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GBT19835-2005 自限溫伴熱電纜國家標準
GBT19835-2005自限溫伴熱電纜國家標準
1.范圍
本標準規(guī)定了自限溫伴熱電纜的技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸和貯存等條件。
本標準適用于具有正溫度系數(shù)電阻率的聚合物導電復合材料制成的自限溫伴熱帶。
2.規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文件，其版本適用于本標準。
GB/T2900.10電工術(shù)語電纜（GB/T2900.10-2001,idtIEC60050(461):1984）
GB/T2900.23電工術(shù)語工業(yè)電熱設(shè)備（GB/T2900.23-1995,neqIEC60050(841):1983）
GB/T3956電纜的導體（GB/T3956，idtIEC60228:1978）
GB/T2951.1-1997電纜絕緣和絕緣層材料通用試驗方法第1部分：通用試驗方法第1節(jié)：厚度和外形尺寸測量——機械性能試驗（idtIEC60811-1-1:1993）
GB/T2951.2-1997電纜絕緣和絕緣層材料通用試驗方法第1部分：通用試驗方法第2節(jié)：熱老化試驗方法（idtIEC60811-1-2:1995）
GB/T2951.4-1997電纜絕緣和絕緣層材料通用試驗方法第1部分：通用試驗方法第4節(jié)：低溫試驗（idtIEC60811-1-4:1985）
GB/T2951.5-1997電纜絕緣和絕緣層材料通用試驗方法第2部分：彈性體混合料試驗方法*節(jié)：耐臭氧試驗——熱延伸試驗——浸礦物油試驗（idtIEC60811-2-1:1986）
GB/T3048.6-1994電線電纜電性能試驗方法絕緣電阻試驗檢流計比較法
GB/T3048.8-1994電線電纜電性能試驗方法交流電壓試驗
GB/T3048.9-1994電線電纜電性能試驗方法絕緣線芯工頻火花試驗
GB/T2406-1993塑料燃燒性能試驗方法氧指數(shù)法
GB3836.1爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第1部分：通用要求（GB3836.1-2000,eqvIEC60079-0:1998）
GB3836.3爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第3部分：增安型“e”（GB3836.3-2000,eqvIEC60079-7:1990）
3.術(shù)語和定義
本標準未定義的術(shù)語采用GB/T2900.10、GB/T2900.23規(guī)定的名詞術(shù)語
3.1電阻率溫度系數(shù)temperaturecoefficientofresistivity
反映電阻率與溫度變化的關(guān)系。電阻率隨溫度升高而增大的為正溫度系數(shù)，反之為負溫度系數(shù)。
自限溫伴熱帶self-regulationheatingbelt
由具有正溫度系數(shù)（PositiveTemperatureCoefficient,PTC）電阻率特性的高聚物導電復合材料制成的帶狀電伴熱器。
3.3發(fā)熱電阻體（自限溫伴熱帶的）heatingresistancebody(ofself-regulationheatingbelt)
敷設(shè)在兩平行的導體之間，能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿牟牧稀?br />3.4芯帶core-belt
由導體和發(fā)熱電阻體組成的扁形發(fā)熱元件。
3.5外護套jacket
包覆在絕緣外面，由金屬或非金屬材料組成的均勻連續(xù)的包覆層，用來保護盒增強自限溫伴熱帶以防損壞。
3.6標稱功率（自限溫伴熱帶的）nominalpower(ofself-regulationheatingbelt)
自限溫伴熱帶在10℃時測出的每米發(fā)熱功率。
3.7zui高表面溫度maximumsurfacetemperature
絕熱條件下測得的，通電狀態(tài)下自限溫伴熱帶表面能夠達到且不再升高的溫度。
3.8zui高承受溫度maximumbearabletemperature
自限溫伴熱帶功能和結(jié)構(gòu)受到損壞并且不能再恢復的外界溫度。
3.9zui高維持溫度maximumholdingtemperature
在一定保溫條件下，自限溫伴熱帶通電時，能夠使伴熱系統(tǒng)持續(xù)保持（或保持一段時間）的zui高溫度。
3.10起動電流startcurrent
額定電壓下，環(huán)境溫度為0℃時起動的瞬間zui大電流。
3.11PTC強度intensitiesofPTC
自限溫伴熱帶峰值電阻（Rpeak）與25℃時的電阻（R25）之比值，即：
PTC強度（K）=Rpeak/R25
4.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、分類和標識
4.1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
4.1.1自限溫伴熱帶可為芯帶與絕緣組成的基本型結(jié)構(gòu)，也可為芯帶、絕緣、屏蔽層、護套層組成多層結(jié)構(gòu)。
4.1.2結(jié)構(gòu)示意圖，見圖
①平行導電金屬線芯；②發(fā)熱芯帶；③絕緣層；④屏蔽層；⑤護套層
自限溫伴熱帶結(jié)構(gòu)圖
4.2分類
成品自限溫伴熱帶可分為：基本型、防爆型、加強型和耐腐型等。
4.2.1基本型自限溫伴熱帶
由芯帶和絕緣構(gòu)成的自限溫伴熱帶，用“J”表示。
4.2.2防爆型自限溫伴熱帶
在基本型自限溫伴熱帶外，將金屬絲編織形成屏蔽層，具有接地和增強保護作用。亦稱屏蔽型自限溫伴熱帶。用“P”表示。
4.2.3加強型自限溫伴熱帶
在自限溫伴熱帶外，再包覆一層外護套。用“B”表示。
4.2.4耐腐型自限溫伴熱帶
在基本型自限溫伴熱帶外包覆一層具有耐酸、堿特性的外護套。用“F”表示。
4.3產(chǎn)品型號規(guī)格
產(chǎn)品型號規(guī)格的基本信息組成及排列順序如下：
示例：DBRZ-25-220-J代表低溫窄型，標稱功率25W/m,額定電壓220V，基本型結(jié)構(gòu)的普通自限溫伴熱帶。
5.技術(shù)要求
5.1導體
由多股絞合的鍍覆鎳層的銅線組成。一般應符合GB/T3956導體線芯第2種的規(guī)定。
5.2芯帶
5.2.1形狀與尺寸
芯帶的斷面一般為啞鈴形或扁圓形，其寬度為6mm-12mm，厚度為1.5mm-3.0mm,偏差不超過規(guī)定值的10％，包覆導體的發(fā)熱電阻體材料zui薄處不得＜0.2mm
5.2.2熱延伸性能
交聯(lián)后芯帶的熱延伸試驗按GB/T2951.5進行，在規(guī)定的溫度和載荷下，芯帶材料的熱延伸率，低溫型≤175%，中溫和高溫型≤150%，冷卻后*變形≤15%
5.2.3芯帶的PTC強度
芯帶的PTC強度（K）應≥104。
5.3絕緣與外護套
5.3.1絕緣材料
絕緣材料可用PE、TeflonFEP、TeflonPFA等。應按使用工藝條件不同選用。
5.3.2絕緣厚度
絕緣厚度為0.5mm-1.2mm，其zui薄處的厚度應不小于規(guī)定值的90%。
5.3.3外護套厚度
外護套厚度為0.6mm-0.8mm,其zui薄處的厚度應不小于規(guī)定值的90％。
5.3.4絕緣機械性能
絕緣的拉伸強度見表1
表1 自限溫伴熱帶絕緣的拉伸強度
5.3.5絕緣熱老化性能
在高于zui高承受溫度15℃的老化箱中老化168h，老化后的拉伸強度變化率≤20%，斷裂伸長變化率≤20%。
5.3.6絕緣與外護套材料的燃燒性能
絕緣與外護套材料的氧指數(shù)應≥27。
5.4成品自限溫伴熱帶
5.4.1自限溫伴熱帶各種系列及主要參數(shù)
自限溫伴熱帶各種系列及主要參數(shù)見表2
表2 自限溫伴熱帶各種系列的主要參數(shù)
電伴熱帶維持溫度及功率
5.4.2工頻火花試驗性能
自限溫伴熱帶芯帶包覆絕緣后，按GB/T3048.9規(guī)定，工頻5kV火花試驗不擊穿。
5.4.3耐高壓交流電性能
自限溫伴熱帶耐高壓交流電試驗的條件參見表3
表3 自限溫伴熱帶電伴熱帶承受電壓與技術(shù)要求
5.4.4防水性能
成品自限溫伴熱帶試樣浸入室溫水中48h后仍可達到5.4.2耐高壓的要求。
5.4.5絕緣電阻
每米成品自限溫伴熱帶的絕緣電阻不低于20MΩ。
5.4.6低溫彎曲性能
在-20℃下，自限溫伴熱帶彎曲二次后表面無開裂。
5.4.7zui高表面溫度
額定電壓下，自限溫伴熱帶zui高表面溫度：低溫型不高于85℃；中溫型不高于120℃；高溫型不高于150℃（對于zui高維持溫度高于135℃的高溫型自限溫伴熱帶不在此范圍）。
5.4.8起動電流
額定電壓為220V時，各系列自限溫伴熱帶在0℃和10℃時的起動電流見表4。
表4 自限溫伴熱帶標稱功率與啟動電流
5.4.9熱穩(wěn)定性能
5.4.9.1試樣在熱穩(wěn)定測試儀上經(jīng)冷熱交替循環(huán)試驗后，功率不低于標稱功率的90%。
5.4.9.2冷熱溫度及交替循環(huán)次數(shù)參見表5
表5 自限溫伴熱帶冷熱溫度及交替循環(huán)次數(shù)
5.4.10成品伴熱帶的防爆性能
應符合GB3836.1，GB3836.3的有關(guān)規(guī)定。
5.4.11屏蔽層
屏蔽層采用鍍錫銅絲或其他金屬絲編織，編織層應均勻，表面應平整，完整地覆蓋于帶體表面。單根金屬絲的直徑在0.12mm～0.15mm之間，編織層覆蓋率≥85%。
6.試驗方法
除非另行規(guī)定，試驗在室溫下進行；交流電的頻率40Hz～60Hz。樣品為未使用過的新樣品。
6.1芯帶外形尺寸的測量
按GB/T2951.1執(zhí)行。
6.2熱延伸性能試驗
按GB/T2951.5執(zhí)行。試驗溫度參見表6。
表6 自限溫電伴熱帶熱延伸試驗
6.3PTC強度測量
6.3.1試驗設(shè)備
萬用表、高電阻測量儀或兆歐表，按GB/T3048.6執(zhí)行，精密型熱風循環(huán)烘箱（室溫～300℃，度±2℃）。
6.3.2樣品
每次取三組試樣，每組試樣一支，長120mm，剝出每支試樣一端的線芯20mm，另一端加以絕緣。
6.3.3試驗步驟
將樣品放入烘箱，設(shè)定溫度，控制升溫速度為（2～5）℃/min，測定不同溫度下樣品的電阻，取zui高電阻為Rpeak,按3.11所列公式計算PTC強度。
6.4絕緣與外護套厚度的測量
按GB/T2951.1執(zhí)行。
6.5機械性能試驗
按GB/T2951.1執(zhí)行。
6.6熱老化性能試驗。
按GB/T2951.2執(zhí)行。試驗溫度見表7。
表7 自限溫伴熱帶熱老化試驗
6.7燃燒性能試驗
按GB/T2406執(zhí)行。
6.8zui高維持溫度測定
6.8.1試驗設(shè)備
電流表、電壓表、交流穩(wěn)壓電源、測溫儀表，以及長1.2m，外徑為50mm，壁厚＜0.5mm的不銹鋼鋼管一支，用軟管將鋼管二端與恒溫水槽（高溫伴熱帶要采用導熱油）進口連接，二端分別設(shè)置測溫探頭。
6.8.2試驗樣品
長1030mm，一端用套管密封，另一端剝出30mm導體接好導線用套管封住，將試樣緊貼在鋼管上。鋼管外用厚度為25mm的發(fā)泡橡塑或相當?shù)母魺岵牧媳亍?br />6.8.3試驗步驟
通過開關(guān)將試樣接通交流穩(wěn)壓電源，將電流表串聯(lián)接到試樣的導體上，由恒溫水（油）槽向鋼管內(nèi)泵入循環(huán)水（油），慢慢加熱恒溫水（油）槽，溫度升高后，不斷觀測電流表讀數(shù)，當電流表讀出的電流值為零時，記錄下測溫儀表上的讀數(shù)，該溫度即為zui高維持溫度。
6．9zui高承受溫度
測得的zui高維持溫度加25℃，為該樣品的zui高承受溫度。
6．10工頻火花試驗
按GB/T3048.9執(zhí)行。試驗電壓5kV，整定電流100mA。
6.11高壓交流電試驗
6.11.1試驗設(shè)備
高壓電源和高電壓測量儀，按GB/T3048.8規(guī)定的要求。
6.11.2樣品
在一批產(chǎn)品中隨機截取三支試樣，每支長度至少為5m，剝出一端的兩根導體各長30mm并絞合在一起。
6.11.3試驗步驟
6.11.3.1基本型伴熱帶
在室溫下將試樣浸入水中，試樣兩端露出水面300mm。
6.11.3.2防爆型伴熱帶
剝?nèi)シ雷o層和屏蔽網(wǎng)300mm，將屏蔽網(wǎng)接地，試樣不必浸入水中。
6.11.3.3加強型伴熱帶
剝?nèi)ネ饨^緣層或無堿玻璃布層，有屏蔽層時，將屏蔽網(wǎng)接地，試樣不必浸入水中。
6.11.4將高壓交流電源的高壓端接自限溫伴熱帶的導體，接地端接入水或屏蔽網(wǎng)。試驗電壓按表8進行。
表8 自限溫伴熱帶電壓持續(xù)時間表
6.12防水性能試驗
試樣按6.6.2制備，浸入室溫水中不少于48h,然后按6.6.4進行耐交流高壓電試驗，不發(fā)生擊穿。
6.13護套絕緣電阻測量
6.13.1試驗設(shè)備：按國標GB/T3048.6第3章試驗設(shè)備執(zhí)行。
6.13.2自限溫伴熱帶樣品在完成6.6交流電壓試驗后接著進行本試驗。浸水試驗試樣按6.6.2制備，浸入室溫水中不少于48h，然后按6.6.4進行耐交流高壓電試驗。
6.13.3基本型伴熱帶浸入水中，用高阻儀（DC500V）測量線芯和屏蔽網(wǎng)間的電阻。
6.13.4防爆型伴熱帶不必浸入水中，用高阻儀（DC500V）測量線芯和屏蔽網(wǎng)間的電阻。
6.13.5絕緣電阻的計算：將測試結(jié)果按國標GB/T3048.6計算出試樣的絕緣電阻。
6.14低溫彎曲性能試驗
按GB/T2951.4執(zhí)行
將試棒喝待測試的基本型自限溫伴熱帶樣品放入低溫箱中，按表9條件進行，完成后，取出試樣觀察無開裂。
表9 自限溫伴熱帶低溫彎曲試驗
GB/T19835-2005
6.15zui高表面溫度測量
將3m-4m長的伴熱帶樣品繞成盤香狀，3對熱電偶夾在伴熱帶的不同部位之間。將此樣品放在一內(nèi)襯為不小于50mm厚的泡沫聚苯乙烯的保溫盒中?？拷韵逌匕闊釒巹t用能承受其zui高承受溫度的保溫材料隔熱。對樣品施加額定電壓后溫度上升，當溫度均衡時測量3對電偶的溫度，取讀數(shù)zui高者為該型號自限溫伴熱帶的zui高表面溫度（溫度均衡是指溫度升高不超過2℃/時）
6.16起動電流測量
6.16.1試驗設(shè)備
同6.8.1
6.16.2樣品
同6.8.2
6.16.3
試驗步驟
將電流表串聯(lián)接到試樣的導體上，由恒溫水（油）槽向鋼管內(nèi)泵入循環(huán)水（油），慢慢對恒溫水（油）槽制冷，待水（油）溫達到0±1℃后，通過開關(guān)將試樣接通交流穩(wěn)壓電源，記錄通電起始階段的zui大瞬時電流。該電流為樣品自限溫伴熱帶0℃時的起動電流。同一方法可以測得10℃時的起動電流。
6.17功率-溫度特性的測量
6.17.1試驗設(shè)備
同6.8.1。
6.17.2樣品
同6.8.2。
6.17.3試驗步驟
在按6.16.3測定冷起動電流后繼續(xù)通電，調(diào)節(jié)恒溫槽水（油）溫到10℃，在電流恒定時（電流變化值小于5%），讀取電流、電壓及相應的鋼管溫度。然后保持通電狀態(tài)，以后水溫每提高10℃用上述方法測定一次，直至達到zui高維持溫度為止。
6.17.4計算與作圖
由6.13.3所測的電壓電流計算功率，對應的功率和溫度作功率-溫度曲線。10℃時的功率為標稱功率。
6.18熱穩(wěn)定性試驗
6.18.1試驗設(shè)備
熱穩(wěn)定性試驗儀。
6.18.2樣品
每次取二組試樣，每組試樣3～5支，每支長170mm，剝出每支試樣一端的導體20mm，另一端加以絕緣。
6.18.3試驗步驟
將兩組試樣分別接到熱穩(wěn)定性試驗儀上，所有試樣通以額定電壓。然后在裝有試樣的兩側(cè)分別通熱的導熱油和冷的導熱油，至熱端溫度為該樣品伴熱帶zui高承受溫度±2℃，冷端溫度為±5℃，穩(wěn)定6min。然后將兩端的冷熱介質(zhì)對調(diào)，使之循環(huán)。在7～30次循環(huán)之間測量試樣的功率共五次。取平均為起始功率。以后每隔60～100次循環(huán)測量功率一次直至滿足要求的循環(huán)次數(shù)為止。功率均當樣品在冷端時測量。
7.檢驗規(guī)則
7.1出廠檢驗
7.1.1自限溫伴熱帶應由制造廠檢驗部門檢驗合格后方可出廠。
7.1.2自限溫伴熱帶的出廠檢驗至少包括6.1、6.16、6.17的項目，如有一項不合格，則為不合格產(chǎn)品。
7.2型式試驗
7.2.1伴熱帶在下列情況之一時，應進行型式檢驗：
a）新試制的伴熱帶產(chǎn)品；
b）當伴熱帶配方、工藝或所用材料有較大改變時；
c）連續(xù)生產(chǎn)中的產(chǎn)品，每兩年不少于一次；
d）作產(chǎn)品防爆檢驗的樣品；
e）國家質(zhì)量監(jiān)督部門提出進行型式檢驗的要求。
7.2.2型式檢驗的內(nèi)容應符合表10的規(guī)定。
表10 自限溫伴熱帶形式檢驗內(nèi)容
7.2.3型式檢驗的抽樣數(shù)與判定規(guī)則
每次隨機抽三段樣品，經(jīng)檢驗如發(fā)現(xiàn)有一段不符合本標準的技術(shù)要求時，應從該批產(chǎn)品中另抽出雙倍數(shù)重復檢驗，如仍有不符合要求時，則該批產(chǎn)品為不合格。
7.3驗收
訂貨方有權(quán)檢查產(chǎn)品的主要技術(shù)指標是否符合本標準規(guī)定值的要求。
8.標志、包裝、運輸和貯存
8.1成品自限溫伴熱帶的表面應印有清晰的型號、廠名、批量代號，兩個標志始末端的間距不超過500mm。
8.2為了方便用戶識別，絕緣和護套顏色按低、中、高溫予以區(qū)別，一般定為低溫型自限溫伴熱帶為黑色，中溫型自限溫伴熱帶為藍色，高溫型自限溫伴熱帶為棕色。也可按用戶的要求設(shè)計絕緣或外護套顏色。
8.3成品自限溫伴熱帶可以成卷或成盤包裝，端頭應用絕緣膠帶密封，注意防潮。
8.4每卷或每盤自限溫伴熱帶上應有標簽注明以下內(nèi)容：
a)產(chǎn)品名稱（特別注明不得作為導線使用）；
b）型號；
c）長度（m）；
d）質(zhì)量（kg）
e)制造廠名；
f）執(zhí)行產(chǎn)品標準號；
g）出廠時間；
h）檢驗員；
i）合格證。
8.5裝箱時包裝箱體外應標明：產(chǎn)品名稱、型號、制造廠、廠址、、通訊地址，箱體上應有毛重、防潮、向上等標志。
8.6貯存應注意防潮、防腐蝕。
附錄A
（資料性附錄）
熱穩(wěn)定性能測試儀
A.1試驗設(shè)備
A.1.1試驗裝置
如圖A.1所示
1.自限溫伴熱帶樣品；
2.中空金屬測試平臺；
3.電磁閥
自限溫伴熱帶實驗裝置
A.1熱溫度性測試儀
A.1.2金屬測試平臺
為中空金屬盒，恒溫的熱油或冷油經(jīng)過油泵流經(jīng)測試平臺盒內(nèi)。被測試樣品分兩組緊貼在兩只測試平臺的表面，并按額定電壓接上電源和測試儀表。
A.1.3電磁閥
通過切換電磁閥，循環(huán)改變測試平臺內(nèi)的熱油或冷油。
A.1.4導熱油
導熱油分別盛放在兩只容器中，按試驗方法要求的溫度用溫控器進行控溫。