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标题: 浅析美国UL 62最新标准-R电线 [打印本页]

作者: zhutongshuai 时间: 2012-11-3 20:19
标题: 浅析美国UL 62最新标准-R电线
本帖最后由 jeremyho88 于 2012-11-5 15:38 编辑

浅析美国UL 62最新标准-R电线

发布时间：2012-09-27 〖字号：大中小〗

摘要：本文围绕着UL 62第18版的新要求，简要地分析了标准增加-R电线的条款和内容，分析企业如何采用新技术，生产出符合新标准要求的产品。
关键词：UL 62-2010；标准更新；企业；新技术
Abstract：Focused on the new requirements of UL 62, the 18th Ed, this article briefly analyzes the terms and content of -R wire, which is new added in the Standard, and how the enterprises take advantage of the new technology to produce the products to meet the updated standard requirements.
Key words：UL 62-2010；new requirements；enterprises；new technology
　　1 标准更新背景
0 Q! B8 G- }# g- J7 j: s9 d9 I　　2010年5月28日美国UL软电线产品标准UL 62第18版正式公布，标准生效日期为2012年12月15日。
　　UL 62第18版新标准中增加的-R系列的软电缆。该电缆最终用于电风扇、暖风机、取暖器、固定式发热板的电源线上。标准生效后，凡是按照UL 507 （电风扇）、UL 1278（暖风机、取暖器）、UL 1042（固定式发热板）生产的厂家必须购买-R的电源线配在其整机上，才可以在美国市场上销售。新标准的出台对于电线电缆、电源线、以及整机厂家来说，又是出口产品的一大技术壁垒。
　　美国消费产品安全委员会根据美国市场调查统计，美国家庭火灾来源于电风扇、暖风机、取暖器中电源线破损比例达30%。美国消费产品安全委员会根据消费者将风扇、暖风机推靠墙边，放在人会来回走动的地方，以及可能会将其他物体压在电源线上，或者收藏时将电源线缠绕暴露在危险地方产生火灾的UL案例分析，最终决定在新标准中增加-R系列的软电线。
　　2 -R电线标准新增内容
' n" l* Q. m1 V8 j% `　　UL 62-2010第18版新标准中4.2.12增加-R系列电线。
　　标准中4.2.12.1条中一般要求明确指出该电线仅适用于电压等级为300V的18AWG、16AWG、14AWG的电线，例如：PVC系列的SPT-2-R、SPT-3-R、SVT-R、SVTO-R、SVTOO- R、SJT-R、SJTW-R、SJTOW-R、SJTOOW-R；橡胶系列的HPN- R、SJ-R、SJO-R、SJOO-R、SVO-R、SVOO-R等型号的电线[1]。
　　UL 62-2006标准第17版将美国、加拿大、墨西哥三个国家电线电缆标准进行合并，标准中的条款基本上都适用于这三个国家。但第18版的4.2.12备注里说明新增-R标准仅适用美国[1]。
　　标准中4.2.12.1指出-R规格的电线在完成普通电线的基础上需要完成4.2.12.2磨损测试Abrasion test ，4.2.12.3夹挤测试mandrel pinching test， 4.2.12.4压碾测试Mandrel crushing test，4.2.12.5弯曲测试Flexing test四个测试条款[1]。
　　磨损测试Abrasion test具体测试内容则参照UL62标准中5.1.14条，具体内容为：取长度为1米的5个样品，每个样品上施加3.3N砝码在金刚砂布上进行5000圈磨损,实验后没有任何导体或屏蔽暴露，如图1所示。具体检测方法、设备条件要求参照UL 2556《电线电缆检测方法》中7.9条Abrasion resistance, 包括磨损时用的金刚砂布的粒度、砂砾均有相应的规定[2]。
　　夹挤测试mandrel pinching test具体测试内容参照UL 62标准中5.1.16条，具体内容为：取长度为1米的5个样品，样品放在水平钢板和夹头中间，夹则以0.2in/min速度接近，施加2254N的力，导体之间不能有任何导通的现象。图2是夹挤测试图示，其夹头为尖端且有一定圆弧度[1]。
　　压碾测试Mandrel crushing test具体测试内容参照UL 62标准中5.1.17条,具体内容为：取长度为1米的5个样品，样品放在水平钢板和夹头中间，施加890N力7小时，导体之间不能有任何导通的现象[1]。
　　弯曲测试Flexing test具体测试内容参照UL 62标准中的5.1.18条,具体内容为：取6个样品，长度根据测试设备决定，施加300V电压，根据导体尺寸和线型施加不同负载电流（18AWG-10A /16AWG-15A/14AWG-20A），连接不同时间延迟保险丝，样品必须被弯曲3100圈，以每分钟20圈速度。实验后不能出现短路，导体中断率小于10%，不能有任何屏蔽暴露[1]。
　　在结构尺寸上，-R系列的电线遵从于其基本型号的结构尺寸。如SPT—2-R其结构尺寸是符合SPT-2的电线结构尺寸，这可以从UL 62标准中的Table14，Table 15，Table 20，Table 21中可以看出。
　　在电线电缆的表面标志上，UL 62新标准中的6.2.4(g)有明确规定。与普通电线电缆不同的是必须带的有“-R”的标志，且通过认证后仅有 “UL”的认证标志。
　　3 如何解决-R电线的技术难题; l3 I$ `4 E& O. H7 H) \
　　众所周知，软电缆要同时满足磨损、夹挤、压碾、弯曲测试是一件非常困难的事情。弯曲性能要求电线本身需要具有一定柔软性，而磨损、夹挤、压碾性能又需要电线有一定的韧性。同时满足四个性能测试，无疑成了企业必须攻克的一大技术难题，特别是户外带“W”型号的电线电缆，要同时满足 “-R”的性能要求，在UL电线电缆材料研究上是突破性的难题。
　　电线的材料新配方设计及合理的结构设计是解决这一技术难题的关键。
　　新增测试要求电线既有一定柔软性，又有一定韧性，材料配方调整是关键。原料，增塑剂、稳定剂、纳米钙的选用和合理比例控制都是至关重要的。相比普通电线而言，-R电线的原料、增塑剂物理性能要求较高，而且要保证电线的韧性，增塑剂比例也应适当提高。
　　美国UL实验室要求-R电线送样的材料是必须进行ID光谱测试，实验室将保存其测试结果。当企业取得美国UL安全认证证书之后，每年的UL跟踪检查的抽样的样品，要接受美国UL实验室将抽样的结果与原始材料的ID光谱进行比对。
　　电线的四个新增测试中，导体结构影响着其弯曲性能。导体中单股铜丝越小越容易满足电线的弯曲要求，所以单股铜丝要尽量选用小的，一般单根直径为￠0.127~￠0.16。而且单根铜丝的伸长率必须要保证，它可以确保电线在多次弯曲伸长过程中铜丝不容易发生断裂。
　　电线厚度或多或少影响着电线的耐磨性能和夹挤、压碾性能，同性能材料下，偏厚的电线护套和绝缘，容易通过测试。所以建议制作-R电线时护套和绝缘厚度比常规电线要偏厚，当然也不能超过UL认证送样测试时的规定——电线绝缘和护套最薄点的厚度是不可以超过其平均厚度的值的正公差。例如：SJT-R的绝缘最薄点厚度是平均厚度的80%，即最薄点0.61mm ，平均厚度为0.76mm 。检测送样时，最薄点的最度则不能超过0.76+0.076=0.84mm。如果厚度太大，材料的性能就无法体现出来。
　　4 结束语$ c2 S: w) G% c/ }. Z! D
　　UL 62 18th新标准中-R电线测试是美国消费产品安全委员会针对消费者在使用过程中或收藏时可能产生电线破损的情况下增加的。磨损测试为了防止电线在收藏时消费者将电线多次缠绕在电风扇、暖风机本体上，导致护套和绝缘受磨损；夹挤测试是考虑到电线可能会被家里一些转角处物体夹住受损，如门、柜子；压碾测试是考虑到在通电过程中，使用者可能不小心踩在电线上面而导致电线被压破；弯曲测试是考虑到使用者经常弯曲电线或收藏时将电线弯曲卷绕。
　　美国消费产品安全委员会通过对美国家庭火灾的事件统计进行具体分析讨论后，决定新增这种适用于电风扇、暖风机等家用电器的类型的-R电线。虽说这在一定程度上给制造的企业带来技术难题，但更多维护消费者的利益，这也是每个制造商所期望的，所以我们应该也积极态度去应对标准新增的要求，也只有攻克这一技术难题，才能抢先占领市场。
参考文献
[1]美国标准18th 版本UL62-2010，《Flexible Cords and Cables》引用部分4.2.12, 4.2.12.1 General , 4.2.12.2 Abrasion test ，4.2.12.3 mandrel pinching test， 4.2.12.4 Mandrel crushing test，4.2.12.5 Flexing test
[2]美国标准UL2556 -2007 《Wire and Cable Test Methods》

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图1 磨损测试Abrasion test

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作者: jeremyho88 时间: 2012-11-5 15:38
文章很好，但不要出现公司的名称，已经删掉，谢谢提供

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