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            自限溫電伴熱帶國家標準(GBT19835-2005)

            GBT19835-2005 自限溫電伴熱帶國家標準

            1.范圍
            本標準規定了自限溫電伴熱帶的技術要求、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝、運輸和貯存等條件。
            本標準適用于具有正溫度系數電阻率的聚合物導電復合材料制成的自限溫伴熱帶。


            2.規范性引用文件
            下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準,然而,鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的***新版本。凡是不注日期的引用文件,其***新版本適用于本標準。
            GB/T 2900.10  電工術語  電纜(GB/T 2900.10-2001,idt IEC 60050(461):1984)
            GB/T 2900.23  電工術語  工業電熱設備(GB/T 2900.23-1995,neq IEC 60050(841):1983)
            GB/T 3956  電纜的導體(GB/T 3956,idt IEC 60228:1978)
            GB/T 2951.1-1997  電纜絕緣和絕緣層材料通用試驗方法  第1部分:通用試驗方法  第1節:厚度和外形尺寸測量——機械性能試驗(idt IEC 60811-1-1:1993)
            GB/T 2951.2-1997  電纜絕緣和絕緣層材料通用試驗方法  第1部分:通用試驗方法  第2
            節:熱老化試驗方法(idt IEC 60811-1-2:1995)
            GB/T 2951.4-1997  電纜絕緣和絕緣層材料通用試驗方法  第1部分:通用試驗方法  第4
            節:低溫試驗(idt IEC 60811-1-4:1985)
            GB/T 2951.5-1997  電纜絕緣和絕緣層材料通用試驗方法  第2部分:彈性體混合料專用試驗方法 ******節:耐臭氧試驗——熱延伸試驗——浸礦物油試驗(idt IEC 60811-2-1:1986)
            GB/T 3048.6-1994 電線電纜電性能試驗方法  絕緣電阻試驗  檢流計比較法
            GB/T 3048.8-1994 電線電纜電性能試驗方法  交流電壓試驗
            GB/T 3048.9-1994 電線電纜電性能試驗方法  絕緣線芯工頻火花試驗
            GB/T 2406-1993 塑料燃燒性能試驗方法  氧指數法
            GB 3836.1  爆炸性氣體環境用電氣設備 第1部分:通用要求(GB 3836.1-2000,eqv IEC 60079-0:1998)
            GB 3836.3  爆炸性氣體環境用電氣設備 第3部分:增安型“e”(GB 3836.3-2000,eqv IEC 60079-7:1990)

             

            3.術語和定義
            本標準未定義的術語采用GB/T 2900.10、GB/T 2900.23 規定的名詞術語
            3.1 電阻率溫度系數 temperature coefficient of resistivity
            反映電阻率與溫度變化的關系。電阻率隨溫度升高而增大的為正溫度系數,反之為負溫度系數。
            自限溫伴熱帶 self-regulation heating belt
            由具有正溫度系數(Positive Temperature Coefficient,PTC)電阻率特性的高聚物導電復合材料制成的帶狀電伴熱器。
            3.3發熱電阻體(自限溫伴熱帶的)heating resistance body(of self-regulation heating belt)
            敷設在兩平行的導體之間,能夠將電能轉變為熱能的材料。
            3.4芯帶 core-belt
            由導體和發熱電阻體組成的扁形發熱元件。
            3.5外護套 jacket
            包覆在絕緣外面,由金屬或非金屬材料組成的均勻連續的包覆層,用來保護盒增強自限溫伴熱帶以防損壞。
            3.6標稱功率(自限溫伴熱帶的)nominal power(of self-regulation heating belt)
            自限溫伴熱帶在10℃時測出的每米發熱功率。
            3.7***高表面溫度 maximum surface temperature
            絕熱條件下測得的,通電狀態下自限溫伴熱帶表面能夠達到且不再升高的溫度。
            3.8***高承受溫度 maximum bearable temperature
            自限溫伴熱帶功能和結構受到損壞并且不能再恢復的外界溫度。
            3.9***高維持溫度 maximum holding temperature
            在一定保溫條件下,自限溫伴熱帶通電時,能夠使伴熱系統持續保持(或保持一段時間)的***高溫度。
            3.10起動電流 start current
            額定電壓下,環境溫度為0℃時起動的瞬間***大電流。
            3.11PTC強度 intensities of PTC            
            自限溫伴熱帶峰值電阻(Rpeak)與25℃時的電阻(R25)之比值,即:PTC強度(K)= Rpeak/R25


            4.產品結構、分類和標識
            4.1產品結構
            4.1.1自限溫伴熱帶可為芯帶與絕緣組成的基本型結構,也可為芯帶、絕緣、屏蔽層、護套層組成多層結構。
            4.1.2結構示意圖,見圖

             

            自限溫電伴熱帶結構圖
            ① 平行導電金屬線芯;② 發熱芯帶;③絕緣層;④ 屏蔽層;⑤ 護套層


            4.2分類
            成品自限溫伴熱帶可分為:基本型、防爆型、加強型和耐腐型等。
            4.2.1基本型自限溫伴熱帶
            由芯帶和絕緣構成的自限溫伴熱帶,用“J”表示。
            4.2.2防爆型自限溫伴熱帶
            在基本型自限溫伴熱帶外,將金屬絲編織形成屏蔽層,具有接地和增強保護作用。亦稱屏蔽型自限溫伴熱帶。用“P”表示。
            4.2.3加強型自限溫伴熱帶
            在自限溫伴熱帶外,再包覆一層外護套。用“B”表示。
            4.2.4耐腐型自限溫伴熱帶
            在基本型自限溫伴熱帶外包覆一層具有耐酸、堿特性的外護套。用“F”表示。
            4.3產品型號規格
            產品型號規格的基本信息組成及排列順序如下:
            示例:DBRZ-25-220-J 代表低溫窄型,標稱功率25W/m,額定電壓220V,基本型結構的普通自限溫伴熱帶。
             

            5.技術要求
            5.1導體
            由多股絞合的鍍覆鎳層的銅線組成。一般應符合GB/T3956導體線芯第2種的規定。
            5.2芯帶
            5.2.1形狀與尺寸
            芯帶的斷面一般為啞鈴形或扁圓形,其寬度為6mm-12mm,厚度為1.5mm-3.0mm,偏差不超過規定值的10%,包覆導體的發熱電阻體材料***薄處不得<0.2mm
            5.2.2熱延伸性能
            交聯后芯帶的熱延伸試驗按GB/T2951.5進行,在規定的溫度和載荷下,芯帶材料的熱延伸率,低溫型≤175%,中溫和高溫型≤150%,冷卻后長久變形≤15%
            5.2.3芯帶的PTC強度
            芯帶的PTC強度(K)應≥104。
            5.3絕緣與外護套
            5.3.1絕緣材料
            絕緣材料可用PE、Teflon FEP、Teflon PFA等。應按使用工藝條件不同選用。
            5.3.2絕緣厚度
            絕緣厚度為0.5mm-1.2mm,其***薄處的厚度應不小于規定值的90%。
            5.3.3外護套厚度
            外護套厚度為0.6mm-0.8mm,其***薄處的厚度應不小于規定值的90%。
            5.3.4 絕緣機械性能
            絕緣的拉伸強度見表1。
            表1 絕緣的拉伸強度

             

            電伴熱帶拉伸長度

             

            5.3.5絕緣熱老化性能
            在高于***高承受溫度15℃的老化箱中老化168h,老化后的拉伸強度變化率≤20%,斷裂伸長變化率≤20%。
            5.3.6絕緣與外護套材料的燃燒性能
            絕緣與外護套材料的氧指數應≥27。
            5.4成品自限溫伴熱帶
            5.4.1自限溫伴熱帶各種系列及主要參數
            自限溫伴熱帶各種系列及主要參數見表2。
            表2伴熱帶各種系列的主要參數

             

            電伴熱帶維持溫度及功率

             

            5.4.2工頻火花試驗性能
            自限溫伴熱帶芯帶包覆絕緣后,按GB/T 3048.9規定,工頻5kV火花試驗不擊穿。
            5.4.3耐高壓交流電性能
            自限溫伴熱帶耐高壓交流電試驗的條件參見表3。
            表3耐高壓交流電性能

             

            電伴熱帶承受電壓與技術要求

             

            5.4.4防水性能
            成品自限溫伴熱帶試樣浸入室溫水中48h后仍可達到5.4.2耐高壓的要求。
            5.4.5絕緣電阻
            每米成品自限溫伴熱帶的絕緣電阻不低于20MΩ。
            5.4.6低溫彎曲性能
            在-20℃下,自限溫伴熱帶彎曲二次后表面無開裂。
            5.4.7***高表面溫度
            額定電壓下,自限溫伴熱帶***高表面溫度:低溫型不高于85℃;中溫型不高于120℃;高溫型不高于150℃(對于***高維持溫度高于135℃的高溫型自限溫伴熱帶不在此范圍)。
            5.4.8起動電流
            額定電壓為220V時,各系列自限溫伴熱帶在0℃和10℃時的起動電流見表4。
            表4 自限溫伴熱帶起動電流

             

            電伴熱帶標稱功率與啟動電流

             

            5.4.9熱穩定性能
            5.4.9.1試樣在熱穩定測試儀上經冷熱交替循環試驗后,功率不低于標稱功率的90%。
            5.4.9.2冷熱溫度及交替循環次數參見表5
            表5 冷熱溫度及交替循環次數

             

            電熱帶冷熱溫度及交替循環次數

             

            5.4.10成品伴熱帶的防爆性能
            應符合GB3836.1,GB 3836.3的有關規定。
            5.4.11屏蔽層
            屏蔽層采用鍍錫銅絲或其他金屬絲編織,編織層應均勻,表面應平整,完整地覆蓋于帶體表面。單根金屬絲的直徑在0.12mm~0.15mm之間,編織層覆蓋率≥85%。


            6. 試驗方法
            除非另行規定,試驗在室溫下進行;交流電的頻率40Hz~60Hz。樣品為未使用過的新樣品。
            6.1芯帶外形尺寸的測量
            按GB/T 2951.1執行。
            6.2 熱延伸性能試驗
            按GB/T 2951.5執行。試驗溫度參見表6。
            表6 熱延伸試驗

             

            熱延伸試驗


            6.3PTC強度測量
            6.3.1試驗設備
            萬用表、高電阻測量儀或兆歐表,按GB/T 3048.6執行,精密型熱風循環烘箱(室溫~300℃,準確度±2℃)。
            6.3.2樣品
            每次取三組試樣,每組試樣一支,長120mm,剝出每支試樣一端的線芯20mm,另一端加以絕緣。
            6.3.3試驗步驟
            將樣品放入烘箱,設定溫度,控制升溫速度為(2~5)℃/min,測定不同溫度下樣品的電阻,取***高電阻為Rpeak,按 3.11所列公式計算PTC強度。
            6.4絕緣與外護套厚度的測量
            按GB/T 2951.1執行。
            6.5機械性能試驗
            按GB/T 2951.1執行。
            6.6熱老化性能試驗。
            按GB/T 2951.2執行。試驗溫度見表7。
            表7 熱老化試驗

             

            熱老化試驗

             

            6.7燃燒性能試驗
            按GB/T 2406 執行。
            6.8***高維持溫度測定
            6.8.1試驗設備
            電流表、電壓表、交流穩壓電源、測溫儀表,以及長1.2m,外徑為50mm,壁厚<0.5mm的不銹鋼鋼管一支,用軟管將鋼管二端與恒溫水槽(高溫伴熱帶要采用導熱油)進口連接,二端分別設置測溫探頭。
            6.8.2試驗樣品
            長 1030mm,一端用套管密封,另一端剝出30mm導體接好導線用套管封住,將試樣緊貼在鋼管上。鋼管外用厚度為25mm的發泡橡塑或相當的隔熱材料保溫。
            6.8.3試驗步驟
            通過開關將試樣接通交流穩壓電源,將電流表串聯接到試樣的導體上,由恒溫水(油)槽向鋼管內泵入循環水(油),慢慢加熱恒溫水(油)槽,溫度升高后,不斷觀測電流表讀數,當電流表讀出的電流值為零時,記錄下測溫儀表上的讀數,該溫度即為***高維持溫度。
            6.9***高承受溫度
            測得的***高維持溫度加25℃,為該樣品的***高承受溫度。
            6.10工頻火花試驗
            按GB/T 3048.9執行。試驗電壓5kV,整定電流100mA。
            6.11高壓交流電試驗
            6.11.1試驗設備
            高壓電源和高電壓測量儀,按GB/T3048.8規定的要求。
            6.11.2樣品
            在一批產品中隨機截取三支試樣,每支長度至少為5m,剝出一端的兩根導體各長30mm并絞合在一起。
            6.11.3試驗步驟
            6.11.3.1基本型伴熱帶
            在室溫下將試樣浸入水中,試樣兩端露出水面300mm。
            6.11.3.2防爆型伴熱帶
            剝去防護層和屏蔽網300mm,將屏蔽網接地,試樣不必浸入水中。
            6.11.3.3加強型伴熱帶
            剝去外絕緣層或無堿玻璃布層,有屏蔽層時,將屏蔽網接地,試樣不必浸入水中。
            6.11.4將高壓交流電源的高壓端接自限溫伴熱帶的導體,接地端接入水或屏蔽網。試驗電壓按表8進行。

             

            伴熱帶持續時間表

             

            6.12防水性能試驗
            試樣按6.6.2制備,浸入室溫水中不少于48h,然后按6.6.4進行耐交流高壓電試驗,不發生擊穿。
            6.13護套絕緣電阻測量
            6.13.1 試驗設備:按國標GB/T 3048.6第3章試驗設備執行。
            6.13.2 自限溫伴熱帶樣品在完成6.6交流電壓試驗后接著進行本試驗。浸水試驗試樣按6.6.2制備,浸入室溫水中不少于48h,然后按6.6.4進行耐交流高壓電試驗。
            6.13.3基本型伴熱帶浸入水中,用高阻儀(DC500V)測量線芯和屏蔽網間的電阻。
            6.13.4防爆型伴熱帶不必浸入水中,用高阻儀(DC500V)測量線芯和屏蔽網間的電阻。
            6.13.5絕緣電阻的計算:將測試結果按國標GB/T3048.6計算出試樣的絕緣電阻。
            6.14低溫彎曲性能試驗
            按GB/T2951.4執行
            將試棒喝待測試的基本型自限溫伴熱帶樣品放入低溫箱中,按表9條件進行,完成后,取出試樣觀察無開裂。
            表9 低溫彎曲試驗

             

            電伴熱帶彎曲試驗

             

            GB/T19835-2005
            6.15***高表面溫度測量
            將3m-4m長的伴熱帶樣品繞成盤香狀,3對熱電偶夾在伴熱帶的不同部位之間。將此樣品放在一內襯為不小于50mm厚的泡沫聚苯乙烯的保溫盒中??拷韵逌匕闊釒巹t用能承受其***高承受溫度的保溫材料隔熱。對樣品施加額定電壓后溫度上升,當溫度均衡時測量3對電偶的溫度,取讀數***高者為該型號自限溫伴熱帶的***高表面溫度(溫度均衡是指溫度升高不超過2℃/時)
            6.16起動電流測量
            6.16.1試驗設備
            同6.8.1
            6.16.2樣品
            同6.8.2
            6.16.3
            試驗步驟
            將電流表串聯接到試樣的導體上,由恒溫水(油)槽向鋼管內泵入循環水(油),慢慢對恒溫水(油)槽制冷,待水(油)溫達到0±1℃后,通過開關將試樣接通交流穩壓電源,記錄通電起始階段的***大瞬時電流。該電流為樣品自限溫伴熱帶0℃時的起動電流。同一方法可以測得10℃時的起動電流。
            6.17功率-溫度特性的測量
            6.17.1試驗設備
            同6.8.1。
            6.17.2樣品
            同6.8.2。
            6.17.3試驗步驟
            在按6.16.3測定冷起動電流后繼續通電,調節恒溫槽水(油)溫到10℃,在電流恒定時(電流變化值小于5%),讀取電流、電壓及相應的鋼管溫度。然后保持通電狀態,以后水溫每提高10℃用上述方法測定一次,直至達到***高維持溫度為止。
            6.17.4計算與作圖
            由6.13.3所測的電壓電流計算功率,對應的功率和溫度作功率-溫度曲線。10℃時的功率為標稱功率。
            6.18熱穩定性試驗
            6.18.1試驗設備
            專用熱穩定性試驗儀。
            6.18.2樣品
            每次取二組試樣,每組試樣3~5支,每支長170mm,剝出每支試樣一端的導體20mm,另一端加以絕緣。
            6.18.3試驗步驟
            將兩組試樣分別接到熱穩定性試驗儀上,所有試樣通以額定電壓。然后在裝有試樣的兩側分別通熱的導熱油和冷的導熱油,至熱端溫度為該樣品伴熱帶***高承受溫度±2℃,冷端溫度為±5℃,穩定6min。然后將兩端的冷熱介質對調,使之循環。在7~30次循環之間測量試樣的功率共五次。取平均為起始功率。以后每隔60~100次循環測量功率一次直至滿足要求的循環次數為止。功率均當樣品在冷端時測量。


            7.檢驗規則
            7.1出廠檢驗
            7.1.1自限溫伴熱帶應由制造廠檢驗部門檢驗合格后方可出廠。
            7.1.2自限溫伴熱帶的出廠檢驗至少包括6.1、6.16、6.17的項目,如有一項不合格,則為不合格產品。
            7.2型式試驗
            7.2.1伴熱帶在下列情況之一時,應進行型式檢驗:
            a)新試制的伴熱帶產品;
            b)當伴熱帶配方、工藝或所用材料有較大改變時;
            c)連續生產中的產品,每兩年不少于一次;
            d)作產品防爆檢驗的樣品;
            e)國家質量監督部門提出進行型式檢驗的要求。
            7.2.2型式檢驗的內容應符合表10的規定。
            表10 形式檢驗內容

             

            電伴熱檢驗內容

             

            7.2.3型式檢驗的抽樣數與判定規則
            每次隨機抽三段樣品,經檢驗如發現有一段不符合本標準的技術要求時,應從該批產品中另抽出雙倍數重復檢驗,如仍有不符合要求時,則該批產品為不合格。
            7.3驗收
            訂貨方有權檢查產品的主要技術指標是否符合本標準規定值的要求。


            8.標志、包裝、運輸和貯存
            8.1成品自限溫伴熱帶的表面應印有清晰的型號、廠名、批量代號,兩個標志始末端的間距不超過500mm。
            8.2為了方便用戶識別,絕緣和護套顏色按低、中、高溫予以區別,一般定為低溫型自限溫伴熱帶為黑色,中溫型自限溫伴熱帶為藍色,高溫型自限溫伴熱帶為棕色。也可按用戶的要求設計絕緣或外護套顏色。
            8.3成品自限溫伴熱帶可以成卷或成盤包裝,端頭應用絕緣膠帶密封,注意防潮。
            8.4每卷或每盤自限溫伴熱帶上應有標簽注明以下內容:
            a)產品名稱(特別注明不得作為導線使用);
            b)型號;
            c)長度(m);
            d)質量(kg)
            e) 制造廠名;
            f)執行產品標準號;
            g)出廠時間;
            h)檢驗員;
            i)合格證。
            8.5裝箱時包裝箱體外應標明:產品名稱、型號、制造廠、廠址、電話、通訊地址,箱體上應有毛重、防潮、向上等標志。
            8.6貯存應注意防潮、防腐蝕。

             
            附錄A
            (資料性附錄)
            熱穩定性能測試儀
            A.1試驗設備
            A.1.1試驗裝置
            如圖A.1所示
            1. 自限溫伴熱帶樣品;
            2. 中空金屬測試平臺;
            3. 電磁閥

             

            電伴熱實驗裝置

             

            A.1 熱溫度性測試儀
            A.1.2金屬測試平臺
            為中空金屬盒,恒溫的熱油或冷油經過油泵流經測試平臺盒內。被測試樣品分兩組緊貼在兩只測試平臺的表面,并按額定電壓接上電源和測試儀表。
            A.1.3電磁閥
            通過切換電磁閥,循環改變測試平臺內的熱油或冷油。
            A.1.4導熱油
            導熱油分別盛放在兩只容器中,按試驗方法要求的溫度用溫控器進行控溫。

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