電線電纜試驗方法標準的制定與修改歷程

萬樹德， 鄭建強

(1.上海電纜研究所，上海200093;2.長江高科電纜有限公司，湖北宜昌443100)

0 引言

電線電纜除了有導電線芯外，還有專門的絕緣層，以及可能具有的包覆層、纜芯保護層及外護層。此外，某些線纜產品還有第四大元件——屏蔽層。這些元件的結構和材料性能應滿足產品的基本要求。

電線電纜是一種長期運行的產品，通常是沿長度進行敷設、安裝或移動式使用，產品應用范圍廣，環境與使用條件錯綜復雜。線纜產品的基本特性是對使用環境的適應性:耐高溫、耐低溫、耐油、耐熔劑、耐臭氧、耐大氣環境、耐振動、耐磨、抗扭轉、抗拉、抗壓、阻燃、耐火和防生物侵襲等。由此可見，線纜產品性能要求是多方面的，非常廣泛。從整體來看，其主要性能可綜合為電性能、機械物理性能、熱性能、耐氣候性能、老化性能等。

為了考核和驗證產品的各項性能，在產品標準中應列舉出各種試驗項目，給出判定的指標及試驗方法標準。如果某一項目沒有相應的試驗方法標準，則應在產品標準的附錄或條款中，規范其試驗方法。有時產品標準中聲明試驗方法正在考慮之中，這說明該項性能雖很重要，但因試驗方法不成熟，暫時不能進行檢驗，也難以考核。

試驗方法標準是電纜行業開展質量活動的重要支撐之一。本文將綜述相關標準的制定和修改歷程，特別是兩個通用試驗方法標準的最新動態，探討我國國家標準與IEC標準的關系，為電線電纜試驗方法標準的制定提供技術借鑒。

1 電線電纜試驗方法標準

1.1 我國最早的試驗方法標準

上海電纜研究所作為電纜行業產品開發、標準制定和測試檢驗的研究機構，負責產品的技術標準以及上引下延的相關標準、標準體系的制定、審查、批準等。其中，第一批試驗方法標準有GB 764～767—65《電線電纜試驗方法(一)》;JB 1173—71《橡皮和塑料電線電纜檢驗方法》;JB 1071—67《裸電線產品檢驗方法》、JB 1194—74《漆包線試驗方法》、JB 867—66《用交流測量電纜對稱線對工作電容方法》等。

1.2 電纜行業試驗方法標準體系的形成

上世紀80年代，上海電纜研究所修改和制定了一系列試驗方法標準:除GB 2951—82《電線電纜機械物理性能試驗方法》和GB 3048—82《電線電纜電性能試驗方法》兩個通用標準外，還有 GB 4074—83《漆包線試驗方法》、GB 1343—84《繞包線試驗方法》、GB 5441—85《通信電纜試驗方法》、GB4909—85《裸電線試驗方法》。

從上述標準來看，每個試驗方法的制定都很精彩。這是因為標準制定的技術儲備很充分，首先查閱大量國際標準，如 ISO、IEC、BS、VDE、JIS、ASTM、ΓOCT等，并對相關的試驗方法進行對比分析，作為制定標準的重要參考。同時，盡可能進行試驗驗證工作，為標準的制定打下堅實的基礎。再從標準形成的格式來看，規范了較統一的章、節要求，其內容都是非常豐富的，凸現出電線電纜產品的特點。

2 標準制定的依據

2.1 GB/T 1.1—2000的重要規定

眾所周知，標準的制定應按CB/T 1.1—2000《標準化工作導則 第1部分:標準的結構和編寫規則》，其中規定“……適合的情況下，有關試驗方法的細節可按下列順序給出:a)原理;b)試劑或材料;c)裝置;d)試樣和試件的制備和保存;e)程序;f)結果的表述，包括計算方法以及測試方法的精密度;g)試驗報告。”

按此規定試驗方法的“細節”，來解讀本所80年代制定的各系列試驗方法標準，除了試驗報告一章有缺失外，其余各章的技術要求基本一致，如與國際上試驗方法標準相比，亦可以說毫不遜色。

2.2 關于采用國際標準

如果制定的標準有相應國際標準，這又涉及采用國際標準的方式，按GB/T 20000.2—2001《標準化工作指南 第2部分:采用國際標準的規則》規定，采用國際標準的一致性程度分為“等同”、“修改”、“非等效”三種。

根據本人參與修訂標準的工作體驗，電線電纜試驗方法標準“等同采用”國際標準最為便捷，只要對條文的翻譯和理解正確，加上必要的試驗設備研制和驗證，標準就能順利地通過審定，如GB/T 2951系列標準。

但由于種種原因所限，有些試驗方法標準只能采用“修改”或“非等效”的方式，這對標準的修訂工作帶來一定的難度。GB/T 3048系列標準屬于此例，下面將詳細論述。

3 GB/T2951—2008的制定和修改歷程

3.1 IEC540和IEC60811

查詢IEC線纜產品的機械性能試驗方法標準，最早為人們熟知的是IEC 540:1976《電纜及軟線的絕緣和護套的試驗方法》。該標準規定了“電纜、電線和軟線(包括一些通信電纜)的合成絕緣和護套的試驗方法”。標準中包括機械物理性能、局部放電、450/750 V及以下電纜、軟線和電線的電氣試驗項目，屬綜合性試驗方法。

很快，在IEC 540和相近似的IEC 538《電纜電線和軟線 聚乙烯絕緣和護套的試驗方法》基礎上，發展為IEC 811:1985《電纜絕緣和護套材料通用試驗方法》和IEC 885《電線電纜電性能試驗方法》。

IEC 60811不斷有修改件和新版標準，其適用范圍擴大為配電、通信用、船舶及近海用電纜和光纜的聚合物絕緣和護套材料(彈性體、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚烯烴等)和填充膏的試驗方法。

3.2 GB/T 2951試驗方法標準制定歷程

首先應介紹JB 1173—71，該標準制定的試驗方法并不完善，包括厚度測量、耐燃、耐油、低溫卷繞、熱塑性、熱老化、光老化等七項試驗方法，但這就是機械物理性能試驗方法的雛形。

實際上，最早認知的是GB 2951—82年和83年頒布的共35個分標準。其等效采用IEC 540、BS、VDE、JIS、ASTM等國際標準，且仍參照JB 1173—71和JB 664—77《電線電纜用橡皮》、JB 1072—67《電纜外護層》等標準中相應的試驗方法部分而制定的。

這種狀態一直延續到CB/T 2951—94版，該版雖修訂了34個分標準，新制訂5個分標準，但這些分標準仍停留在等效采用IEC 811系列標準的層面上;為了達到我國制定標準的政策要求，GB/T 2951的97版和2008版標準相繼問世，這些系列標準等同采用IEC 60811最新版本及其修正案，并將未納入IEC 60811的分標準剝離。

GB/T 2951—94被剝離的分標準中，包括:總則、軟電線和軟電纜曲撓試驗、彎曲試驗、外護套環烷酸銅含量試驗、腐蝕擴展試驗、擠出外護套刮磨試驗、抗撕試驗、氧化誘導期試驗，86版的白蟻試驗和新增的大鼠啃咬試驗(最后兩個分標準為報批稿階段)共10個試驗方法，以新標準JB/T 10696—2007《電線電纜機械和理化性能試驗方法》頒布。至此，僅剩下外護層厭氧性細菌腐蝕試驗、鹽浴槽試驗兩個試驗方法未作交代，希望引起同行的關注。

4 GB/T 3048—2007的制定和修改歷程

4.1 電性能試驗方法制定歷程

首先應介紹GB 764～767—65，該標準含四項試驗方法:導電線芯電阻(直流電橋法)、絕緣電阻(直流比較法)、交流電壓、電力電纜介質損耗角正切(交流高壓電橋法)。顯然，這就是電線電纜電性能試驗方法的雛形。

1982年制定了一個新標準，編號為GB 3048.10《擠出防蝕護套火花試驗方法》;1983年將65版修改(其中絕緣電阻增加了電壓-電流法)為5個分標準，再制定了6個分標準。這樣，GB 3048就形成了系列標準，共12個分標準。

為了滿足線纜產品電性能試驗的迫切需要，GB/T 3048—92版頒布實施3個試驗方法;1994年修訂了原先的12個分標準，再制定1個新標準，以GB/T 3048—94版本發布，至此，電線電纜電性能試驗方法共有16個分標準。

40多年來，電性能試驗方法標準經多次修改，不斷完善。標準巨大的包容性和科學規范，在電纜行業中得到廣泛的應用。但隨著電纜產品的開發，對電性能試驗技術帶來了新的課題;檢測人員在實踐中解決了一些難題，有許多經驗值得進一步總結;特別是隨著高電壓技術和電子技術的發展，專用于電纜的試驗設備和測試儀器相繼問世，也促進了電性能檢測技術的提高。為此，2002年標委會下達標準修訂的任務，GB/T 3048—2007經合并修訂為14個分標準。

4.2 采用國際標準的動態

GB/T 3048采用IEC標準的方式，不像GB/T 2951那樣簡單。因IEC 855-1:1987《額定電壓450/750 V及以下電纜、軟線和電線的電性能試驗》僅適合于低壓電線電纜的電性能試驗;實際上，電性能試驗的難度在高電壓，這時產品標準都是直接引用IEC 60-1《高電壓試驗技術 第一部分 一般定義和試驗要求》。

鑒于IEC 60060-1涵蓋的試樣種類和試驗項目更廣，不論在技術要求的內容和標準結構形式方面，都與GB/T 3048的傳統格式有很大的差異。為此，我們在修訂時經反復推敲，確定對GB/T 3048.8—2007《交流電壓試驗》和GB/T 3048.14—2007《直流電壓試驗》，只能采用“非等效”的方式，并力求制定出反映電線電纜特點的試驗方法。

我們知道，IEC 230《電纜及附件的沖擊電壓試驗》是1966年頒布的。幾十年來，盡管電纜產品有了很大發展，對沖擊電壓試驗的要求有變化，但該標準始終未作修改。在最新的產品標準中，對“沖擊試驗電壓的波形”表述為:“按照IEC 60230的規定……其它方面應按照IEC 60060-1的規定”。根據GB/T 20000.2—2001中規定“個別情況下，在一個國家標準中采用幾個國際標準可能是適宜的”，故將GB/T 3048.13《沖擊電壓試驗》，定格為修改采用IEC 60230和IEC 60060-1兩個標準的方式，亦是順理成章的事。

研究GB/T 3048系列標準，直接涉及到相應的IEC標準并不多，僅IEC 468:1974《金屬材料電阻率的測量方法》和IEC 885-3:1988《整根擠出電力電纜局部放電測試方法》。據悉，這兩個標準制定都是很嚴格的，IEC專門組織起草小組，進行大量的實驗工作，依靠各國專家合作，制定出的試驗方法技術含量高，標準涉及的廣度和深度均值得我們借鑒的。

這次GB/T 3048.2—2007《金屬材料電阻率試驗》修改采用IEC 60468，新標準全面反映了原標準的精華，除了典型的直流電橋外，又認可了數字式測試儀;規定了更嚴格的溫度控制要求，補充了有利于操作的若干規定，以充分體現最新技術水平。

GB/T 3048.12的修訂遇到了難題，因測試儀器的創新和試驗技術的開發，其基礎標準IEC 60270:2000《局部放電測量》特別認可了數字式局部放電測試儀，規范了局放參量的數字采集導則，這無疑開辟了局放測量新的途徑;但是，IEC 60885-3中明確規定:“有關局部放電測量的一般技術參照 IEC 60270:1981。”在IEC相關標準間還未協調的情況下，如何將這些最新的技術引進成盤電纜的局部放電測試。對此，電纜行業尚缺少必要的經驗，某些問題有不同的見解，我們感到目前時機還很不成熟;GB/T 3048.12—2007《局部放電試驗》總結了幾十年來的檢測實踐，增加了局部放電試驗用的電纜終端和全屏蔽局部放電測試系統技術條件，充分反映了我國電纜行業局部放電測試技術的最新成果。

最后，我們應關注GB 3048.9《絕緣線芯火花試驗》，該標準是按BS 5099《電纜火花試驗》制定和修改的。這次修改曾探討涉及火花試驗的BS和UL兩個標準，其中試驗設備的靈敏度、允許走線的速度等有較大的差異，所以欲增加高頻火花機的初衷未能實現;現在，IEC 62230:2006《電纜-火花試驗方法》填補了空白，有了這個相對應的IEC標準，為GB 3048.9的全面修改，打下了堅實的技術支撐。

5 結束語

為了修訂GB/T 3048，我們查閱了IEC等國際標準，從中觸摸到試驗方法標準發展的軌跡。最早的是綜合性標準，將主要特性的試驗方法放在一起;后來隨著電纜產品的開發，對測試技術的要求越來越高，試驗方法標準也進一步細化，分為電性能、機械物理性能、燃燒性能等通用系列標準。

現在的趨勢是制定更為專業的電氣性能試驗，如美國石油學會標準APIRP11S6:1995(已轉化為GB/T 18050—2000《潛油泵電纜試驗方法》)就是實例。該標準指出“通常，電纜測試分為兩類:工廠測試和現場測試。本標準僅論述現場測試程序”。這種重視現場測試特殊性的要求，在IEC 60060中也有充分體現。

我們體會到今后應從通用標準和專用標準(含現場試驗標準)兩方面著手，促進試驗方法標準的發展。首先應完善通用試驗方法標準，同時制定特殊的專用標準。這兩種標準不斷補充和拓展，使試驗方法標準更加完整。

［1］王春江主編.電線電纜手冊第1冊［M］.北京:機械工業出版社，2002.

［2］錢汝立.對電纜行業“基礎技術體系”創建的追憶和建議(上)［J］.中國線纜，2008(4):7-9.

［3］萬樹德編著.電力電纜及其附件試驗技術［M］.上海電纜研究所信息會展中心，2009.