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[align=center](需对客户的信息及样品保密,此案例只体现部分信息)[/align]项目背景某公司生产的电缆线,在出货之前就出现了严重的开裂,失效比例高达80%。造成这次失效的直接原因是,更换了新的材料:注塑接头部分依然是聚醚型TPU,但线缆部分由之前的聚醚型TPU,改成了聚酯型TPU。于此基础,制定了下面的失效分析方案,给予具体的失效原因和建议。主要测试项目外观观察热分析分子量分析添加剂分析老化验证1、外观观察根据提供的信息,观察整个样品。如图,位置1包覆层为聚醚型TPU,下层为聚酯型TPU线缆外被。包覆层TPU材料性能良好,柔软有弹性,无开裂或发粘现象。下层聚酯型TPU线缆外被可见明显开裂。切开包覆层,可看到,下层聚酯型TPU材料已经发粘,碎裂。位置2为聚酯型TPU线缆外被,其表面光洁,柔软有弹性,无开裂或发粘,弯折也无发白无裂纹。[align=center][img=,670,285]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709271826_01_3300822_3.png[/img][/align] 图1. 聚酯NG样品 图2. 聚醚OK样品基于观察到的现象:对线缆外被的聚酯型TPU材料,被包覆部分的聚酯型TPU材料物性严重下降,出现开裂;无包覆部分的聚酯型TPU材料物性基本没变化,无裂纹。[align=center][img=,526,381]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709271827_01_3300822_3.png[/img][/align]2、热性能分析对于聚酯型TPU线缆材料的样品,取位置2的聚酯型TPU材料(正常)与位置1的聚酯型TPU材料(异常),做DSC与TGA分析。结果如下图。[align=center][img=,690,241]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709271827_02_3300822_3.png[/img][/align] DSC对比图 TGA对比图从样品DSC测试谱图来看,位置1部分聚酯TPU材料的玻璃化温度为-40.2℃,位置2部分聚酯TPU材料的玻璃化温度为-32.6℃。从样品TGA测试结果谱图来看,位置1与位置2部分聚酯TPU材料的起始分解温度分别为316.0与272.0。残留质量分别为12.26%与11.22%。表明位置1与位置2的材料的可分解成分含量基本一致,但材料成分有了明显的差异。3、分子量测试对位置1与位置2部分聚酯TPU材料的分子量做了对比测试,结果如下表:[table][tr][td]样品[/td][td]检测项目[/td][td=3,1][align=center]结果[/align][/td][/tr][tr][td] [/td][td] [/td][td]Mn[/td][td]Mw[/td][td]D[/td][/tr][tr][td]位置1部分TPU[/td][td]分子量[/td][td]9995[/td][td]17772[/td][td]1.95[/td][/tr][tr][td]位置2部分TPU[/td][td]分子量[/td][td]37404[/td][td]47548[/td][td]1.27[/td][/tr][/table][align=center][/align]从相对分子量结果可见,位置1部分的TPU材料的分子量相比位置2部分的TPU材料的分子量有了明显的下降,直接表明位置1部分的TPU材料出现了降解。4、样品增塑剂分析 用Py-GCMS,对位置1的包覆材料聚醚型TPU材料的添加剂进行分析。对位置1与位置2部分聚酯TPU材料,也通过萃取分离出添加剂,进行红外分析。综合两个结果可见,在位置1部分聚酯TPU材料中萃取分离得到了磷酸甲苯二苯酯。而在位置2部分的聚酯TPU材料中未发现磷酸酯类物质。由于位置1与位置2部分聚酯TPU材料为相同的原材料,对比包覆层聚醚型TPU材料的添加剂为磷酸酯类,认为是有包覆层的添加剂渗入到聚酯型TPU材料内。[align=center][img=,690,230]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709271828_01_3300822_3.png[/img][/align][align=center][img=,690,194]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709271828_02_3300822_3.png[/img][/align]5、老化验证根据样品加工信息与前述测试结果,位置1部分聚酯型TPU发生了明显降解,位置2部分聚酯型TPU未明显降解。降解的原因可能为:1.水汽降解,2.加工时的热降解,3.渗入的添加剂降解。对于这三种情况,设计了温度加速老化试验。1.水汽降解:取聚酯型TPU接头样品与聚醚型TPU接头样品位置2部分TPU材料,置于温度60℃,湿度90%环境下,14天。每2天检查样品是否有发粘,开裂。结果:至14天。样品柔软有弹性。表面光洁,无发粘,无明显开裂。2.热降解:取聚酯型TPU接头样品与聚醚型TPU接头样品位置2部分TPU材料,加热到175℃,维持34秒,冷却后,置于温度60,湿度90%环境下,14天。每2天检查样品是否有发粘,开裂。结果:至14天。聚酯型TPU接头样品材料柔软有弹性,无发粘,表面有微小裂纹。聚醚型TPU接头样品柔软有弹性,表面光洁,无发粘,无明显开裂。3.添加剂降解:取聚酯型TPU接头样品与聚醚型TPU接头样品位置2部分TPU材料,浸入磷酸酯类物质中,48小时后检查样品是否有发粘,开裂。结果:聚酯型TPU接头样品材料有轻微发粘。聚醚型TPU接头样品材料表面无明显变化。总结总结上述测试,从外观与测试观察表明,包覆层下的聚酯型TPU材料发生了明显降解导致开裂,无包覆层的聚酯型TPU材料末发生明显降解。通过添加剂成分分析,可看到,包覆层的聚醚型TPU的磷酸酯类阻燃剂有渗入到下层的聚酯型TPU材料内(无包覆层部分聚酯TPU内无磷酸酯类物质)。通过水汽老化与热老化,暂时没发现有降解现象,进行添加剂的降解老化测试,发现对聚酯型TPU材料有腐蚀作用,对聚醚型材料无明显腐蚀作用。MTT是一家从事材料及零部件品质检验、鉴定、认证及失效分析服务的第三方实验室,网址:www.mttcert.com,联系电话:400-850-4050。
[url=https://www.leadwaytk.com/article/5036.html]W1-101F[/url][font=宋体][font=宋体]凹型电缆终端头经精心设计,可安装在于[/font][font=Calibri]UT-47[/font][font=宋体]半刚性电缆上,并可以提供工作频段从[/font][font=Calibri]DC[/font][font=宋体]到[/font][font=Calibri]110GHz[/font][font=宋体]的优越性能。同类型凸型接头规格为[/font][font=Calibri]W1-101M[/font][font=宋体]。[/font][/font][font=宋体][font=Calibri]W1-101M[/font][font=宋体]凸型电缆终端头经精心设计,可安装在于[/font][font=Calibri]UT-47[/font][font=宋体]半刚性电缆上,并可以提供工作频段从[/font][font=Calibri]DC[/font][font=宋体]到[/font][font=Calibri]110GHz[/font][font=宋体]的优越性能。同类型凹型接头规格为[/font][font=Calibri]W1-101F[/font][font=宋体]。[/font][/font][font=宋体]特征[/font][font=宋体][font=宋体]出色的[/font][font=Calibri]RF[/font][font=宋体]性能指标,工作频段为[/font][font=Calibri]DC[/font][font=宋体]到[/font][font=Calibri]110GHz[/font][/font][font=宋体][font=Calibri]50[/font][font=宋体]Ω特性阻抗[/font][/font][font=宋体]低压驻波比[/font][font=宋体][font=Calibri]1mm[/font][font=宋体]数据接口[/font][/font][font=宋体]精确的测试功能[/font]
本文从电力电缆局部放电测量要求和试验特点分析测量中干扰的来源和途径,分析和阐述各种干扰的抑制措施,共同探讨、研究在测量系统设计、安装和使用过程中抑制测量干扰重要性和必要性。 关键词:电力电缆 局部放电 测量 干扰 抑制措施 一、前言局部放电测量是挤包绝缘电力电缆产品检验中重要安全项目之一,电缆局部放电是指电缆绝缘中局部缺陷(如毛刺、杂质、气泡或水气等)被击穿引起的电气放电,其放电量可能极小,以10-12库仑(pC)计,但这种微小放电危害极大,若在电缆运行中长期存在,或将引起放电周围绝缘发热老化,导致绝缘性能下降,引发电力安全事故,因此,准确测量电缆局部放电十分必要。但准确测量除关注检验设备性能及精度外,还应特别关注各种干扰对测量产生的影响。 二、常见干扰来源及途径 (一) 电缆局部放电测量标准要求及试验特点GB/T1206.2-2008和GB/T1206.3-2008挤包绝缘电力电缆标准要求,被试电缆在1.73U0(U0为电缆额定电压)下,应无任何由被试电缆产生的超过声明试验灵敏度的可检测到的放电,例行试验声明试验灵敏度应不大于10 pC,型式试验声明试验灵敏度应不大于5 pC。GB/T3048.12-2007局部放电试验方法标准要求,试验回路包括高压电源、高压电压表、放电量校准器、双脉冲发生器等组成,试验电源应是频率为49~61Hz交流电源,近似正弦波,且峰值与有效值之比应为√2±0.07。产生试验电压可以是变压器或串联谐振装置。试验步骤包括试验回路选择和连接、电量校准、施加电压和放电测量等。从试验设备和标准要求可知,电缆局部放电测量具有如下特点:1、 设备庞大,试验室占据空间大,连接环节多。无论使用变压器式或串联谐振式高压设备,其额定电压输出容量一般都在100kV以上,其调压设备、高压设备、耦合电容器和控制设备等都很庞大,试验时,需将这些设备、试样和局部放电检测仪按试验要求连接一起,可见空间之大,环节之多。2、 试样长,试验负载为电容性负载。短试样长度最小10m,长试样有时可达数千米,由于试验电压加于电缆屏蔽和导体上,中间为绝缘层,其试验时为电容性负载。3、 试验电压高,局部放电检测仪输入放电脉冲信号电压小。试验电压为1.73 U0,对于额定电压35kV电力电缆中C类电缆,试验电压为45kV。采用JF2000局部放电检测仪测量局部放电,其输入放电脉冲信号电压每升高0.1V,仪表读数增加10 pC,而放电测量值通常小于10 pC,可见放电脉冲信号电压之小。 (二)干扰的产生和影响从电缆局部放电测量标准要求及试验特点分析,电缆局部放电测量系统是大型、高灵敏度的试验设备,它在试验过程中极容易受到干扰,常见干扰和对测量的影响为以下几个方面:1、电源质量的干扰。试验过程高压电压表是测量试验电压有效值,而绝缘产生最大放电通常在峰值电压时刻,电源正弦波的品质不好,会引起试验电压峰值偏差,标准规定的试验电压为电压有效值,因而会造成局部放电测量误差,此外,交流电源频率和电压稳定性对测量也存在影响。2、电磁辅射的干扰。无线电设备的电波发射、电气设备的运行、发动机的点火和自然界中的雷电等都会产生电磁辐射,空间中,电磁辐射极其复杂,每一种电磁辐射都具有频率、波长