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NH-WL1 NH-WL2 NH-WL3 NH-WL01 NH-WL02 NH-WL03 NH-WLM2 NH-WLM3 NH-WEX0機車車輛電纜

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NH-WL1 NH-WL2 NH-WL3 NH-WL01 NH-WL02 NH-WL03 NH-WLM2 NH-WLM3 NH-WEX0機車車輛電纜

高速鐵路動車組機車內(nèi)的特定使用環(huán)境對電纜的性能要求比較苛刻，要求電纜應(yīng)具有電氣的可靠性、運行的安全性、耐熱性、低煙無鹵阻燃性能，以及無毒、無石棉、耐油、耐鹽霧腐蝕等性能。目前高速鐵路機車車輛電纜的制造標準有中國鐵標（主要參照歐標）TB/T 1484-2010 額定電壓3kV及以下標準壁厚絕緣電纜系列，歐洲標準EN 50264:2008鐵路設(shè)施—具有特殊防火性能的鐵路機車車輛動力和控制電纜系列，EN 50306:2002鐵路設(shè)施-具有特殊防火性能的軌道車輛電纜—薄壁系列，以及日本標準JIS C系列標準。

根據(jù)中國鐵標、歐洲標準以及日本標準，時速500km動車組用電線電纜包括標準壁厚和薄壁兩大種類以及各自對應(yīng)的單芯和多芯結(jié)構(gòu)。

機車車輛采用日標系列，其標準要求較高，目前國內(nèi)沒有相應(yīng)的絕緣材料能夠滿足，而日方控制絕緣材料的使用，肆意提高材料價格，大大增加了該系列產(chǎn)品的生產(chǎn)制造成本。中國北車大同機車車輛有限公司和中國北車長春軌道客車股份有限公司均采用歐洲系列標準制造，由于該標準要求高，制造難度大，我公司在接到技術(shù)協(xié)議后仍然不能按照技術(shù)要求生產(chǎn)。時速350km以下均采用國內(nèi)鐵標標準生產(chǎn)，而時速350km及以上均采用日標或歐標標準，具體指標如下：

表1 TB/T 1484-2010標準主要檢查項目與技術(shù)要求

檢驗項目	技術(shù)要求
斷裂伸長率	≥150%
耐臭氧試驗	電纜的絕緣、單絕緣在臭氧容積濃度為0.025%～ 0.030%之間的空氣內(nèi)放置3h 后應(yīng)無裂紋，并經(jīng)受浸水后電壓試驗無擊穿。
耐油性（耐油后拉伸試驗和直徑變化試驗，浸水電壓試驗。）	Ⅱ類浸礦物油后：Y1≥0.7，Y2≥0.6，Y3≤1.4；同時電纜還能通過電壓試驗和擊穿電壓試驗。
Ⅲ類浸礦物油后：Y1≥0.7，Y2≥0.6，Y3≤1.4 浸燃料油后：Y1≥0.7，Y2≥0.6，Y3≤1.4 同時電纜還能通過電壓試驗和擊穿電壓試驗。
護套層的吸水	最大重量增加不大于15mg/cm2
耐酸堿試驗	絕緣線芯不擊穿，護套經(jīng)酸堿處理后抗張強度變化率不大于±30%，斷裂伸長率不小于100%
熱延伸試驗	負荷下伸長率≤100%，永久變形≤25%
低溫卷繞試驗（低溫拉伸試驗	電纜直徑小于等于12.5mm的電纜采用低溫卷繞試驗。在-40℃的動彎曲性能應(yīng)良好，試驗后無裂紋，經(jīng)浸水電壓試驗無擊穿。電纜直徑大于12.5mm的電纜采用低溫拉伸試驗。在-40℃條件下伸長率不小于20%。
低溫沖擊試驗	電纜采用-40℃低溫沖擊試驗。試驗后護套及絕緣應(yīng)無裂紋，經(jīng)浸水電壓試驗無擊穿。
絕緣和護套的耐刮磨性	4 次刮磨中任一次均應(yīng)不小于1000 次循環(huán)
耐擦性試驗	應(yīng)符合TB/T1484.1 第5.2.10條規(guī)定。
絕緣電阻率測試	室溫（20℃±5℃）下，3kV 等級電纜浸水1h 后測得絕緣電阻率應(yīng)不小于1013Ω.m。
檢驗項目	技術(shù)要求
電壓試驗	電纜應(yīng)在TB/T1484.1 第6.3 條規(guī)定的試驗條件下,耐受50Hz 正弦交流試驗電壓5min,無擊穿發(fā)生。
擊穿電壓試驗	對電纜施加工頻、TB/T1484.1 第6.4 條規(guī)定的試驗電壓,無擊穿發(fā)生。
表面漏電流、放電試驗	電纜護套或單絕緣層表面放電試驗應(yīng)符合TB/T1484.1 第6.6 條規(guī)定。
絕緣的耐濕性	應(yīng)符合TB/T1484.1 第6.7 條規(guī)定。
單根電纜垂直燃燒試驗	在規(guī)定條件下試驗，停止供火后電纜殘焰自行熄滅，其燒焦部分距上夾具下緣應(yīng)不超過50mm，且燃燒向下延伸到上支架下緣距離不大于540mm。
成束電纜燃燒試驗	電纜應(yīng)在GB/T 18380.35 的C 類規(guī)定條件下, 停止供火后，電纜炭化部分高度應(yīng)不超過2.5mm。
電纜燃燒煙密度試驗	透光率≥80%
pH 值和電導(dǎo)率測定	pH 值: ≥4.3，電導(dǎo)率:≤10μS/mm。
鹵素氣體含量	≤5mg/g
毒性測定試驗	≤5

表2機車車輛電纜項目主要性能要求與檢驗方法

（JIS C系列標準）

電纜類別	性能項目	性能要求	檢驗方法
電纜結(jié)構(gòu)
所有類別	電纜表觀	表面應(yīng)平整、色澤均勻。	目視檢查
所有類別	絕緣和護套厚度	滿足表A.3中對應(yīng)種類的數(shù)值規(guī)定。	JIS 3005 4.3
電氣性能
所有類別	導(dǎo)體電阻（20℃）	滿足表A.2中對應(yīng)種類的數(shù)值規(guī)定。	JIS 3005 4.4
所有類別	絕緣電阻（20℃）	滿足表A.3中對應(yīng)種類的數(shù)值規(guī)定。	JIS 3005 4.7
所有類別	高壓測試	測試時間：1min；測試電壓(a.c.)：依據(jù)表A.3中對應(yīng)種類的相應(yīng)數(shù)值規(guī)定；要求結(jié)果：不擊穿	JIS 3005 4.6
絕緣性能
600V電纜（NH-WL1、NH-C-WL1） 1800V電纜（所有類別） 3600V電纜（所有類別）	原始抗張強度	≥7MPa	JIS 3005 4.16
原始斷裂伸長率	≥350%
老化后抗張強度保留率	≥70%（老化條件：(150±2)℃,96h）	JIS 3005 4.17
老化后斷裂伸長率保留率	≥70%（老化條件：(150±2)℃,96h）
耐油后抗張強度保留率	≥50%（耐油條件：(70±2)℃,4h）	JIS 3005 4.18
耐油后斷裂伸長率保留率	≥50%（耐油條件：(70±2)℃,4h）
600V電纜（NH-WEXO）	原始抗張強度	≥10MPa	JIS 3005 4.16
原始斷裂伸長率	≥200%
老化后抗張強度保留率	≥80%（老化條件：(150±2)℃,96h）	JIS 3005 4.17
老化后斷裂伸長率保留率	≥80%（老化條件：(150±2)℃,96h）
600V電纜（NH-WKK1）	原始抗張強度	≥5MPa	JIS 3005 4.16
原始斷裂伸長率	≥200%
老化后抗張強度保留率	≥75%（老化條件：(250±3)℃,6h）	JIS 3005 4.17
老化后斷裂伸長率保留率	≥75%（老化條件：(250±3)℃,6h）
600V電纜（NH-Z-SPO）	原始抗張強度	≥4MPa	JIS 3005 4.16
原始斷裂伸長率	≥300%
老化后抗張強度保留率	≥80%（老化條件：(100±2)℃,96h）	JIS 3005 4.17
老化后斷裂伸長率保留率	≥80%（老化條件：(100±2)℃,96h）
護套性能
600V電纜（NH-WEXO）	老化前抗張強度	≥10MPa	JIS 3005 4.16
老化前斷裂伸長率	≥120%
老化后抗張強度保留率	≥80%（老化條件：(100±2)℃,48h）	JIS 3005 4.17
老化后斷裂伸長率保留率	≥65%（老化條件：(100±2)℃,48h）
耐油后抗張強度保留率	≥60%（耐油條件：(70±2)℃,4h）	JIS 3005 4.18
耐油后斷裂伸長率保留率	≥60%（耐油條件：(70±2)℃,4h）
600V電纜（NH-WKK1）	老化前抗張強度	≥7MPa	JIS 3005 4.16
老化前斷裂伸長率	≥200%
老化后抗張強度保留率	≥75%（老化條件：(250±3)℃,6h）	JIS 3005 4.17
老化后斷裂伸長率保留率	≥75%（老化條件：(250±3)℃,6h）
600V電纜（NH-Z-SPO） 1800V電纜（NH-WLO2） 3600V電纜（NH-WLO3）	老化前抗張強度	≥8MPa	JIS 3005 4.16
老化前斷裂伸長率	≥200%
老化后抗張強度保留率	≥70%（老化條件：(100±2)℃,168h）	JIS 3005 4.17
老化后斷裂伸長率保留率	≥60%（老化條件：(100±2)℃,168h）
耐油后抗張強度保留率	≥60%（耐油條件：(100±2)℃,24h）	JIS 3005 4.18
耐油后斷裂伸長率保留率	≥60%（耐油條件：(100±2)℃,24h）
電纜成品性能
所有類別	柔韌性試驗	18000次時導(dǎo)線斷線率在10%以下，絕緣體上沒有明顯損傷
燃燒性能試驗	達到BS6853標準表13和表14中車輛分類Ib類要求	BS6853表13和14
發(fā)煙性試驗	BS6853附錄D
燃燒氣體毒性試驗	BS6853附錄B
所有類別	耐酸堿性試驗	滿足TB/T 1484.1-2010 第5.2.6條	GB/T 2951.21- 2008

表3 軌道客車主要性能要求與檢驗方法

（歐標EN系列標準）

性能項目	性能要求	檢驗方法
電纜結(jié)構(gòu)（滿足標準或相應(yīng)技術(shù)文件要求）
導(dǎo)體材料	1：導(dǎo)體為鍍錫銅導(dǎo)體 2：單絲外徑不能超過IEC 60228（GB/T3956）規(guī)定的5類導(dǎo)體最大值 3：導(dǎo)體線芯平均斷裂伸長率≥15% 4：單絲斷裂伸長率≥10%	EN 10002-1 (GB/T 228.1)
絕緣厚度	1：平均厚度不低于標準（EN 50264-3-1、EN 50264-3-2）規(guī)定數(shù)值 2：最薄厚度不得小于標準規(guī)定厚度的90%-0.1mm	EN 60811-1-1 8.1
護套厚度	1：平均厚度不低于標準（EN 50264-3-1、EN 50264-3-2）規(guī)定數(shù)值 2：最薄厚度不得小于標準規(guī)定厚度的85%-0.1mm	EN 60811-1-1 8.2
電纜外徑	不超過標準（EN 50264-3-1、EN 50264-3-2）規(guī)定數(shù)值	EN 60811-1-1 8.3
電氣性能
導(dǎo)體電阻（20℃）	符合標準（IEC 60228）規(guī)定的第5類導(dǎo)體要求值。	EN 50305 6.1
高壓測試	1.(20±5)℃/5min，50Hz 測試電壓(a.c.)： 2.0kV（300/500V）、3.5kV（0.6/1kV）、6.5kV（1.8/3kV）、11kV（3.6/6kV）要求結(jié)果：不擊穿（適用于EN 50264-3-1電纜及EN50264-3-2電纜的絕緣層）	EN 50305 6.2.1
2.50Hz，測試電壓(a.c.)：3kV（適用于EN 50264-3-2有屏蔽電纜的護套）要求結(jié)果：不擊穿	EN 50305 6.3
介電強度	預(yù)處理：(20±5)℃/1h，電壓升速：500V/30s 最小擊穿電壓(a.c.)：4kV（300/500V）、6kV（0.6/1kV）、10kV（1.8/3kV）、20kV（3.6/6kV）	EN 50305 6.8
絕緣電阻（20℃）	不得低于標準（EN 50264-3-1、EN 50264-3-2）規(guī)定數(shù)值	EN 50305 6.4.1
絕緣電阻（90℃）	不得低于標準（EN 50264-3-1、EN 50264-3-2）規(guī)定數(shù)值	EN 50305 6.4.2
直流穩(wěn)定性	試驗條件3%NaCl溶液/(85±2)℃/240h 測試電壓(d.c.)：1.5kV（0.6/1kV）、4.5kV（1.8/3kV）、9kV（3.6/6kV）要求結(jié)果：絕緣不擊穿（僅適用于EN 50264-3-1系列電纜）	EN 50305 6.7
火花試驗	按標準（EN 50264-3-1、EN 50264-3-2）要求不擊穿	EN 50305 6.5
表面電阻	1：在(20±5)℃/4h/2kV(a.c.)條件下測得的泄露電流值不超過電纜外徑一半的毫安值 2：閃絡(luò)電壓不低于10kV(a.c.)	EN 50305 6.6
絕緣性能
老化前抗張強度	≥10MPa	EN 60811-1-1 9.1
老化前斷裂伸長率	≥150%	EN 60811-1-1 9.1
老化后抗張強度變化率	≤±30%（老化條件：(135±2)℃,168h）	EN 60811-1-2 8.1
老化后斷裂伸長率變化率	≤±30%（老化條件：(135±2)℃,168h）	EN 60811-1-2 8.1
熱延伸	試驗條件：(200±3)℃/15min/20N/cm2 要求結(jié)果：卸載前伸長率≤100%，卸載后伸長率≤25%	EN 60811-2-1 9
耐臭氧	試驗條件：方法A【臭氧濃度0.025-0.03%/(25±2)℃/24h】方法B【臭氧濃度0.00015-0.00025%/(40±2)℃/72h】要求結(jié)果：絕緣不開裂	EN 50305 7.4.2
耐礦物油（僅針對耐油型）	試驗條件：IRM 902/(100±2)℃/72h 要求結(jié)果：抗張強度變化率≤±30%，斷裂伸長率變化率≤±40%	EN 60811-2-1 10
耐燃料油（僅針對耐油型）	試驗條件：IRM 903/(70±2)℃/168h；要求結(jié)果：抗張強度變化率≤±30%，斷裂伸長率變化率≤±40%	EN 60811-2-1 10
耐酸性	試驗條件：草酸溶液/(23±2)℃/168h 要求結(jié)果：抗張強度變化率≤±30%，斷裂伸長率≥100%	EN 60811-2-1 10
耐堿性	試驗條件：氫氧化鈉溶液/(23±2)℃/168h 要求結(jié)果：抗張強度變化率≤±30%，斷裂伸長率≥100%	EN 60811-2-1 10
護套性能
老化前抗張強度	≥10MPa	EN 60811-1-1 9.2
老化前斷裂伸長率	≥125%	EN 60811-1-1 9.2
老化后抗張強度變化率	≤±30%（老化條件：(120±2)℃,240h）	EN 60811-1-2 8.1
老化后斷裂伸長率變化率	≤±30%（老化條件：(120±2)℃,240h）	EN 60811-1-2 8.1
熱延伸	試驗條件：(200±3)℃/15min/20N/cm2 要求結(jié)果：卸載前伸長率≤100%，卸載后伸長率≤25%	EN 60811-2-1 9
耐臭氧	試驗條件：方法A【臭氧濃度0.025-0.03%/(25±2)℃/24h】方法B【臭氧濃度0.00015-0.00025%/(40±2)℃/72h】要求結(jié)果：護套不開裂	EN 50305 7.4.2
耐礦物油	試驗條件：IRM 902/(100±2)℃/72h 要求結(jié)果：抗張強度變化率≤±30%，斷裂伸長率變化率≤±40%	EN 60811-2-1 10
耐燃料油	試驗條件：IRM 903/(70±2)℃/168h 要求結(jié)果：抗張強度變化率≤±30%，斷裂伸長率變化率≤±40%	EN 60811-2-1 10
耐酸性	試驗條件：草酸溶液/(23±2)℃/168h 要求結(jié)果：抗張強度變化率≤±30%，斷裂伸長率≥100%	EN 60811-2-1 10
耐堿性	試驗條件：氫氧化鈉溶液/(23±2)℃/168h 要求結(jié)果：抗張強度變化率≤±30%，斷裂伸長率≥100%	EN 60811-2-1 10
吸水性	試驗條件：(70±2)℃/168h 要求結(jié)果：增重≤15mg/cm2	EN 60811-1-3 9.2
成品電纜性能
低溫卷繞	（僅對于電纜外徑小于等于12.5mm電纜）試驗條件：(-40±2)℃ 要求結(jié)果：電纜不開裂	EN 60811-1-4 8.1
低溫拉伸	（僅對于電纜外徑大于12.5mm電纜）試驗條件：(-40±2)℃ 要求結(jié)果：電纜斷裂伸長率≥30%	EN 60811-1-4 8.3
兼容性	試驗條件：(100±2)℃/168h 要求結(jié)果：電纜抗張強度變化率≤±30%，斷裂伸長率變化率≤±40%	EN 50305 7.1
低溫沖擊	試驗條件：(-25±2)℃ 要求結(jié)果：電纜不開裂	EN 50305 5.1
單根垂直燃燒	預(yù)處理：(23±5)℃/濕度(50±20)% /16h 試驗時間：60s（電纜外徑≤25mm）、120s（25mm < 電纜外徑≤50mm）、 240s（50mm <電纜外徑≤75mm）、480s（電纜外徑>75mm）要求結(jié)果：上支架下緣距碳化部分上緣≥50mm，上支架下緣距碳化部分下緣≤540mm	EN 60332-1-2
成束燃燒	試驗條件：可燃物體積（電纜外徑≤6mm，0.4～0.6l/m；6mm＜電纜外徑＜12mm，0.5l/m；電纜外徑≥12mm，1.5l/m 要求結(jié)果：碳化高度≤2.5m	EN 50266-2-4 EN 50266-2-5 EN 50305 9.1.2
無鹵測試	1：HCl&HBr≤0.5%	EN 50267-2-1
2：PH ≥4.3 3：電導(dǎo)率 ≤10μS/mm	EN 50267-2-2
4：HF含量≤0.1%	EN 60684-2
毒性指數(shù)	≤3	EN50305 9.2
煙密度	透光率≥70%	EN 61034-2
耐火試驗（僅對耐火電纜）	試驗條件：830--870℃/90min/沖擊間隔5min, 測試電壓：1kV；要求結(jié)果：2A保險絲不熔斷	EN 50200

由以上可知，除耐油、耐磨、耐酸堿、耐腐蝕、低煙無鹵阻燃等共性要求外，其他性能要求和主要指標對比情況如下：

1、在斷裂伸長率上歐標為≥125%，鐵標要求≥150%，而日標要求≥350%，這是在滿足材料的其他性能的基礎(chǔ)上的要求，尤其是要滿足低煙低鹵阻燃性能，這在國內(nèi)目前沒有材料能夠滿足，只有進口日本的高價材料，因此針對南車青島四方的產(chǎn)品就不得不購買高價絕緣和護套材料，大大提高了制造成本。

2、柔軟性要求：鐵標沒有要求，歐標也沒有要求，日標要求“18000次時導(dǎo)線斷線率在10%以下，絕緣體上沒有明顯損傷”該性能仍然依靠進口日本的原材料才能解決。

3、毒性測定試驗要求：鐵標≤5，日標≤1，歐標≤3，日標由于試驗方法與鐵標及歐標不同，不具備可比性，但鐵標與歐標試驗方法相同，而目前國內(nèi)連鐵標都很難滿足，歐標就更是望其項背。