前言
21世紀(jì)是新能源、新材料的時(shí)代，由于地球非可再生資源的逐漸枯竭，越來越多的國家把能源重心轉(zhuǎn)移到了新材料、新能源等環(huán)境友好型資源，如美國在21世紀(jì)成功的實(shí)現(xiàn)了頁巖氣商業(yè)化，降低了美國對(duì)于石油的依賴，如今這一項(xiàng)技術(shù)只有美國和加拿大擁有，我國處于起步階段；加勒比海地區(qū)的哥斯達(dá)黎加也許是世界上利用新能源最成功的國家之一，據(jù)調(diào)查哥斯達(dá)黎加有80%以上的能源來自可再生能源；歐洲的丹麥、英國、芬蘭等國擁有大量的風(fēng)電發(fā)電廠和地?zé)崮馨l(fā)電站。我國早在上個(gè)世紀(jì)就已提出發(fā)展新能源的政策，只是局限于科技、經(jīng)濟(jì)等原因，發(fā)展并不是很快，近年來，我國大批企業(yè)進(jìn)入了新能源開發(fā)領(lǐng)域，如頁巖氣（非常規(guī)天然氣）、風(fēng)電、潮汐能、垃圾發(fā)電、光伏、電動(dòng)汽車等行業(yè)。我國是世界上人口最多的國家，私人汽車的數(shù)量也是逐日遞增，傳統(tǒng)汽車不但污染環(huán)境、而且消耗非可再生資源石油，近年來我國大力提倡發(fā)展電動(dòng)車行業(yè)，也同時(shí)帶動(dòng)了機(jī)車電纜的發(fā)展。世界機(jī)車類電纜的標(biāo)準(zhǔn)較多，如中國：GB/T 12528-2008《交流額定電壓3KV及以下軌道交通車輛用電纜》、TB/T 1484-2001《鐵路機(jī)車車輛電纜訂貨技術(shù)條件》；法國：NF 63-808《鐵路車輛-薄壁絕緣和護(hù)套無鹵電纜》、NF 63-827《125℃耐熱無鹵絕緣電纜》等，也有汽車制造方制定的標(biāo)準(zhǔn)，如：GE運(yùn)輸公司：《GE運(yùn)輸系統(tǒng)125℃電線電纜技術(shù)規(guī)范》（該標(biāo)準(zhǔn)是GE運(yùn)輸系統(tǒng)自擬標(biāo)準(zhǔn)，至今已發(fā)布G版—即第六版）；韓國現(xiàn)代汽車公司：KSC 3311《汽車用低壓電線AV型》等。這些國家或企業(yè)制定的汽車線標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的材料、結(jié)構(gòu)大同小異，但對(duì)材料的測試方法卻要求不一，本文主要介紹了幾種有代表型的機(jī)車線耐磨試驗(yàn)方法，以求將不同標(biāo)準(zhǔn)中的機(jī)車線耐磨試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比說明，軌道交通電纜目前更多的要求具有耐高溫、耐低溫拉伸、耐油等性能，還要求具有良好的耐磨性能，確保軌道交通電纜在使用中經(jīng)受住反復(fù)的摩擦。
一、 GB/T 12528-2008中的刮磨試驗(yàn)（耐磨試驗(yàn)）
GB/T 12528-2008《交流額定電壓3KV及以下軌道交通車輛用電纜》附錄A刮摩試驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)備與方法：刮磨試驗(yàn)溫度設(shè)定在20±5℃，刮摩試驗(yàn)機(jī)在平行于軸線安裝的樣品線上刮磨（10±1）mm行程，刮磨速度是50-60次/分鐘（注：1次代表往返行程）。刮磨試驗(yàn)機(jī)配備一個(gè)計(jì)劃器和一個(gè)刮針與樣品線內(nèi)芯導(dǎo)體電氣接觸時(shí)跳停裝置。試驗(yàn)設(shè)備見圖1與圖2所示。
標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，刮針的直徑是0.45±0.01mm，在刮針和樣品線導(dǎo)體之間施加50V電壓，刮針與導(dǎo)體接通時(shí)限制電流為0.05A，保證了試驗(yàn)時(shí)的人身安全。試驗(yàn)開始前，從待測電纜上取750mm樣品線一根，將電纜二端剝離20mm左右的絕緣，按上圖將樣品線固定在試驗(yàn)設(shè)備上，接通電源，按壓開始按鈕，開始試驗(yàn)，該點(diǎn)刮磨接觸開關(guān)跳停后，將樣品線向前移動(dòng)100mm，按固定方向（可從右至左，也可從左至右）轉(zhuǎn)動(dòng)90°，每個(gè)方向測量一點(diǎn)，共4點(diǎn)，最后計(jì)算時(shí)，取4點(diǎn)刮磨次數(shù)的平均值。國標(biāo)中不同界面的電線有不同的負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)，具體見表1。
判定標(biāo)準(zhǔn)：YJB125/150往返≥150次
二、GE運(yùn)輸公司：《GE運(yùn)輸系統(tǒng)125℃電線電纜技術(shù)規(guī)范》G版的耐磨試驗(yàn)
根據(jù)GE運(yùn)輸公司最新電纜技術(shù)規(guī)范G版所述，成品電纜的耐磨次數(shù)不低于1000個(gè)循環(huán)（即2000個(gè)行程）。該標(biāo)準(zhǔn)中所測電纜截面積≤12AWG（3.332mm2），具體電纜規(guī)格與耐磨負(fù)重見表2。
該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的耐磨試驗(yàn)設(shè)備是威爾曼熱系統(tǒng)目錄號(hào)是158L238G1或等同設(shè)備，要求刮磨刀口與接觸的絕緣表面成90°直角，刀口徑向半徑0.005英寸（約）。試驗(yàn)方法：取一根24英寸（約600mm）電纜，剝掉端頭1英寸（約25mm）用于連接電流源，按照表2中所對(duì)應(yīng)的電纜的規(guī)格選取不同負(fù)荷進(jìn)行試驗(yàn)，電纜耐磨刀的行程是3/8英寸（約9.37mm）刮磨速度是約55次/分鐘，其試驗(yàn)原理、步驟基本與GB/T 12528-2008附錄A一致，但GB/T 12528-2008中只規(guī)定了3kV及以下的電壓，沒有此標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化電壓。
三、歐洲標(biāo)準(zhǔn)：EN 50305 鐵道機(jī)車車輛阻燃電纜的測試方法
歐洲標(biāo)準(zhǔn)電纜相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定較早，EN 50305中5.2章節(jié)所述，試驗(yàn)溫度為20±5℃，電纜耐磨刀口采用拋光彈簧鋼針，材料符合ISO8458-2, 刮磨速度是約55±5次/分鐘，刀口行程約為10-20mm，電纜樣品長度約750mm，電纜樣品端導(dǎo)體與恒流相連，當(dāng)?shù)犊诮佑|導(dǎo)體時(shí)，設(shè)備自動(dòng)停機(jī)，具體電纜規(guī)格與耐磨負(fù)重見表3。值得注意的是，EN 50305.5.2中規(guī)定，當(dāng)試驗(yàn)電纜樣品直徑≤6mm時(shí)，刀口材料使用鋼針，當(dāng)試驗(yàn)電纜樣品直徑＞6mm時(shí)，刀口材料使用鋼片。試驗(yàn)方法與步驟與GB/T 12528-2008附錄A基本一致。判定標(biāo)準(zhǔn)：往返≥150次。
根據(jù)公式G=mg，當(dāng)g取10N/kg，G取9N，則m=0.9kg
四、三種機(jī)車電纜標(biāo)準(zhǔn)耐磨試驗(yàn)參數(shù)對(duì)比
從表4中可以看出，GB/T 12528-2008與EN 50305基本一致（除行程外），且沒有對(duì)試驗(yàn)電纜電壓進(jìn)一步細(xì)分，GE運(yùn)輸公司的標(biāo)準(zhǔn)要求較為嚴(yán)格，不但合格的行程遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其他二種標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定范圍，而且其有嚴(yán)格電壓等級(jí)劃分，不同電壓等級(jí)對(duì)應(yīng)不同的負(fù)載。GE運(yùn)輸公司標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)布第五版，其電纜要求總體十分嚴(yán)格，對(duì)電纜的綜合性指標(biāo)要求非常之高。
結(jié)語
我國是全球最大電線電纜制造國家，近年來我國政府加大了鐵路交通的建造力度，新版《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》提出到2020年全國鐵路營業(yè)里程超過12萬km，其中規(guī)劃建設(shè)客運(yùn)專線超過1.6萬km，新建城市軌道交通線超過5000km，按照輕軌造價(jià)1億元每公里計(jì)算，總投資額應(yīng)該在5000億元以上。2008年我國政府4萬億計(jì)劃帶動(dòng)了電線電纜企業(yè)迅猛的發(fā)展，在未來10-20年內(nèi)，軌道交通電纜的需求將大幅度上升，軌道交通電纜前景十分廣闊。所以熟悉各國、企業(yè)軌道交通機(jī)車電纜電纜的標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)方法，有助于產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)，也有利于更好的服務(wù)不同客戶，根據(jù)筆者觀察，越來越多的國外客戶要求我國電纜生產(chǎn)企業(yè)按照客戶本國的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，而針對(duì)各國產(chǎn)品、試驗(yàn)等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比分析卻少之又少，所以，如果技術(shù)研發(fā)、售后服務(wù)及銷售人員可以掌握國內(nèi)外電纜相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的主要差異，會(huì)極大的提高工作效率和客戶滿意度。
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