一、 检测项目分类及技术要点

电缆失重试验是评估电缆绝缘和护套用高分子材料（如交联聚乙烯XLPE、聚氯乙烯PVC、无卤低烟阻燃聚烯烃等）在经历特定老化条件后，因挥发物逸出或小分子物质迁移而导致质量减少的稳定性的关键测试。对于35kV (Um=40.5kV) 电缆，此试验尤为重要，直接关联到材料长期运行的热稳定性。

1. 检测项目分类：

   • 绝缘层失重试验：主要针对导体屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽材料，评估其在长期允许工作温度下的热稳定性。

   • 护套失重试验：主要针对外护套材料，评估其耐热老化性能及添加剂（如增塑剂、阻燃剂）的稳定性。

   • 老化后失重试验：此为标准流程，即试样需先经过规定条件的空气烘箱热老化，再进行质量测量。

   • 老化前质量测定：作为基准数据，用于计算失重百分比。

2. 技术要点：

   • 试样制备：

     • 从成品电缆上小心剥取绝缘或护套材料。

     • 将材料制成厚度均匀的薄片或小块。标准通常要求试样厚度为(0.8±0.2) mm，或直接从电缆上剥离符合此厚度范围的薄层。

     • 用冲刀冲切成规定尺寸的试片（如直径约25mm的圆片），确保试样表面洁净、无任何污染、气泡和机械损伤。

     • 每组试验的有效试样数量通常不少于5个。

   • 预处理：试样在老化前需在（23±2）℃、相对湿度（50±5）%的标准大气条件下放置至少20h，以消除环境干扰。

   • 初始质量测量 (m₁)：使用精度至少为0.1mg的分析天平，称量每个预处理后的试样初始质量。

   • 热空气老化：

     • 老化温度：根据材料类型和标准规定选择。对于35kV XLPE绝缘，通常采用（115±2）℃或（135±2）℃，对应其长期运行温度（如90℃）和短路温度。护套材料（如PVC、PE）则根据其额定温度选择（如80℃、100℃、115℃等）。

     • 老化时间：标准规定通常为（168±1）h（7天）或（240±1）h（10天）。

     • 老化箱要求：必须符合标准（如GB/T 2951.12、IEC 60811-501）对温度均匀性（通常±2℃以内）、风速和换气次数的严格要求，确保试样充分暴露在新鲜热空气中，避免挥发性产物交叉污染。

   • 老化后质量测量 (m₂)：老化结束后，将试样移至干燥器中，冷却至室温（与初始称量相同的环境条件），再次称量质量。

   • 结果计算与判定：

     • 失重百分比计算：Δm = [(m₁ - m₂) / m₁] × 100%。

     • 结果为每组试样的算术平均值。

     • 判定准则：根据产品标准（如GB/T 12706、IEC 60502）要求，失重平均值不得超过规定限值。例如，XLPE绝缘的失重通常要求不大于2.0%，PVC护套要求不大于X%（具体值视配方而定）。

二、 各行业检测范围的具体要求

35kV电压等级电缆广泛应用于电力、交通、工业等多个领域，不同应用场景对电缆失重性能的要求存在差异。

1. 电力行业（输配电系统）：

   • 标准依据：主要遵循GB/T 12706.2-2020《额定电压1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)挤包绝缘电力电缆及附件 第2部分：额定电压6kV(Um=7.2kV)到30kV(Um=36kV)电缆》及IEC 60502-2:2014。

   • 具体要求：对交联聚乙烯（XLPE）绝缘，要求在（115±2）℃下老化168小时后，失重最大值不超过2.0%。此要求旨在确保电缆在90℃长期运行温度下，绝缘材料具有足够的热稳定性，防止因降解导致电气性能下降。

2. 轨道交通行业（如高铁、地铁）：

   • 标准依据：除GB/T 12706外，常额外遵循EN 45545-2（欧盟铁路标准对防火性能的要求）或TB/T 标准（中国铁路标准）。

   • 具体要求：对电缆的阻燃、低烟、无卤特性要求极高。对于无卤护套和绝缘材料，失重试验不仅是热稳定性的考核，也是评估其添加剂体系（如阻燃剂、抑烟剂）稳定性的手段。失重过大可能意味着关键添加剂在长期热作用下大量损失，影响材料的阻燃和机械性能。限值可能更为严格。

3. 核电站用电缆：

   • 标准依据：遵循IEEE 383、IEC 60505以及更为严格的核级电缆标准（如RCC-E）。

   • 具体要求：除常规热老化失重外，可能还需进行辐照老化后失重或热-辐照联合老化后失重试验。考核材料在模拟核电站运行环境（高温、高剂量辐射）下的质量稳定性，失重限值极为严苛。

4. 船舶与海上平台：

   • 标准依据：遵循IEC 60092系列标准或船级社规范（如CCS、DNV GL、ABS等）。

   • 具体要求：关注电缆在高温、高湿、盐雾环境下的长期性能。失重试验是评估其耐热老化能力的基础，部分规范可能要求在更高温度或更长时间下进行测试。

三、 国内外检测标准的详细对比

35kV电缆失重试验主要遵循IEC（国际电工委员会）标准和各国国家标准，二者在技术内容上高度协调统一，但仍存在细微差异。

四、 检测仪器的原理和应用

1. 核心仪器：分析天平

   • 原理：基于电磁力平衡原理。称量盘与一个通电线圈相连，置于永磁体的磁场中。当试样置于称量盘上时，重力使线圈位置发生变化，该变化被位移传感器检测并反馈给控制系统。系统增大/减小流过线圈的电流，产生一个与试样重力大小相等、方向相反的电磁力，使线圈回到平衡位置。通过测量该电流值，即可精确计算出试样的质量。

   • 应用要求：

     • 精度：必须使用精度至少为0.1mg的分析天平。

     • 校准：定期使用标准砝码进行外部校准和内置自校准，确保在整个称量范围内的准确性。

     • 环境：需放置在稳固、无振动的台面上，避免气流、温度和湿度剧烈波动的环境。称量时需关闭防风门。

2. 热空气老化试验箱

   • 原理：通过电加热器对箱内空气进行加热，利用强制对流系统（风扇）使箱内热空气循环，并通过温度传感器（如PT100铂电阻）和智能PID温控器构成闭环控制系统，实现对箱内温度的精确、稳定控制。换气系统通过调节进气口和出气口的开度，控制新鲜空气的进入和老化产物的排出，维持规定的换气速率。

   • 应用要求：

     • 温度均匀性：在整个工作区域内，温度波动和均匀性必须满足标准要求，通常为±2℃。

     • 控温精度：设定温度与控制温度之差应小于±1℃。

     • 换气速率：必须可调并可监控，确保老化过程中试样周围空气持续更新，通常要求每小时换气次数在8-20次范围内。

     • 试样放置：试样应悬挂或放置在惰性材质的试样架上，彼此不接触，并保证空气能自由流通其所有表面。试样总体积不应超过老化箱有效容积的10%。

3. 辅助设备：试样制备工具

   • 冲刀/裁刀：用于将材料冲切成标准尺寸的试片，保证边缘整齐、尺寸一致。

   • 厚度计/千分尺：用于精确测量试样的厚度，确保其符合(0.8±0.2)mm的要求。

   • 干燥器：用于冷却老化后的试样，防止其在冷却过程中从空气中吸收水分，影响称量准确性。

通过上述仪器系统的协同工作，并严格遵循标准化的操作流程，方能确保35kV电缆失重试验数据的准确性、重复性和可比性，为评估电缆材料的长期热老化性能提供可靠的科学依据。