扁型电缆的护套老化会显著降低其机械性能、耐环境性和电气安全性，可能导致开裂、剥落、绝缘失效甚至短路风险。评估护套老化需结合物理性能测试、化学分析、环境模拟及外观检查，以下为系统性评估方法及关键要点：

一、老化评估的核心指标

护套老化的主要表现包括：

• 机械性能下降：拉伸强度降低、断裂伸长率减小、硬度增加。

• 化学结构变化：聚合物降解（如氧化、水解）、添加剂析出。

• 外观劣化：变色、龟裂、粉化、起泡。

• 电气性能衰减：绝缘电阻降低、耐压强度下降（若护套与绝缘层粘连）。

二、实验室加速老化测试

通过模拟实际使用环境中的高温、紫外线、臭氧等条件，加速护套老化过程，预测其使用寿命。

1. 热老化测试（ASTM D3045 / IEC 60811-401）

目的：评估护套在高温下的热稳定性。
方法：

• 将电缆样品置于恒温烘箱中（如100℃、135℃、158℃），持续7天至数月。

• 定期取出样品测试拉伸强度和断裂伸长率，计算保留率（老化后值/初始值）。
  判定标准：

• 拉伸强度保留率≥50%，断裂伸长率保留率≥30%（UL 1581要求）。

• 若保留率低于标准，说明护套耐热性不足。

2. 紫外老化测试（ASTM G154 / ISO 4892-3）

目的：模拟户外环境中的紫外线辐射对护套的影响。
设备：荧光紫外灯老化试验箱（UVA-340或UVB-313灯管）。
方法：

• 循环暴露：8小时紫外线照射（60℃） + 4小时冷凝（50℃），持续1000小时。

• 测试项目：

• 外观：检查龟裂、变色（ΔE≥3为显著变色）。

• 机械性能：拉伸强度和断裂伸长率保留率。
  典型结果：

• PVC护套：紫外线照射后可能变黄、脆化。

• XLPE护套：抗紫外线性能优于PVC，但长期暴露仍会老化。

3. 臭氧老化测试（ASTM D1149 / IEC 60811-403）

目的：评估护套在臭氧环境中的抗裂纹扩展能力。
方法：

• 将样品置于含50±5 pphm臭氧的空气中，温度40℃，拉伸20%应变，持续72小时。

• 观察表面是否出现裂纹（裂纹深度≥0.1mm为失效）。
  适用场景：

• 工业环境（如化工厂、橡胶加工厂）中臭氧浓度较高的场合。

4. 湿热老化测试（ASTM D2247 / IEC 60811-21）

目的：模拟高温高湿环境对护套的腐蚀作用。
方法：

• 将样品置于85℃/85%RH的恒温恒湿箱中，持续1000小时。

• 测试项目：

• 外观：起泡、分层（按ISO 4628评级）。

• 电气性能：绝缘电阻（≥1 MΩ为合格）。
  典型问题：

• PVC护套在湿热环境中易吸水膨胀，导致与绝缘层剥离。

三、护套材料化学分析

通过分析护套材料的化学结构变化，定量评估老化程度。

1. 红外光谱分析（FTIR）

目的：检测护套材料中的氧化产物（如羰基、羟基）。
方法：

• 采集老化前后护套的FTIR光谱，对比特征峰强度。

• 氧化指数（OI）：羰基峰（1700-1750 cm⁻¹）与亚甲基峰（2920 cm⁻¹）面积比。

• OI≥0.1表明显著氧化。
  应用：

• 判断护套是否因热或光氧化而降解。

2. 热重分析（TGA）

目的：测量护套材料的热稳定性及分解温度。
方法：

• 以10℃/min速率升温，记录质量损失曲线。

• 分解温度（Td）：质量损失5%时的温度。

• 新护套Td≥300℃，老化后Td可能降至250℃以下。
  意义：

• Td降低表明护套热稳定性下降，易在高温下分解。

3. 差示扫描量热法（DSC）

目的：分析护套材料的结晶度变化。
方法：

• 测量熔融热焓（ΔH），计算结晶度（Xc = ΔH/ΔH₀ × 100%，ΔH₀为***结晶材料的熔融热）。

• 结果解读：

• Xc增加：护套变脆（如PVC老化后结晶度上升）。

• Xc降低：材料软化（如橡胶老化后交联断裂）。

四、现场非破坏性检测

适用于在用电缆的快速筛查，无需截取样品。

1. 硬度测试（Shore D）

目的：通过硬度变化间接评估老化程度。
方法：

• 使用Shore D硬度计测量护套表面硬度。

• 判定标准：

• 新护套硬度：60-80 Shore D。

• 老化后硬度增加≥10%可能表明脆化。
  注意：需在电缆平坦部位测试，避免弯曲影响结果。

2. 微观形貌观察（SEM）

目的：直观查看护套表面微观裂纹。
方法：

• 截取小块护套，喷金后用扫描电子显微镜（SEM）观察。

• 典型特征：

• 未老化：表面光滑，无裂纹。

• 老化后：出现网状裂纹或孔洞。
  局限性：需破坏性取样，适用于实验室分析。

3. 电气性能快速检测

方法：

• 使用兆欧表测量护套与导体间的绝缘电阻（需剥离部分绝缘层）。

• 合格标准：

• 低压电缆：≥1 MΩ。