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電源線 (Flexible Cords and Cables)之安規(guī)要求明文規(guī)定在CSA標(biāo)準(zhǔn)C22.2 No. 49-98年版中,為使讀者在研發(fā)制造前能了解相關(guān)要求,特此對其標(biāo)示、結(jié)構(gòu)要求及安全測試三大部份做以下的說明及簡介。
一、標(biāo)示 (Marking)
電線使用范圍
1.Extra-hard-usage cord:(如ST系列)『使用于較大電力且可移動(dòng)之設(shè)備上,具有最高等級的機(jī)械強(qiáng)度!
2.Hard-usage cord:(如SJ、SPT-3等系列)『使用于較中等電力且手握式之設(shè)備上,具有中等的機(jī)械強(qiáng)度!
3.Not-for hard-usage cord:(如SVT、SPT-1、SPT-2等系列)『使用于燈具產(chǎn)品上,使用時(shí)不易產(chǎn)生繞曲現(xiàn)象且使用時(shí)不得為手握之產(chǎn)品,具有較次等的機(jī)械強(qiáng)度!
4.Special Use Cords:(如PXWT、CXWT、PXT、TX)『特殊用電源線,一般會(huì)使用于戶內(nèi)/戶外用之圣誕燈串等產(chǎn)品上!
5.Tinsel cord:(如TPT等)『銅箔絲線,使用于經(jīng)常繞曲的產(chǎn)品上,如電動(dòng)刮胡刀的充電電線!
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電線結(jié)構(gòu) (Construction)
一、導(dǎo)體:
必須使用annealed copper or annealed coated copper并符合ASTM (American Society of Testing and Material) B 3, B 33, or B 189標(biāo)準(zhǔn)的要求。
a. Conductors(導(dǎo)體):
單股或絞線之導(dǎo)體面積應(yīng)符合Table 3.1中要求。
b. Stranding(絞線):使用于電源線內(nèi)之導(dǎo)體必須使用束絞(bunch stranded)或繩絞(ropy-lay stranded),且導(dǎo)體單一銅徑之最小值與最大值必須依Table 3.2中要求。
c. Lay of Strands(絞距):束絞及繩絞之絞距不可大于Table 3.3中要求,絞距無限定方向。
二、絕緣:
電源線所使用的塑料材質(zhì),依溫度等級,使用場所,應(yīng)參照Table 3.13中要求。
三、總絞絞距:
絞距應(yīng)符合Table 3.4中要求。
四、接地線(Bonding or Grounding Conductors):
地線必須有絕緣保護(hù)(一般為綠色),其線徑必須較火線線徑大或相同線徑(除了DRT及線徑大于8AWG者接地線,可小二個(gè)AWG數(shù))。
五、外被:
外被厚度應(yīng)符合Table 3.6~3.10(Round Cable)及Table 5.4(Parallel Cable),外徑應(yīng)符合Table 3.11(Round Cable)。
Integral Type and Non-integral (雙層絕緣) Type:目前Nonintegral Type 已包括SPT-1、SPT-2,2至3芯皆可使用,而Integral Type有SPT-1, -2, -3, PXT及HPN等線材。
六、色碼:
為方便水電工及最終產(chǎn)品安裝時(shí)的接線及辨識火線(line)、中性線(neutral)及地線(bonding),絕緣層的顏色應(yīng)符合Table 3.12中要求。例如三線式時(shí),黑色代表火線,白色或淡灰色代表中性線,綠色或綠滾黃色代表地線,若產(chǎn)品銷往歐洲者(International colour coding),顏色可變更為棕色代表火線,淡藍(lán)色代表中性線,綠滾黃色代表地線。并行線者(如SPT-1, HPN...等),必須在中性線(Identified) 端利用線材壓出時(shí)產(chǎn)生脊?fàn)睢⒓y路或使用油墨以資辨別。
七、戶外用(outdoor)電線電纜:
(如Type SJTW, SJTOW, SJTOOW, STW, STOW, STOOW, PXWT and CXWT Cord)在申請驗(yàn)證測試時(shí)均須較長的時(shí)間,因除了一般正常測試外,必須再依CSA標(biāo)準(zhǔn)C22.2 No.75執(zhí)行長期絕緣阻抗測試(Insulation Resistance at Evaluated Temperature),其時(shí)間至少為24周或更久。
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測試(Test)
CSA標(biāo)準(zhǔn)C22.2 No. 49-98有不少測試之要求,其測試程序則列舉于C22.2 No. 0.3-01(Test Methods for Electrical Wires and Cables,本文內(nèi)容所提之測試章節(jié)皆出于此本標(biāo)準(zhǔn)),以下是一些主要測試簡要說明:
‧老化前/后之物理特性(Physical properties):
依章節(jié)4.3.1~4.3.3執(zhí)行測試,包括老化前后的延伸(Elongation)及抗張強(qiáng)度(Tensile Strength ),測試應(yīng)符合Table 10.14中要求;
‧加熱變形測試(Deformation Test):
依章節(jié)4.3.6.1執(zhí)行測試,芯線絕緣(并行線應(yīng)撕開)及外被之加熱變形率不得大于50%;
‧機(jī)械強(qiáng)度測試(Mechanical Strength):
依章節(jié)4.17執(zhí)行測試,2至3芯18AWG線壓重68kg,17AWG線壓重77kg一分鐘后,導(dǎo)體不得斷裂;
‧燃燒測試(Flame Test):
FT1 Vertical test(垂直燃燒測試):依章節(jié)4.11.1執(zhí)行測試,火焰在5次15秒的燃燒后,續(xù)燃不得超過60秒,且火焰指示紙燃燒面積不可超過25%;
FT2 Horizontal test(水平燃燒測試):依章節(jié)4.11.2執(zhí)行測試,續(xù)燃長度不可超過100mm;
FT4 Vertical flame test(Cable Trays燃燒測試):依章節(jié)4.11.4執(zhí)行測試,延燃長度不可超過1.5m;
VW-1 Vertical test(垂直燃燒測試):依章節(jié)4.11.1執(zhí)行測試,火焰在任一次15秒的燃燒后,不得延燃超過60秒,不得有焰滴,且火焰指示紙燃燒面積不可超過25%;
‧冷繞測試(Cold Bend and Dielectric):
依章節(jié)4.12.1及Table 10.2的溫度及Table 10.3的鐵棒直徑/圈數(shù),執(zhí)行先冷凍后繞曲測試后,絕緣或外被不得有裂開的情形發(fā)生;
‧耐候測試(Weather Resistance):
依章節(jié)4.10.3的條件執(zhí)行測試后,再依章節(jié)4.3.1~4.3.3 測試延伸及抗張強(qiáng)度;
‧熱繞測試(Heat Shock and Dielectric)
依章節(jié)4.23.1執(zhí)行測試后,絕緣或外被不得有裂開的情形發(fā)生;
‧線材膨漲測試(Swelling and Blistering)
將10米的線材浸入50℃的水中2周后,依章節(jié)4.27計(jì)算膨漲率,其外被直徑不得超過原來的20%;
‧印字耐久性測試(Durability of Print):
一條置于額定溫度中經(jīng)過24小時(shí),另一條置于常溫中,依章節(jié)4.32執(zhí)行測試后,外被印字必須清晰可見;
‧電氣測試(Electrical):
火花測驗(yàn)(Spark Test):生產(chǎn)時(shí),依Table 10.7的電壓參照章節(jié)4.28.3執(zhí)行測試;
耐電壓測試(Dielectric-Strength Test):取線長15米,依Table 10.8及10.9的測試電壓,執(zhí)行章節(jié)4.28.1.2之耐電壓測試一分鐘;
‧絕緣阻抗測試(Insulation Resistance):
產(chǎn)品欲使用于潮濕場所,取線長15米,依章節(jié)4.28.2.1及Table12執(zhí)行測試;
‧電容值變化率與穩(wěn)定系數(shù)(Permittivity and Stability Factor):
電容率(Permittivity):取線長5米,將中間3米浸入50℃的水中,紀(jì)錄第1、7及14天的電容值,第14天的電容率不得超過第1天的10%,且不得超過第7天的3%;
穩(wěn)定系數(shù)(Stability Factor):同上量測第1、7及14天的功率因素,第14天之值不得大于1.0,與第1天所量之值差異不得超過0.5;
‧線材繞曲測試(Flexing of Shielded Cords):
取6條各5米的線材,依Table 10.13的條件進(jìn)行15,000次的繞曲測試,不得有斷路的情形發(fā)生;
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電線電纜的標(biāo)志上會(huì)出現(xiàn)很多字符,各自都代表不同的意思。在此列舉一些常用的字符簡介如下:
電源線:
SPT = Service Parallel Thermoplastic(服務(wù)性 平行的 熱塑性塑料)
HPN = Heater Parallel Neoprene(加熱器 平行的 橡膠)
S = Service 服務(wù)性 (SO, SOW, ST, STW) O - Oil 油性 W – Wet 濕 T – Thermoplastic 熱塑性塑料
SJ = Service Junior 小型服務(wù)性(SJO, SJOW, SJT, SJTW) O - Oil 油性 W – Wet 濕 T – Thermop lastic熱塑性塑料
SV = Service Vacuum Cleaner 吸塵器(SVT, SVO) O - Oil 油性 T – Thermoplastic 熱塑性塑料
Class I 內(nèi)部使用;Class II 外部使用
Group A 不承受機(jī)械磨損;Group B 承受機(jī)械磨損
W:潮態(tài)環(huán)境使用;O:防油;F:防燃料油
FT1:垂直燃燒測試;FT2:水平燃燒測試;FT4:垂直燃燒測試(Cable in Cable tray);FT6:水平燃燒和煙熏測試。
例如:“CSA AWM I A 90 C 300 V FT1”表示AWM電子線,內(nèi)部使用,不承受機(jī)械損壞,耐溫9
0 C,額定電壓:300 V,燃燒等級為FT-1。
工廠測試的要求
在北美的電氣產(chǎn)品的認(rèn)證報(bào)告中,工廠測試一般都要求進(jìn)行耐壓測試。耐壓測試,也就是高壓測試,通過在受測樣品的測試點(diǎn)之間施加一定的高壓來檢驗(yàn)產(chǎn)品絕緣系統(tǒng)的安全可*性。一般來說,北美的標(biāo)準(zhǔn)要求對120 V的產(chǎn)品進(jìn)行1000 V,1 分鐘或1200 V {1000 V×(1+20 %)}, 1 秒鐘的耐壓測試。
很多廠家會(huì)問在進(jìn)行耐壓測試時(shí),耐壓測試儀的過電流繼電器的動(dòng)作電流應(yīng)設(shè)定為多少?CSA標(biāo)準(zhǔn)的觀點(diǎn)認(rèn)為不同產(chǎn)品類型其絕緣電阻會(huì)有很大的差別,所以這個(gè)電流值不能脫離具體的產(chǎn)品類別而定。當(dāng)在測試點(diǎn)間施加一定的高壓時(shí),會(huì)在絕緣間產(chǎn)生一定量的泄漏電流。這個(gè)電流值并不表示擊穿。只有當(dāng)此電流值突然增大時(shí)才視為擊穿。因此耐壓測試儀的過電流繼電器的動(dòng)作電流應(yīng)設(shè)定為一個(gè)較高而又能在擊穿前動(dòng)作的數(shù)值。
我們還發(fā)現(xiàn)有些工廠為了顯示自己產(chǎn)品的安全性,把耐壓測試的電壓值提高了,有的甚至達(dá)到報(bào)告所要求的幾倍。其實(shí)這種做法對其產(chǎn)品特別是電子類產(chǎn)品是有害無益的。當(dāng)把高電壓施加到絕緣層的兩端時(shí),絕緣層之間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)極微小的漏電流。而當(dāng)此電壓達(dá)到某一極限時(shí)會(huì)使絕緣材料產(chǎn)生局部放電加速其老化,這樣會(huì)使出廠產(chǎn)品的可靠穩(wěn)定性能大大降低。
