CÁP HẠ ÁP DÙNG CHO PHƯƠNG TIỆN CƠ GIỚI ĐƯỜNG BỘ
Low - Voltage cables for road power-driven vehicles
Tiêu chuẩn này qui định các yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử đối với cáp hạ áp có cách điện bằng Vinyl (sau đây gọi tắt là cáp) dùng cho ô tô, mô tô, xe máy …
TCVN 2103:1994 Dây điện bọc nhựa PVC.
3.1 Các đặc tính kỹ thuật của cáp phải phù hợp với bảng 1.
3.2 Vật liệu và kết cấu của cáp
Vật liệu để chế tạo cáp và kết cấu của cáp phải phù hợp với các qui định trong phụ lục A và các qui định dưới đây:
a) Ruột dẫn: Ruột dẫn phải được bện chặt từ các sợi đồng ủ có thể có lớp giấy quấn bên ngoài.
b) Cách điện: Hợp chất của Vinyl được bao bọc quanh ruột dẫn. Chiều dầy cách điện không được nhỏ hơn 90 % giá trị qui định trong phụ lục A. Giá trị nhỏ nhất trong các số đo không được nhỏ hơn 80% giá trị qui định trong phụ lục A.
Ký hiệu màu cáp phải phù hợp với bảng 2. Việc phân loại màu dựa trên màu nền và màu qui ước của cáp cũng như phương án tạo màu cáp phải phù hợp với bảng 3.
Bảng 3 - Phương án tạo màu
Phương án tạo màu*
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
B | BW | BY | BR | - | - |
W | WR | WB | WL | WY | WG |
R | RW | RB | RY | RG | RL |
G | GW | GR | GY | GB | GL |
Y | YR | YB | YG | YL | YW |
Br | BrW | BrR | BrY | BrB | - |
L | LW | LR | LY | LB | - |
Lg | LgR | LgY | LgB | LgW | - |
* Khi tạo màu hỗn hợp của hai màu thì màu thứ nhất là màu của nền còn màu thứ hai là màu ký hiệu qui ước.
Ví dụ: BW thì màu nền là B (đen), màu ký hiệu qui ước là W (trắng).
5.1. Kiểm tra kết cấu ký hiệu, màu sắc bằng cách xem xét và đo các thông số kích thước theo TCVN 2103:1994.
5.2 Đo điện trở của ruột dẫn
Điện trở của ruột dẫn được đo bằng cầu đo weastone một chiều có giá trị đo phù hợp với mẫu cần đo. Chiều dài mẫu đo không được nhỏ hơn 1 m. Kết quả đo phải qui đổi về nhiệt độ 20oC và tính bằng W/m theo công thức sau:
trong đó
t Nhiệt độ của mẫu tại thời điểm đo tính bằng oC; R20 Điện trở ruột dẫn ở 20oC, tính bằng ôm/mét;
Rt Điện trở của đoạn mẫu có chiều dài L mét ở toC, tính bằng ôm;
L. Chiều dài của mẫu cáp, tính bằng mét (chiều dài của mẫu cáp hoàn chỉnh chứ không phải là chiều dài của từng sợi cáp).
5.3 Thử điện áp chịu đựng
5.3.1 Thử xung điện áp
Thử xung điện áp được thực hiện trên máy thử chuyên dụng cho trên hình 1. Điện áp đặt có dạng hình sin tần số 50 Hz. Trị số điện áp là 5000 V. Thời gian đặt điện áp là 0,15 s. Trong quá trình thử không được xảy ra phóng điện.
1) Điện cực | 5) Nối đất | 8) Máy biến áp thử |
2) Hộp điện cực | 6) Nối đất cho máy biến áp | 9) Cơ cấu điều chỉnh điện áp |
3) Hộp bảo vệ | 7) Thiết bị ngắt khi cách | 10) áp tô mát bảo vệ quá dòng |
4) Tang trống điện bị sự cố
Hình 1 - Sơ đồ thử xung điện áp
5.3.2 Thử điện áp chịu đựng khi ngâm trong nước
Mẫu thử có chiều dài khoảng 600 mm được lấy từ lô cáp đã qua thử nghiệm xung điện áp để ngâm vào nước. Bóc phần cách điện ở hai đầu đoạn mẫu cáp khoảng 25 mm. Xoắn các đầu dây lại với nhau như chỉ ra trên hình 1. Phần giữa của mẫu cáp có chiều dài 300 mm được ngâm trong nước có nồng độ muối là 5 %.
Sau khi ngâm khoảng 5 h đặt điện áp xoay chiều hình sin tần số 50 Hz vào dây dẫn và đất. Điện áp đặt được nâng từ từ đến 1000 V và duy trì điện áp này trong 1 min.
Kích thước tính bằng milimét
Hình 2 - Sơ đồ thử nghiệm điện áp chịu đựng
5.4 Thử kéo cách điện và vỏ bọc
5.4.1 Chuẩn bị mẫu thử
a)Lấy mẫu:Lấy 3 mẫu thử từ sản phẩm cáp. Nếu việc lấy mẫu từ sản phẩm cáp không thể thực hiện được thì cho phép chuẩn bị tấm bằng vật liệu cách điện có chất lượng như cách điện của cáp, có chiều dày từ 1 mm đến 2 mm, để ở nhiệt độ bình thường trong 5 h rồi lấy ra 3 mẫu thử từ tấm cách điện đã chuẩn bị.
b) Tạo hình mẫu thử
- Đối với cách điện có đường kính trong nhỏ hơn 5 mm mẫu thử để ở dạng ống.
- Đối với cách điện có đường kính trong khác mẫu thử phải có dạng chày.
- Đối với cách điện có chiều dày lớn hơn hoặc bằng 2 mm mẫu thử có thể là dạng chày cho dù đường kính trong nhỏ hơn 5 mm.
- Đối với vỏ bọc mẫu thử thông thường phải có dạng chày, tuy nhiên có thể là dạng ống nếu đường kính trong của vỏ bọc nhỏ hơn 6 mm.
Mẫu thử dạng ống phải có chiều dài khoảng 150 mm và được đánh dấu cho đoạn giữa dài 50 mm.
Mẫu thử dạng chày cần được xử lý để bề mặt phẳng nhẵn bằng phương tiện thích hợp. Cố gắng để chiều dày cách điện ít bị thay đổi khi xử lý bề mặt. Đối với chiều dày cách điện lớn hơn 2 mm có thể xử lý bề mặt để chiều dày cách điện còn lại 2 mm.
Mẫu thử nghiệm dạng chày (xem hình 3) phải được đột dập từ dải băng đã chuẩn bị ở trên, lấy dấu ở đoạn giữa với khoảng cách là 20 mm đối với mẫu lớn và 10 mm đối với mẫu nhỏ.
Kích thước tính bằng milimét
a) Mẫu có kích thước lớn
b) Mẫu có kích thước nhỏ
Hình 3 - Mẫu thử dạng chày
5.4.2 Tính diện tích mặt cắt
a) Mẫu thử dạng ống
Đo đường kính ngoài của cách điện ở 3 điểm và tính diện tích mặt cắt theo công thức sau:
trong đó
A Diện tích mặt cắt, mm2;
D Đường kính ngoài nhỏ nhất đo được của cách điện, mm;
d Đường kính ngoài của dây dẫn, mm.
b) Mẫu thử dạng chày
Đo chiều dày ít nhất tại 5 điểm bằng micromet và tính diện tích mặt cắt theo công thức sau:
trong đó
a Chiều rộng của mẫu dạng chày ở vùng kéo giãn (lấy theo chiều rộng của chày đột dập), mm;
d Chiều dày nhỏ nhất trong 5 số đo, mm.
5.4.3 Điều kiện thử
a) Nhiệt độ: Nhiệt độ là nhiệt độ phòng từ 18 oC đến 28 oC. Khi thử cần ghi lại nhiệt độ lúc thử.
b) Điều kiện ổn định mẫu thử: Mẫu thử phải được lưu ở nhiệt độ phòng theo 5.4.3a) ít nhất là 1 h trước khi thử.
c) Máy thử: Máy thử kéo phải có tính năng thích hợp với mẫu thử sao cho lực kéo đứt lớn nhất của mẫu nằm trong khoảng từ 15 % đến 85 % công suất kéo của máy. Sai số của máy thử nằm trong khoảng 2 %.
5.4.4 Phương pháp thử
Gá mẫu thử lên máy thử sao cho không làm biến dạng mẫu thử. Điều chỉnh tốc độ kéo theo bảng 4.
5.4.5 Phương pháp tính độ bền chịu kéo (ứng suất) và độ giãn dài
a) ứng suất kéo: ứng suất kéo được tính theo công thức sau:
trong đó
d ứng suất kéo, MPa; F Lực kéo lớn nhất, N;
A Diện tích mặt cắt của mẫu thử, mm2.
b) Độ giãn dài: Đo chiều dài tại thời điểm đứt rồi tính độ giãn dài (%) theo công thức sau:
trong đó
e Độ giãn dài, %;
l1 Chiều dài mẫu thử tại thời điểm đứt, mm;
lo Chiều dài mẫu thử trước khi kéo, mm.
Chú thích
1) Chiều dài mẫu thử là khoảng cách giữa hai vạch đã lấy dấu.
2) Trường hợp điểm đứt ở hai phía ngoài vạch làm dấu thì làm lại phép thử trên mẫu bổ xung.
c) Kết quả cuối cùng là giá trị trung bình của ba mẫu thử được tính ở điểm a) và b) của điều 5.4.5.
5.5 Thử chịu dầu
Lấy một mẫu thử dài khoảng 600 mm ngâm trong dầu, hai đầu nhô khỏi mặt dầu với độ dài 40 mm như hình 4. Dầu ngâm là hỗn hợp có tỷ lệ theo thể tích như nhau của dầu hoả và dầu bôi trơn dùng cho xe ô tô và xe máy. Nhiệt độ của dầu là 50 oC ± 2 oC, thời gian ngâm là 20 h. Sau 20 h lấy mẫu thử ra và làm nguội ở nhiệt độ bình thường. Mẫu được quấn vào một trục quấn có đường kính cho trong bảng 5 và đem thử điện áp theo 5.3.2 của tiêu chuẩn này.
Kích thước tính bằng milimét
5.6 Thử chịu nhiệt độ cao
Lấy một mẫu thử dài khoảng 600 mm, tách phần cách điện với độ dài khoảng 25 mm ở hai đầu để treo tải trọng cho ở bảng 6. Mẫu được quấn vào một trục đỡ có đường kính cho ở bảng 6 (xem hình
5). ở trạng thái như vậy, mẫu thử được gia nhiệt ở môi trường không khí lưu thông có nhiệt độ là 120oC±2oC trong 120 h. Sau đó lấy ra, làm nguội ở nhiệt độ bình thường rồi quấn ngược lại chiều cong của dây lúc thử và tiến hành thử điện áp theo 5.3.2 của tiêu chuẩn này.
5.7 Thử khả năng tự tắt lửa
5.7.1 Dụng cụ thử
a) Buồng thử: Buồng thử làm bằng các tấm kim loại có kích thước 610 mm (chiều cao), 310 mm (chiều rộng) và 360 mm (chiều sâu) bao quanh hai mặt bên và thành phía trong.
b) Giá đỡ mẫu: Giá đỡ phải làm bằng kim loại có khả năng giữ mẫu ở trạng thái nằm ngang.
c) Nguồn nhiệt: Nguồn nhiệt là đèn khò, có miệng lỗ khoảng 10 mm để tạo ra ngọn lửa có thể điều chỉnh để đạt được chiều dài ngọn lửa khoảng 130 mm và giảm đến 35 mm.
Nhiên liệu có thể là khí metan công nghiệp có nhiệt lượng riêng khoảng 37 MJ/m3 hoặc nhiên liệu khác có nhiệt lượng tương đương.
5.7.2 Phương pháp thử
Mẫu thử được bố trí như hình 6 có chiều dài khoảng 300 mm. Đưa đầu ngọn lửa vào phía dưới phần giữa của mẫu thử cho đến khi mẫu thử cháy thành ngọn lửa nhưng không được quá 30 s, sau đó đưa ngọn lửa ra một cách nhẹ nhàng. Xác định thời gian ngọn lửa ở mẫu thử tự tắt.
Kích thước tính bằng milimét
Hình 6 - Sơ đồ bố trí thử khả năng tự tắt
6.1. Cáp phải được quấn trên tang quấn hoặc quấn thành cuộn và đóng gói sao cho không bị hư hỏng trong quá trình vận chuyển.
6.2 Trên tang quấn hoặc cuộn cáp phải ghi các thông tin sau đây:
- Tên hoặc ký hiệu sản phẩm.
- Kích thước danh nghĩa.
- Chiều dài của cáp.
- Khối lượng.
- Tên của nhà chế tạo hoặc thương hiệu.
- Năm, tháng sản xuất hoặc cách thể hiện năm tháng.
PHỤ LỤC A
(tham khảo)
Kết cấu và các thông số cơ bản của cáp
Chú thích - *) Dây dẫn mềm
Phần dẫn điện(chiều rộng xấp xỉ 10 mm)
Hỗn hợp của dầu bôi trơn vào dầu hoả có tỷ lệ bằng nhau