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。
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