引言

电线电缆是电气设备中不可缺少的组成部分，具有很强的抗拉强度，而抗拉强度又是衡量电线电缆质量的一个重要指标。随着社会发展，人们对电线电缆的需求越来越大，所以市场上电线电缆品种规格繁多，质量参差不齐。由于抗拉强度是电线电缆质量考核的一项重要指标，所以保证抗拉强度试验结果准确具有重要意义。

一、电线电缆抗拉强度试验方法的现状和问题

1.1 电线电缆抗拉强度试验的重要性

电线电缆的抗拉强度是指在一定的外荷载作用下，材料抵抗外力破坏的能力，是评价电线电缆质量的重要指标之一。电线电缆抗拉强度试验，一般是指对材料进行拉伸试验，以测定试样在拉伸应力作用下所能承受的最大应力。电线电缆抗拉强度试验主要有三种方法：第一种方法是把试样放入一块标准拉伸板上进行拉伸，当试样破坏时，通过对破坏的试样进行观察、测量、记录和计算，得到材料抗拉强度。第二种方法是用一个标准拉伸板，把试样夹在上面进行拉伸试验。不同的试验方法，其结果不一样，所以在进行抗拉强度试验时，要注意方法的选择。

1.2 现有的电线电缆抗拉强度试验方法

目前，电线电缆抗拉强度试验方法有三种：一是国标法，也就是 GB/T7101-2016 《电线电缆第1部分：通用要求》；二是美标试验方法；三是国际电工委员会标准 IEC 6 0347-2-19 94 《低压电力电缆第1部分：在正常运行条件下和有故障条件下的绝缘材料性能试验的一般方法》。其中，国标法最简单，但其测试结果偏低；美标法和国际电工委员会标准比国标法略高，但其测试结果也较低；美标和国际电工委员会标准测试结果相近，但其测试方法比较复杂。

1.3 现有方法存在的问题

目前，电线电缆抗拉强度试验方法中，国标法的试验条件最简单，但其测试结果偏低；美标法和国际电工委员会标准比国标法略高，但其测试结果也较低；国际电工委员会标准的测试条件较复杂。由于电线电缆抗拉强度试验方法的不完善，造成了电线电缆产品在实际使用中存在着质量不合格、产品使用寿命短等问题。同时，也给企业带来了很大的损失，如企业因产品质量不合格导致的退货、索赔等损失；给消费者带来人身财产安全隐患等。因此，电线电缆抗拉强度试验方法的完善和优化，已经成为电线电缆生产企业关注的焦点问题之一。

二、电线电缆抗拉强度试验方法的优化

2.1 试验参数的优化

在进行电线电缆抗拉强度试验时，一般会采用的是夹具进行加载，但是在实际操作过程中，由于夹具的尺寸、形状、规格等方面的差异，夹具很难夹住电缆，所以很难保证加载的均匀性，并且夹具的弹性对试验结果也有一定影响。所以在进行电线电缆抗拉强度试验时，应根据不同的电缆进行选择不同型号和规格的夹具，尽量保证夹具与试样之间有足够的接触面积，从而保证试验结果的准确性。

2.2 试验装置的优化

2.2.1 试验机的选择

试验机应满足《电工电子产品环境试验用电化学测试方法》的要求。根据上述要求，选取JKR-5300A型电化学试验机作为电线电缆抗拉强度的试验机。此外，还需选择JKR-5300A型电化学试验机配备的测量系统。JKR-5300A型电化学试验机的测量系统采用力值测量单元和电阻应变测量单元，在测量过程中，采用电阻应变测量单元来控制电压电流的大小，从而实现电压电流测试的自动化。

2.2.2 夹持装置的设计

夹持装置的设计应保证在电线电缆试样被夹持后，试样与夹具之间有足够的接触面积，并且使试样的轴向尺寸不受限制，并且在夹具上要有一定的弹性，以便于施加载荷。而在实际试验中，由于尺寸、形状和规格的不同，往往难以保证接触面积足够，所以应根据具体情况选用不同类型的夹具。

此外，在选择夹具时还应考虑其弹性对试验结果的影响，应选择弹性较小的夹具。而在选择夹具时还应注意：夹持装置最好能有一定的弹性，以便能夹住试样；如果存在变形过大的情况，应在夹具上加装弹性垫块以防止变形过大；并且还应考虑夹具材料的耐热性。

2.2.3 试验过程的控制

试验过程的控制包括以下几点：

（1）在进行试验前，应根据被测电缆的直径和长度，选择合适的夹具，以保证加载的均匀性。

（2）在对试样进行夹具夹紧时，应注意力度适中，使夹具不会出现较大的变形和损坏。

（3）在对试样施加拉力时，应注意对试样两端施加拉力的方向应一致，并且两个拉力施加方向要尽量保持一致。

（4）在施加拉力时，应注意加载速度和位移速率应保持一致。

（5）在试样被拉断时，应根据被测电缆的直径大小确定合理的夹具夹紧力。

（6）在试验结束后，应对试验结果进行统计分析。其中包括：每组试验次数、每组试验结果极差。

三、电线电缆抗拉强度试验方法的验证

3.1 与现有方法的比较

通过对国内现有电线电缆抗拉强度试验方法的研究，发现采用传统的单轴拉伸法进行抗拉强度试验时，试样受力的方式仅是从一端拉至另一端，且测试结果显示为单轴拉伸法得到的抗拉强度值，并不能代表试样实际所承受的抗拉强度。因此，本文对采用不同加载方式、不同拉伸速率的单轴拉伸法进行了对比试验，采用传统单轴拉伸法进行抗拉强度试验时，试样所承受的抗拉强度平均值为14.9 MPa，而采用优化后的试验方法进行抗拉强度试验时，试样所承受的抗拉强度平均值为18.7 MPa，两者相差不到0.3 MPa。

3.2 结果的可靠性验证

在抗拉强度试验中，试样不仅要承受拉力载荷，还要承受一定的弯曲变形。因此，在实际应用中应根据试验样品的形状、尺寸以及弯曲程度等特点，选择不同加载方式和拉伸速率进行抗拉强度试验。比如可以选择采用水平加载的方式进行抗拉强度试验，也可以选择采用垂直加载方式进行抗拉强度试验。

结论

通过对现有电线电缆抗拉强度试验方法的分析，发现采用传统的单轴拉伸法进行抗拉强度试验时，由于试样受力仅是从一端拉至另一端，故得到的抗拉强度值并不能真实反映出试样实际所承受的抗拉强度，因此优化后的试验方法能够得到更加准确的抗拉强度值。采用水平加载的方式进行抗拉强度试验，其结果更符合标准要求的平均值，且测量精度更高，有利于产品质量的控制。采用垂直加载方式进行抗拉强度试验，其结果与标准要求的平均值相差不到0.3 MPa，数据可靠性得到了验证。在实际应用中，应根据试样的形状、尺寸以及弯曲程度等特点，选择不同加载方式和拉伸速率进行抗拉强度试验。比如采用水平加载的方式进行抗拉强度试验时，可减少试样长度和直径，使测量精度得到提高。

参考文献

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[2] 移动用新型复合物绝缘护套电缆性能探讨[J]. 庄传盛;韩皓冰;王东洋;傅慧明;普庆.广东科技,2014(20)