Госстандарт России по электрооборудованию (стр. 128 из 150)
ГОСТ 12175—90 Общие методы испытаний материалов для изоляции и оболочек электрических кабелей. Методы определения плотности. Испытания на водопоглощение и усадку
2 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОВЕДЕНИЮ ИСПЫТАНИЙ
2.1 Требования к образцу и категории испытаний
Образец должен состоять из нескольких отрезков кабеля или провода (в дальнейшем — кабеля) длиной не менее 3,5 м каждый, отобранных от одной строительной длины.
Общее число отрезков кабеля в образце должно быть таким, чтобы общий номинальный объем неметаллического материала в 1 м образца составлял для категорий:
А - 7 л;
В - 3,5 л;
С- 1,5л.
2.2 Требования к испытательной установке
2.2.1 Камера и подача воздуха
Испытательная установка (рисунок 1) представляет собой вертикальную испытательную камеру шириной (1000±100) мм, глубиной (2000±100) мм и высотой (4000±100) мм; пол камеры должен быть приподнят над уровнем земли. Стыки стенок камеры должны быть воздухонепроницаемыми. Воздух должен свободно поступать через отверстие размерами (800±20) х (400± 10) мм, находящееся в полу камеры на расстоянии (150± 10) мм от ее передней стенки.
Объемный расход воздушного потока должен быть предварительно отрегулирован до значения (5000±500) л/мин при температуре (20±10) °С и измеряться на входе или выходе камеры. Эти характеристики должны постоянно контролироваться во время испытания.
Выходное отверстие размерами (300±30) х(1000±100) мм должно быть в задней части верха испытательной камеры. Задняя и боковая стенки камеры должны иметь термоизоляцию, обеспечивающую коэффициент теплопередачи около 0,7 Вт/(м2 · К). Например, для стального листа толщиной 1,5—2,0 мм достаточно покрытие слоем асбестовой ваты толщиной 65 мм (рисунок 1а). Расстояние между лестницей и задней стенкой камеры — (150±10) мм, а от нижней перекладины лестницы до пола — (400±5) мм. Расстояние от самой нижней точки образца до пола камеры должно быть около 100 мм (рисунок 3).
2.2.2 Типы лестниц
Используют два типа лестниц: стандартную шириной 500 мм и широкую шириной 800 мм. Конкретное описание типов лестниц и способы крепления приведены в разделах 3—5 (см. рисунки 2, 2а, 3, За-г).
2.2.3 Дымоочистительное устройство
При необходимости используют устройство для сбора и очистки дыма, выходящего из испытательной камеры. Устройство, обеспечивающее сбор дыма, выходящего из камеры, не должно влиять на скорость потока воздуха, проходящего через испытательную камеру.
2.3 Определение числа отрезков
Для расчета требуемого числа отрезков кабеля определяют объем неметаллического материала в 1 м одного отрезка.
Образец кабеля длиной не менее 0,3 м вырезают так, чтобы поверхности среза были перпендикулярны к оси кабеля, что обеспечивает точное измерение его длины.
Образец разбирают и каждый неметаллический материал взвешивают ( Сi ). Неметаллические материалы, масса которых составляет менее 5 % от общей массы неметаллических материалов, допускается не учитывать.
Если электропроводящие экраны нельзя снять с изоляционного материала, эти компоненты принимают за одно целое при измерении их массы и определении плотности.
Плотность каждого неметаллического материала (включая пористые материалы) определяют соответствующим методом, например по разделу 8 ГОСТ 12175, для получения значений с точностью до второго десятичного знака. Для ленточных и волокнистых материалов значение плотности принимают равным 1.
Объем Vi (л/м длины кабеля) каждого неметаллического материала Сi определяют по формуле
(1)где Мi — масса материала Сi, кг;
Рi — плотность материала Сi, кг/дм3;
l — длина образца кабеля, м.
Общий объем V неметаллических материалов, содержащихся в 1 м кабеля, равен сумме отдельных объемов V1, V2 и т. д.
Ближайшее целое число (0,5 и выше округляют до 1) отрезков, формирующих образец, получают делением объема на метр кабеля, указанного в 2.1 для конкретной категории испытаний, на общий объем V.
2.4 Крепление образца
Способы крепления предварительно определенного числа отрезков, формирующих образец, приведены в разделах 3-5
Для категории испытаний А применяют два способа крепления (с кодовым обозначением F/R и F), для категорий испытаний В и С — только один способ (с кодовым обозначением F).
Для идентификации можно использовать следующие обозначения.
— категория А: кодовое обозначение F/R — 332—ЗА F/R;
кодовое обозначение F — 332—ЗА F,
— категория В, кодовое обозначение F — 332—3В F;
— категория С, кодовое обозначение F — 332—ЗС F;
2 5 Источник воспламенения
Источником воспламенения являются одна или две пропановые газовые горелки ленточного типа с индивидуальными расходомерами и смесителями Вентури. Рабочая часть горелки в виде плоской металлической пластины длиной (341±5) мм и шириной (30±5) мм имеет 242 отверстия диаметром (1,32±0,03) мм, расположенных на расстоянии 3,2 мм друг от друга ступенчато тремя рядами по 81, 80 и 81 отверстий в каждом, при этом образуется прямоугольник с номинальными размерами (257±5) х (4,5+0,5) мм, как показано на рисунке 4. Поскольку отверстия в пластине могут высверливаться без применения специального инструмента, допускаются небольшие отклонения от указанного межцентрового расстояния. Кроме того, на каждой стороне пластины могут быть высверлены небольшие вспомогательные отверстия, обеспечивающие поддержание зажженного пламени.
Каждая горелка должна быть снабжена устройством, контролирующим скорости подачи пропана и воздуха. На рисунке 5 показан пример системы контроля Калибровка пропанового ротаметра должна проводиться после монтажа при помощи расходомера для того, чтобы трубопровод и смеситель Вентури не нарушали калибровку.
При изменении температуры и давления по сравнению с установленными для пропанового ротаметра при необходимости должны вноситься поправки.
При данном испытании точка росы должна быть не выше 0 °С, объемный расход на входе должен быть (76,7±4,7) л/мин, скорость
потока пропана должна быть (13,3±0,5) л/мин при давлении 1 атм. и температуре 20 °С для обеспечения интенсивности тепловыделения (73,7±1,68) · 106 Дж/ч или (20,5±0,5) кВт для каждой горелки.
Примечание — По величине интенсивности тепловыделения определена скорость потока пропана.
2.6 Расположение источника воспламенения
При испытании горелка должна быть установлена на расстоянии (75±5) мм от передней поверхности образца и на высоте (600±5) мм над полом испытательной камеры. Точка приложения пламени должна находиться между двумя перекладинами лестницы на расстоянии (500±5) мм от нижнего конца образца (рисунок 3).
Допускается проводить регулировку потока воздуха и газа до испытания без установленной горелки.
Если используют две горелки одновременно для испытания по категории А (с кодовым обозначением F) с применением широкой лестницы (раздел 3), они должны быть расположены так, как показано на рисунке 4а.
2.7 Проведение испытания
2.7.1 Условия испытания
Испытание проводят при скорости ветра, измеренной анемометром, установленным на испытательной камере, не более 8 м/с и при температуре внутри камеры не ниже 5 или не выше 40 °С. Измерение проводят на расстоянии около 1,5 м над уровнем пола, 50 мм от боковой стенки и 1 м от двери. Дверь камеры в течение всего испытания должна быть закрыта.
Кабели или отрезки, образующие образец, должны быть выдержаны перед началом испытания при температуре (23±5) °С не менее 16 ч. Испытательная камера должна быть сухой.
2.7.2 Время воздействия пламени
См. разделы 3, 4 и 5.
2.8 Оценка результатов и проведение повторного испытания
2.8.1 Оценка результатов
После прекращения горения образец тщательно протирают. Если горение продолжается более 1 ч после удаления источника воспламенения, кабели следует потушить.
На протертом образце допускается наличие сажи, если его поверхность не повреждена. Допускается размягчение или деформация неметаллического материала образца. Длину поврежденной части измеряют с точностью до первого десятичного знака от нижнего края горелки до конца обугленной части, который определяют следующим образом.
На поверхность кабеля нажимают острым предметом, например лезвием ножа. Место, где фиксируется изменение упругой поверхности образца на хрупкую (крошащуюся), считают концом обугленной части.
Длина обугленной части образца, измеренная от нижнего края горелки с обоих сторон лестницы, должна быть не более 2,5 м.
2.8.2 Проведение повторного испытания
В случае возникновения разногласий по оценке результатов проводят два дополнительных испытания в соответствии с 2.7. Если оба испытания удовлетворяют требованиям 2.8.1, результаты испытания считают положительными.
2.9 Определение кислородного индекса (КИ)
Если требуется определить КИ всех неметаллических материалов, используют метод, приведенный в приложении А. Компоненты, составляющие менее 5 % массы неметаллических материалов, не учитывают.
Значение КИ, определенное для данной конструкции, используют как основу при контроле качества любой последующей продукции, чтобы гарантировать ее соответствие данному испытанию.
Следует учитывать отсутствие однозначной связи величины КИ материалов с распространением огня по кабелю.
2.10 Выбор кабеля для испытаний
Выбор сечения токопроводящей жилы для испытаний проводят по согласованию между потребителем и изготовителем с учетом следующих требований.
Ограниченная емкость лестниц требует выбора такого сечения токопроводящих жил кабелей, которое обеспечивает необходимый объем неметаллического материала при данном методе крепления. Кроме того, нельзя допускать испытание образца, состоящего из одиночного отрезка.