ОБЩИЕ МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
МАТЕРИАЛОВ ИЗОЛЯЦИИ
И ОБОЛОЧЕК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ.
ИСПЫТАНИЯ НА ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ И УСАДКУ

ГОСТ 12175-90
(МЭК 811-1-3-93)

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1.  ПОДГОТОВЛЕНИ ВНЕСЕН Министерством электротехнической промышленности и приборостроения СССР

2. УТВЕРЖДЕН ИВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлениюкачеством продукции и стандартам от 29.12.90 № 3729

3.  Настоящийстандарт подготовлен методом прямого применения международного стандарта МЭК811-1-3 (1985 г.). «Общие методы испытаний материалов для изоляции и оболочекэлектрических кабелей. Часть 1. Методы общего применения. Раздел 3. Методыопределения плотности. Испытания на водопоглощение. Испытание на усадку» сдополнительными требованиями, отражающими потребности народного хозяйства

Изменение № 1принято Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации(протокол № 7 от 26.04.95)

За принятиепроголосовали:

4. ВЗАМЕН ГОСТ 12175-73

5. ССЫЛОЧНЫЕНОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ (март 1998г.) с Изменением № 1, утвержденным в августе 1995 г. (ИУС 10-95)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Дата введения 01.07.92

1. ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

Настоящий стандартустанавливает методы испытаний полимерных материалов изоляции и оболочек электрическихкабелей, проводов и шнуров для распределения энергии и связи, включая судовыекабели, и методы определения плотности, водопоглощения и усадки для наиболееобщих типов композиций для изоляции и оболочки (эластомерных,поливинилхлоридного пластиката, полиэтилена, полипропилена и т.д.)

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЙ

Условия испытаний, неустановленные настоящим стандартом (температура, продолжительность испытаний ит.д.), должны быть указаны в стандартах и технических условиях на конкретныекабельные изделия.

Любые требования киспытаниям, установленные настоящим стандартом, могут быть изменены встандартах и технических условиях на конкретные кабельные изделия в зависимостиот особенностей этих изделий.

Примечание. Дополнительныетребования к испытаниям кабельных изделий общепромышленного применения иотсутствующие в МЭК 811-1-3-85 должны соответствовать указанным в приложении.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Условия кондиционирования ипараметры испытаний установлены для наиболее распространенных видов композицийдля изоляции и оболочки кабелей, проводов и шнуров.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4. ТИПОВЫЕ И ДРУГИЕ ИСПЫТАНИЯ

Методы испытаний, установленныев настоящем стандарте, предназначены, главным образом, для проведения типовыхиспытаний.

В случае необходимости,изменения условий испытаний при более частых испытаниях, напримерприемо-сдаточных, эти изменения нормируются.

5. ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ

Все испытания должныпроводиться не ранее чем через 16ч после экструзии или вулканизации (илисшивания), если эти процессы имеют место при наложении изоляции или оболочки.

Если испытание проводят притемпературе окружающей среды, образцы выдерживают не менее 3 ч при температуре(235) ^оС.

(Измененная редакция, Изм. №2).

6. ТЕМПЕРАТУРА ИСПЫТАНИЙ

Если нет особых указаний,испытания следует проводить при температуре окружающей среды.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

7. МЕДИАННОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Полученные результатыиспытаний располагают в ряд в порядке возрастания или убывания числовыхзначений и определяют медианное значение, которое находится в середине ряда,если число полученных результатов нечетное, или является усредненным значениемиз двух, которые находятся в середине ряда, если число результатов четное.

8. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ

8.1. Суспензионный метод (основной метод)

8.1.1. Средства испытаний

Этанол (этиловый спирт) дляанализов или другая аналогичная жидкость для определения плотности менее 1 г/см³.

Раствор хлористого цинка дляопределения плотности, равной или более 1 г/см³.

Вода дистиллированная.

Сосуд смесительный.

Термостат.

Ареометр, калиброванный при23 °С.

Термометр с ценой деления0,1 °С.

8.1.2. Проведение испытания

8.1.2.1. Из испытуемойизоляции или оболочки изделия перпендикулярно оси жилы вырезают образец,который разрезают на небольшие отрезки длиной 1-2 мм. Плотность определяютпосле того, как образец достигает взвешенного состояния в жидкости, которая невступает во взаимодействие с испытуемым материалом.

Для этого могут бытьиспользованы следующие жидкости:

- смесь этанола и воды - дляплотности менее 1 г/см³;

- смесь хлористого цинка иводы - для плотности 1 г/см³ и более.

8.1.2.2. Три отрезка образцапомещают в смесительный сосуд с жидкостью при температуре (23±0,1) °С, при этомне должно быть образования пузырьков воздуха. В сосуд с жидкостью добавляютдистиллированную воду до тех пор, пока отрезки образца не окажутся вовзвешенном состоянии в жидкости. Жидкость после добавления воды должна бытьоднородной и с постоянной температурой.

Плотность жидкостиопределяют ареометром и фиксируют с точностью до трех десятичных знаков какплотность испытуемых образцов.

Примечание.Допускается применениеградиентного метода по ГОСТ 15139.

(Измененная редакция, Изм. №2).

8.2. Пикнометрический метод (контрольный метод)

8.2.1. Аппаратура

Весы с погрешностьювзвешивания не более 0,1 мг.

Пикнометр вместимостью 50 см³.

Баня жидкостная стерморегулятором.

8.2.2. Подготовка образцов

Отрезки образца для испытаний массой от 1 до 5 гдолжны быть отобраны из изоляции или оболочки кабельного изделия. Отрезкиполучают, разрезая небольшие трубочки образца изоляции или оболочки продольнона две или более частей, чтобы избежать образования воздушных пузырьков.

(Измененная редакция, Изм. №2).

8.2.3. Кондиционирование

Отрезки образца должныхраниться при температуре (23±2) °С.

8.2.4. Проведение испытания

После взвешивания пустого исухого пикнометра взвешивают пикнометр вместе с соответствующим количествомотрезков образца. Отрезки образца должны быть погружены в рабочую жидкость (96%-ный этиловый спирт), и из них должен быть удален весь воздух, напримервакуумированием пикнометра, помещенного в эксикатор. После прекращениявакуумирования пикнометр заполняют рабочей жидкостью, температуру которойдоводят до (23±0,5) °С в жидкостной бане, при этом пикнометр должен бытьзаполнен до своей предельной вместимости. Затем наружную поверхность пикнометравытирают насухо и взвешивают вместе с его содержимым, после чего содержимоеудаляют и пикнометр заполняют рабочей жидкостью. Воздух должен быть удален.Определяют массу пикнометра с его содержимым при температуре (23±0,5) °С.

8.2.5. Расчет

Плотность материала изоляциии оболочки рассчитывают следующим образом

плотность при 23 °С =,

где т -масса отрезков образца, г;

т₁ - масса жидкости, необходимая для заполнения пикнометра, г;

т₂ - масса жидкости, необходимая для заполнения пикнометра, когда в немнаходятся отрезки образца, г;

d -плотность рабочей жидкости при температуре 23 °С, например для 96 %-ногоэтанола d =0,7988 г/см³ при температуре 23 °С.

8.3. Поправка для наполненного полиэтилена (ПЭ)

Антиоксиданты и органическиекрасители, которые применяют в незначительных количествах, можно не учитывать.Однако, если применяют такие добавки, как минеральные наполнители, которыеиспользуют в достаточно больших количествах, необходимо ввести соответствующуюпоправку. Для этого химическими методами определяют свойства добавки ирассчитывают плотность по формуле

где d - плотность ПЭ(скорректированное значение), г/см³;

d_С - измеренная плотность ПЭ композиции, г/см³;

d_F - плотностьдобавки или наполнителя (измеренное значение), г/см³;

т -масса ПЭ полимера (разность между m_C, и т_F), г;

т_C - масса ПЭ композиции(измеренное значение), г;

т_F -масса наполнителя (измеренное значение), г.

Для композиций, содержащихсажу, плотность, с учетом поправки вычисляют по упрощенной формуле

d = d_C – 0,0045C_В

где С_В - числовое значение процентного содержания сажи.

9. ИСПЫТАНИЕ НА ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ

9.1. Электрический метод

9.1.1. Средства испытаний

Источники постоянного ипеременного тока.

Вольтметр.

Ванна водяная с подогревом.

9.1.2. Подготовка образцов

Изолированные жилы дляиспытаний отбирают из образца кабельного изделия длиной около 3 м. При этом недолжно быть повреждений изоляции жил.

9.1.3. Проведение испытания

а) Предварительное испытание

Образцы помещают в ванну сводой, температура которой должна быть установлена в нормативно-техническойдокументации на конкретные типы кабельных изделий.

Концы образцов должнывыступать над поверхностью воды, чтобы не было утечки тока при приложении напряжениямежду жилами и водой.

После выдержки образцов вводе в течение 1 ч между жилами и водой прикладывают переменное напряжение 4 кВи выдерживают в течение 5 мин. При пробое образца его следует вынуть из ванны ине использовать при проведении основного испытания по подпункту б). Вместоповрежденного образца берут другой и предварительное испытание повторяют, но неболее двух раз для каждого образца кабельного изделия.

Предварительное испытаниепроводят с целью выявления дефектных изолированных жил, не пригодных дляпроведения основного испытания.

б) Основное испытание

Изолированные жилы,выдержавшие предварительное испытание, оставляют в ванне с водой притемпературе, установленной в стандарте или технических условиях на конкретныетипы кабельных изделий.

Между жилами иводой прикладывают напряжение постоянного тока величиной, указанной в таблице,о течение времени, установленного в стандарте или технических условиях наконкретные типы кабельных изделий, при этом жилы должны быть соединены сотрицательным полюсом источника.

9.1.4. Оценка результатов

Не должно быть пробоя изоляции.

9.2. Гравиметрический метод определения водопоглощения

9.2.1. Подготовка образцов

а) Для кабелей с жилами номинальным сечением до 25 мм² включ. ина номинальное напряжение до 0,6/1 кВ включ.

Образцы представляют собой отрезкиизолированной жилы длиной около 300 мм.

б) Для остальных кабелей

Из изоляции вырезают полоскитолщиной 0,6-0,9 мм с приблизительно параллельными и ровными поверхностями.

Из этих полосок вырубаютобразцы длиной 80-100 мм и шириной 4-5 мм.

в) От каждой жилы,предназначенной для испытания, отбирают два образца.

9.2.2. Проведение испытания

а) Для образцов, указанных в п. 9.2.1а

Поверхность образца очищают,протирая влажной фильтровальной бумагой.

Образец высушивают допостоянной массы при температуре (70±2) °С.

Допускается высушиватьобразец при выдерживании его в течение 24 ч в термостате с пониженным давлениемне более 6,6-10² Па при температуре (70±2) °С.

Охлаждают образец вэксикаторе.

Образец взвешивают спогрешностью не более 0,1 мг. Массу в миллиграммах обозначают М 1.

Образец изгибают в формебуквы «U» вокруг стержня, диаметр которого превышает диаметр образца не менеечем в 6-8 раз. Концы образца пропускают через отверстия в крышкесоответствующего стеклянного сосуда. В стеклянном сосуде размещают не болеедвух образцов от одной и той же изолированной жилы.

Положение образца в сосуде,заполненном водой до нижнего края притертой крышки, регулируют так, чтобы 250мм его длины было погружено в воду.

Используют предварительнопрокипяченную дистиллированную воду. Образец выдерживают при температуре и втечение времени, указанных в стандартах и технических условиях на конкретноекабельное изделие, или, если время не нормировано, в течение 14 сут - для толщиныдо 0,1 мм, 21 сут - для толщины от 1,1 до 1,5 мм и 28 сут - для толщины свыше1,5 мм. Если температура не нормирована, она должна быть на 5 °С нижемаксимально допустимой температуры на токопроводящей жиле, но не выше 90 °С.Уровень воды должен сохраняться до нижнего края крышки.

Затем воду охлаждают дотемпературы окружающей среды. Образец вынимают из воды, встряхивают дляудаления капель воды, слегка вытирают фильтровальной бумагой и взвешивают спогрешностью не более 0,1 мг в течение 2-3 мин после удаления из воды. Массу вмиллиграммах обозначают М 2.

Затем образец высушивают втех же условиях, которые были до его погружения в воду, то есть используют одиниз двух методов высушивания, описанных выше, примененный перед первымвзвешиванием. Массу в миллиграммах в конце испытаний обозначают М 3.

б) Для образцов, указанных в п. 9.2.1б

Образцы с тщательноочищенными поверхностями высушивают при температуре (70±2) °С в условияхвакуума при остаточном давлении около 10² Па в течение 72 ч. В однуи ту же камеру или термостат не следует помещать одновременно материалы разногосостава.

После выдерживания образцыохлаждают в течение 1 ч в эксикаторе и взвешивают с погрешностью не более 0,1мг (масса М 1).

Затем образцы погружают вдеионизированную (или дистиллированную) воду при температуре и на время,указанные в стандартах и технических условиях на конкретное кабельное изделие.Если температура не нормирована, она должна быть на 5 °С ниже максимальнодопустимой температуры на токопроводящей жиле, но не выше 90 °С.

Каждый из образцов долженбыть помещен в отдельный стеклянный сосуд, снабженный конденсатором, или вхимический стакан со стеклянной крышкой и полностью погружен в воду.

При применении конденсатораего сверху прикрывают алюминиевой фольгой во избежание загрязнения.

По истечении времени,указанного в стандартах и технических условиях на конкретное кабельное изделие,или, если время не указано, через 14 сут образцы переносят в деионизированную(или дистиллированную) воду при комнатной температуре для охлаждения. Затемкаждый образец вынимают из воды, встряхивают для удаления капель воды,обсушивают при помощи фильтровальной бумаги, не оставляющей волокон, ивзвешивают с погрешностью не более 0,1 мг (масса М 2). Затем образец обрабатывают в тех же условиях, которые были допогружения. Массу в миллиграммах в конце испытаний обозначают М 3.

(Измененная редакция, Изм. №2).

9.2.3. Обработка результатов

а) Изменение массы в миллиграммахна квадратный сантиметр рассчитывают по одной из следующих формул:

- если масса М 3 меньше чемМ 1:

(М 2 - М 1)/А,

-если масса М 3 больше чем М 1:

(М 2 - М 1)/А,

где А для образцов, указанных в п. 9.2.1а, означает площадьповерхности (в квадратных сантиметрах) части образца, погруженного на длину 250 мм, а для образцов, указанных в п. 9.2.1б,- общую площадь поверхности погруженного образца (в квадратных сантиметрах).

б) За результат испытанийизолированной жилы принимают среднее значение изменения массы двух образцов.

9.2-9.2.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

10. ИСПЫТАНИЕ НА УСАДКУ

10.1. Отбор образцов

От каждой изолированнойжилы, предназначенной для испытания, отбирают по одному образцу длиной 1,5L мм на расстоянии не менее 0,5 м от конца кабельного изделия.

Длина Lустанавливается в стандарте или технических условиях на конкретные типыкабельных изделий.

10.2. Подготовка образцов

С образцов удаляют всезащитные покрытия; кроме экструдированных электропроводящих экранов.

Не более чем через 5 минпосле отбора образцов в средней части каждого образца отмечают контрольнуюдлину (L ± 5) мм. Расстояние между отметками измеряют с погрешностью не более0,5 мм. С концов каждого образца делают подрезы изоляции и оголяют жилу надлине от 2 до 5 мм от отметокконтрольного участка.

10.3. Проведение испытания

Образцы помещаютгоризонтально в воздушной среде термостата, закрепив за оголенные концы жилыили уложив на тальковую подушку для обеспечения свободного перемещенияизоляции. Образцы выдерживают при температуре и в течение времени, указанных встандарте или технических условиях на конкретные марки кабельных изделий.

Затем образцы вынимают изтермостата и охлаждают до комнатной температуры, после чего вновь измеряютрасстояние между контрольными отметками с погрешностью не более 0,5 мм.

10.4. Обработка результатов

Разницу расстояний междуконтрольными отметками до и после нагрева образцов выражают в процентах поотношению к расстоянию между отметками до нагрева.

11. ИСПЫТАНИЕ НА УСАДКУ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ОБОЛОЧЕК

(Введен дополнительно, Изм.2).

11.1. Испытательноеоборудование

Термостат с электрическимобогревом и естественной циркуляцией воздуха.

Измерительная лента с ценойделения 1 мм.

11.2. Отбор образцов

Перед испытанием кабельное изделие, предназначенноедля испытания, выдерживают не менее 24 ч при комнатной температуре.

На расстоянии не менее 2 м отконца кабельного изделия отбирают один образец длиной (5005) мм.

11.3. Подготовкаобразцов

Непосредственно после отбораобразца измеряют исходную длину оболочки L₁ как среднее значение двух результатовизмерений. Эти измерения проводят вдоль и параллельно оси кабельного изделиямежду диаметрально противоположными отметками на концах образца. Если образецизогнут, измерения проводят на внутренней и внешней стороне изгиба.

11.4. Проведение испытания

Образцы помещаютгоризонтально в термостат, нагретый до температуры, указанной в стандарте илитехнических условиях на конкретное кабельное изделие. Образец выдерживают втермостате в течение времени, указанного в стандарте или технических условиях наконкретное кабельное изделие.

Затем образец вынимают изтермостата и охлаждают на воздухе до комнатной температуры. Этот термическийцикл повторяют пять раз. После охлаждения образца до комнатной температурыопределяют в соответствии с п. 11.3 окончательную длину оболочки L₂.

11.5. Обработкарезультатов

Усадку оболочки в процентах рассчитывают по формуле

ПРИЛОЖЕНИЕ
Обязательное

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ

Дополнительные условияпроведения испытаний должны соответствовать указанным ниже, если в стандартах итехнических условиях на конкретные кабельные изделия не указано иное.

Испытанияпроводят в нормальных климатических условиях по ГОСТ15150. При испытаниях изоляции жил отбирают по одной изолированной жиле откаждого образца кабельного изделия, предназначенного для испытаний. Длинаиспытуемого участка образца должна быть равна 200 мм. Температура и времявыдержки образцов при установившейся температуре в термостате должнысоответствовать указанным в таблице.

Примечание. При толщинеизоляции более 2 мм время выдержки образцов в термостате должно быть указано внормативно-технической документации на изделие.

При изменении условийиспытаний по разд. 4 настоящего стандарта должна быть обеспеченасопоставимость и достоверность результатов.

СОДЕРЖАНИЕ