分三个测试时间段取出，三个测试时间段分别为168小时、336小时、504小时。
步骤(8)中所述的2#冷缩管硅橡胶套由硅脂区2#冷缩管硅橡胶套和无硅脂区2#冷缩管硅橡胶套两部分组成。
所述的冷缩管的冷缩管套用硅橡胶绝缘材料符合如下指标：
本发明所述的硅脂影响冷缩电缆附件回缩仿真测试方法的应用，可直观反应硅脂对冷缩电缆附件回缩的影响，在实际应用中可选择比较回缩率低的硅脂制品。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本发明所述的硅脂影响冷缩电缆附件回缩仿真测试方法，选用最常用的硅橡胶冷缩制品冷缩管作为测试样品，不需要制作硅橡胶试片，试品选材简单普通，而且克服了硅橡胶试片制作时由于温度、硫化、环境等影响，导致硅橡胶试片与冷缩电缆附件制品本身存在差异的问题，提高了测试结果的准确性、真实性和适用性。
(2)本发明所述的硅脂影响冷缩电缆附件回缩仿真测试方法，将硅脂试品溶于无纺布中，模拟冷缩电缆附件安装时涂覆硅脂含量，克服了硅橡胶试片浸入硅脂含量与实际不同的问题。
(3)本发明所述的硅脂影响冷缩电缆附件回缩仿真测试方法，能够简单的实现对热老化环境的模拟；模拟热老化运行环境：将涂覆硅脂的硅橡胶试样放在90℃的烘箱中模拟电缆附件长期运行的最高温度。
(4)本发明所述的硅脂影响冷缩电缆附件回缩仿真测试方法，在一根冷缩管试品上同时实现了硅脂区与无硅脂区的对比，实现了测试结果的量化，测试结果更为直观准确。
(5)本发明所述的硅脂影响冷缩电缆附件回缩仿真测试方法，不需要专用的测试仪器，专业的数据分析，测试方法更加简洁通用，对测试人员无特殊专业要求，普及性强。
附图说明
图1是进行测试前制备得到的测试用硅脂试样结构示意图；
图2是采用数显游标卡尺测量时的硅脂试样结构示意图；
其中：
1、1#支撑管；2、塑料隔膜；3、无纺布硅脂层；4、2#冷缩管；5、回缩后无硅脂区2#冷缩管硅橡胶套；6、回缩后硅脂区2#冷缩管硅橡胶套。
具体实施方式
本发明所述的硅脂影响冷缩电缆附件回缩仿真测试方法，由以下步骤组成：
(1)在1#支撑管表面套一层塑料隔膜，然后将塑料隔膜表面抚平无褶皱；
(2)将硅脂试品涂于无纺布表面，并揉搓均匀，使硅脂充分溶于无纺布中；
(3)将溶有硅脂的无纺布绕包于1#支撑管长度方向1/3处，用细纤维绳进行固定；
(4)将2#冷缩管套于1#支撑管整体外，包括溶有硅脂的无纺布绕包部分，将2#冷缩管用2#支撑管抽出，制备得到测试用硅脂试样，硅脂试样的结构示意图如附图1所示，其中1为1#支撑管，1#支撑管的外面套有塑料隔膜2，然后长度方向1/3处设置有无纺布硅脂层3，最外层为4，是2#冷缩管；
(5)每种测试用硅脂试样按照步骤(1)至步骤(4)分别制作3份并编号区分；
(6)将制作完成的测试用硅脂试样置于烘箱内，温度保持90℃静置，将每种测试用硅脂试样分三个时间段取出；
(7)将测试用硅脂试样的1#支撑管抽出，并取出塑料隔膜及无纺布，得到回缩后的2#冷缩管硅橡胶套。结构如附图2所示，其中5为回缩后无硅脂区2#冷缩管硅橡胶套，6为回缩后硅脂区2#冷缩管硅橡胶套；
(8)用数显游标卡尺对回缩后的2#冷缩管硅橡胶套进行数据测量，计算比较回缩率，计算公式为：比较回缩率＝(硅脂区回缩后直径-无硅脂区回缩后直径)/无硅脂区回缩后直径*100％。
(9)对测试统计数据进行分析，对比较回缩率进行对比，得出比较回缩率相对较低的硅脂试品。
其中：
步骤(1)中所述的冷缩管用1#支撑管和步骤(4)中所述的2#支撑管材质相同，长度均为200mm。
步骤(1)中所述的塑料隔膜为聚乙烯塑料袋，长度为200mm，直径与1#支撑管一致。
步骤(2)中所述的无纺布为融合硅脂基床，属医用无纺布，长宽尺寸为50*150mm。
步骤(6)中所述的将每种测试用硅脂试样分三个测试时间段取出，三个测试时间段分别为168小时、336小时、504小时。
步骤(8)中所述的2#冷缩管硅橡胶套由硅脂区2#冷缩管硅橡胶套和无硅脂区2#冷缩管硅橡胶套两部分组成。
实施例1-4
实施例1-4均采用如上所示的测试方法，其中，所选用的冷缩管为山东七星电气科技发展有限公司生产的1号冷缩管，冷缩管符合T/CEC 118-2016中对冷缩电缆附件的要求；每个实施例做3个试样样品，实施例1采用了孚顺达L55/2润滑脂；实施例2采用了OFX-0203烷基苯基硅油；实施例3采用了DR-905绝缘润滑脂(生产厂家为深圳市益德润科技有限公司)；实施例4采用了DR-49F氟硅润滑脂(生产厂家为深圳市益德润科技有限公司)；实施例1-4中采用的硅脂的指标均符合冷缩电缆附件安装用绝缘润滑脂国家相关标准，如下表1中所示：
表1安装用绝缘润滑脂主要性能指标
对比例1
以王霞等在《高电压技术》第46卷，第9期：3177-3186页发表的《涂覆硅脂对电缆附件绝缘溶胀机理及影响因素》文章中记载的实验方法制作样品(包括硅橡胶试片、交联聚乙烯试片的制备)并进行热老化实验，热老化：将涂覆硅脂的硅橡胶试样放在90℃的烘箱中模拟电缆附件长期运行的最高温度，硅脂选用实施例3中的硅脂，老化完毕后，采用文章中记载的方法对试样进行观察，包括试样表面观察、试样侧面观察以及红外光谱分析，经偏光显微镜观察可知，涂覆硅脂经热老化处理后，硅橡胶表面出现划痕，通过对试样的侧面观察可以看出，涂覆硅脂的硅橡胶部分因为硅橡胶的溶胀，出现了凸起。通过红外光谱图分析证实了硅脂在硅橡胶中的溶胀。这与本发明的实施例3的结果是一致的，但是本发明所述的测试方法更为直观，且得知了溶胀的大小，能够更加准确的得出硅脂在硅橡胶中的溶胀大小，且不需要复杂的分析设备和专业人士的分析，大大节省了时间，提高了测试的准确度。
对实施例1-4的硅脂试品进行溶胀测试，测试数据如下表2所示。
表2硅脂试品测试数据汇总表
测试结论：由表2测量数据可以简单看出：第一周(168小时)，硅脂与硅橡胶冷缩管溶解吸收不充分，对冷缩管套比较回缩率的影响较小；而第二周(336小时)硅脂与硅橡胶冷缩管溶解吸收达到饱和状态，对冷缩管套比较回缩率影响较大，比较回缩率数据达到最大值，处于稳定状态，可作为硅脂选择参考数据；而第三周(504小时)的实验数据与第二周的实验数据几乎持平，三周时硅脂对冷缩管套比较回缩率的影响与第二周持平或稍微有所下降(主要是由于硅脂挥发造成的)，由此可知，硅脂对冷缩管套的比较回缩率在第二周达到最大值；由测试结果可知，实施例1硅脂试品比较回缩率低，对冷缩电缆附件影响较小，实施例2硅脂试品比较回缩率适中，对冷缩电缆附件影响次之，实施例3和实施例4硅脂试品比较回缩率高，对冷缩电缆附件影响较大。