额定电压450/750V及以下橡皮绝缘软线和软电缆曲绕试验检测技术内容

1. 检测项目分类及技术要点

曲绕试验是评估软线和软电缆在频繁弯曲使用条件下耐久性的关键检测项目，主要模拟实际应用中的反复弯曲、拉伸和扭转等机械应力。检测项目可细分为以下几类：

1.1 单向曲绕试验

• 技术要点：试样在固定滑轮上以规定行程和速度进行单向反复弯曲。关键参数包括：

  • 弯曲行程：通常为1米或电缆理论计算直径的40倍（取较大者）。

  • 负重：悬挂于电缆末端的重物，用以模拟使用时的拉伸力，具体重量依据电缆标称截面积或产品标准规定（例如：0.5 mm²电缆约0.5 kg，1.0 mm²电缆约1.0 kg）。

  • 弯曲速度：通常在0.1 m/s至0.33 m/s之间，每分钟完成5至20个完整往复循环。

  • 滑轮直径：根据电缆外径选定，为标准规定的系列化直径（如40mm, 60mm, 80mm, 120mm, 160mm, 200mm等），其选择直接影响电缆的弯曲曲率。

  • 评价指标：试验后，电缆需经受规定电压（如2000V）的耐压试验不击穿，且绝缘和护套无任何可见裂纹或损伤。试验周期（往复次数）由产品标准规定，常见为数千至数万次。

1.2 水平式/垂直式曲绕试验

• 水平式曲绕：电缆水平布置，通过多个滑轮组形成“S”形或“8”字形弯曲路径，模拟更复杂的多向弯曲工况。

• 垂直式曲绕：电缆垂直悬挂，下端负重，上端通过导轮进行水平移动，实现弯曲。此方式更适用于评估垂直悬挂使用的电缆，如电动葫芦用电缆。

• 技术要点：除单向曲绕的参数外，还需关注滑轮的数量、布局以及电缆在滑轮上的包角，这些因素共同决定了电缆的复合应力状态。

1.3 扭转曲绕试验

• 技术要点：在弯曲的基础上叠加扭转应力。试验装置使电缆在弯曲过程中同时绕自身轴线进行一定角度的往复扭转。此试验专门用于评估对扭转性能有特殊要求的电缆，如电焊机电缆、机器人电缆等。扭转角度、速度与弯曲周期需同步协调。

2. 各行业检测范围的具体要求

不同应用领域的软电缆，因其使用环境和受力模式的差异，曲绕试验的要求存在显著区别。

2.1 家用电器和通用设备（IEC 60227, IEC 60245系列）

• 适用范围：连接至家用电器、手持式电动工具等的轻型软线（H05RR-F, H05RN-F, H07RN-F等）。

• 要求特点：试验周期相对较短，通常为5,000至30,000次弯曲。负重和滑轮直径根据电缆的型号和规格有明确对应值。重点考核绝缘层的柔韧性和护套的抗开裂性。

2.2 工业用重型移动设备（如IEC 60245-4, IEC 60245-4-CDE）

• 适用范围：港口机械、矿山机械、大型电焊设备等使用的重型橡套软电缆（如YCW, YZW及相应国际型号）。

• 要求特点：

  • 试验严酷度更高：弯曲行程更长（常为1米），负重更大（依据截面积，可达数十公斤），试验周期更长（可达50,000次以上）。

  • 复合试验（CDE试验）：对于要求极高的电缆（如IEC 60245-4附录C/D/E），试验包含多个阶段：常温曲绕 → 低温曲绕（-25°C ± 2°C） → 高温曲绕（+85°C ± 2°C） → 耐压试验。全面考核电缆在不同温度环境下的耐久性。

2.3 电焊机电缆（IEC 60245-6）

• 适用范围：专用于电焊机二次侧回路连接的电焊机电缆。

• 要求特点：除常规曲绕试验外，更强调扭转性能。标准中规定了专门的曲绕扭转试验，电缆在承受弯曲和拉伸的同时，需承受规定次数的正反向扭转，考核其导体结构、绝缘和护套在复杂机械应力下的整体性。

2.4 电梯电缆（EN 50214）

• 适用范围：随行于电梯轿厢的悬挂控制电缆。

• 要求特点：试验模拟电梯运行中的弯曲-拉伸循环。通常采用垂直曲绕试验，负重模拟电缆自重及附加张力，弯曲周期次数要求极高，可达数百万次，以验证其在长期使用中的可靠性。

3. 国内外检测标准的详细对比

：在额定电压450/750V及以下橡皮绝缘软线和软电缆领域，中国国家标准与国际电工委员会（IEC）标准高度融合，核心检测要求和技术参数基本无差异。差异主要体现在非等效采用IEC的标准或特定产品（如电梯电缆）上，国内可能参考或等效欧洲标准。

4. 检测仪器的原理和应用

曲绕试验机是执行该检测的核心设备，其工作原理和应用如下：

4.1 基本结构原理

• 驱动系统：电机配合减速机构，将旋转运动转化为滑车的直线往复运动。

• 滑车与滑轮组：滑车承载一个或多个规定直径的滑轮。电缆绕过滑轮，一端固定，另一端悬挂负重。滑车的往复运动迫使电缆在滑轮上反复弯曲。

• 负重系统：通过砝码或气动/电动加载装置，在电缆自由端施加恒定的拉伸力。

• 计数与控制系统：电子计数器记录弯曲循环次数，PLC或微处理器控制系统负责设定速度、行程和自动停机。

• （可选）环境箱：对于复合试验（CDE），试验机需集成高低温环境箱，可在设定的温度下进行曲绕试验。

4.2 工作流程

1. 试样制备：截取规定长度的电缆样品，安装好端头。

2. 参数设置：根据标准规定，在控制面板上设置弯曲行程、速度、总循环次数。

3. 安装与加载：将电缆试样正确穿过滑轮，一端固定在设备上，另一端悬挂规定的负重。确保电缆在滑轮上的包角符合要求。

4. 启动测试：启动设备，滑车开始往复运动，计数器开始计数。

5. 过程监控与终止：监控设备运行是否平稳，电缆有无异常。达到预设循环次数后，设备自动停止。

6. 结果评定：取下试样，立即进行目视检查（有无裂纹）和电气强度试验（耐压测试），判断是否通过。

4.3 技术发展
现代曲绕试验机正向自动化、智能化方向发展：

• 多工位测试：一台主机可同时进行多个电缆样品的测试，提高效率。

• 实时监测：集成绝缘电阻监测模块，可在试验过程中实时监测电缆的绝缘状况，记录发生击穿的准确周期数。

• 数据管理：通过软件记录所有测试参数和结果，生成可追溯的测试报告。

• 安全保护：具备紧急停止、过载保护、断线检测等功能，确保操作安全。