государственный стандарт

СОЮЗА ССР

ПРОВОДА ЭМАЛИРОВАННЫЕ

МЕТОД УСКОРЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРЕВОСТОИКОСТИ

ГОСТ 10519-76

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СТАНДАРТОВ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СОЮЗА ССР

ПРОВОДА ЭМАЛИРОВАННЫЕ

МЕТОД УСКОРЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРЕВОСТОЙКОСТИ

ГОСТ 10519-76

Издание официальное

МОСКВА—1976

Если температура в термостате на 20°С выше предполагаемо* го температурного индекса, то средний ресурс образцов должен быть не менее 5000 ч; причем при ресурсе 4000 ч не менее 80% образцов, находящиеся в термостате, должны выдержать испытание напряжением.

Если после 5000 ч выдержки в термостате из строя вышло менее 50% образцов, испытания прекращают.

4.9. Данные испытаний записывают в протокол испытаний, содержащий:

марку провода с указанием диаметра проволоки, толщины изоляции, типа изоляционной эмали и материала проводника;

‘марку пропитывающего состава;

‘температуру испытаний, число циклов выдержки до выхода из строя и продолжительность воздействия температуры в каждом цикле;

продолжительность испытаний в часах, до выхода из строя отдельного образца при каждой температуре испытаний;

средний ресурс образцов при каждой температуре;

среднее число циклов при каждой температуре;

аналитическую или графическую зависимость ресурса от температуры с указанием доверительных границ с точностью 95% при каждой температуре и средних фактических ресурсах;

значение температурного индекса;

значение ресурса 50%-ного образца при каждой температуре испытаний или число вышедших из строя образцов после 5000 ч* испытаний при определении нагревостойкости проводов, температурный индекс и нагревостойкость которых известны.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

51. Ресурс образцов вычисляют как суммарное время воздействия испытательной температуры во всех циклах испытаний за вычетом половины длительности воздействия в последнем цикле, после которого образец вышел из строя.

(5.2. После того, как все образцы вышли; из строя, вычисляют ресурс при каждой испытательной температуре. Для этого определяют средний ресурс как среднее логарифмическое ресурсов, определенных по п. 5.1, для всех испытывающихся при данной температуре образцов. Для предварительной оценки нагревостойкости при минимальной испытательной температуре вместо среднего ресурса допускается применять значение ресурса 50%-ного образца, то есть время до пробоя среднего образца.

Средний образец находят, прибавив единицу к общему числу образцов в группе и разделив полученное число на два, если число образцов нечетное.

ГОСТ 10519-76 Стр. 9

Если число образцов четное получают два средних образца и за ресурс 50⁰/о-ного образца в этом случае принимают среднее значение ресурсов Двух средних образцов.

6.3.    Нагревостойкость изоляции выражают в виде аналитической и графической (линия регрессии) зависимостей между средним ресурсом, вычисленным по п. 5.2 и температурой испытаний с оценкой доверительных границ.

5.4.    Обработку экспериментальных данных для получения аналитической зависимости между ресурсом и температурой проводят по методу наименьших квадратов с вычислением коэффициентов линии регрессии и доверительных границ результатов испытаний в соответствии с обязательным приложением 1-

5.5.    Для построения графической зависимости (линии регрессии) между ресурсом и температурой испытаний (см. обязательное приложение 1) используют оистему координат теплового старения, в которой по оси абсцисс откладывают температуру в градусах Цельсия (в масштабе, обратно пропорциональном абсолютной температуре), а по оси ординат — время в часах (в логарифмическом масштабе).

5.6.    Температурный индекс провода определяют экстраполяцией зависимости, указанной в п. 5.3, в область рабочих температур, которым соответствует ресурс, равный 20 ООО ч.

Результаты экстраполяции по нелинейным зависимостям могут использоваться только для сравнительных оценок температурного индекса.

5.7.    Провод относится к данному температурному индексу, если полученная температура не ниже чем значение температурного индекса за вычетом 5°С и не выше чем температура следующего более высокого температурного индекса за вычетом 6^СС.

Стр. 10 ГОСТ 10519-76

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Обязательное

ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ЗАВИСИМОСТИ МЕЖДУ РЕСУРСОМ И ТЕМПЕРАТУРОЙ С ДОВЕРИТЕЛЬНЫМИ (ГРАНИЦАМИ РЕСУРСОВ

В основу методики обработки экспериментальных данных положены принципы регрессионного анализа. При этом предполагают следующее:

а)    старение изоляции проводов должно быть подчинено закону Аррениуса, то есть логарифм времени до пробоя является линейной функцией обратной величины абсолютной температуры как в диапазоне испытаний, так и в диапазоне экстраполяции по формуле (1):

y=a+bx,    (1)

где у= IgL;

L — ресурс при данной испытательной температуре, ч; а, Ъ — коэффициенты линии регресии;

1

^х== 273 + 0    ’

здесь 0 — температура испытания, °С.

б)    зависимая переменная у имеет нормальное распределение во всем диапазоне линейности.

П римечание В случае, если распределение логарифмов ресурсов образцов отличается от нормального, обработку полученных результатов с целью получения большей достоверности допускается проводить другими методами, учитывающими реальный вид закона распределения переменной у.

1.    Определение средних значений* и г/, хну

Х= ² ni^xii ^S Л/.    (2)

1=1 (=1

здесь n_i— число наблюдений (не менее 50) при    (t—    1,    %    ...    /с);

к — число температур испытаний (не менее 3).

у~ 2 tli Ус! 23 П{,    (3)

причем

__ ⁿi

У(—    (4)

где у ij — значение наблюдения при х—Х( (/=1, 2, . . . П().

2.    Определение дисперсий наблюдаемых величин у Для каждой величины х _t вычисляют внутригрупповую дисперсию S²xi величины у по формуле

S²U= 2 (уи-уMini-1); (/=1,2,...яг).

/=1

ГОСТ 10519-76 Стр. 11

3. Проверка условия равенства дисперсий Для оценки равенства дисперсий величины у при различных значениях х используют критерий Бартлета х², который вычисляют по формуле

Х*=2,3{[ $ Jnr-l)]lgS?

S j и С вычисляют по формулам: к \    1

S? =Д₁(п_!-1)5?,/ js^-l),

где Sj—> суммарная оценка общего отклонения от внутригрупповых средних значений у£.

Значение х² сравнивают с величиной х² (а, к—>1), приведенной в табл. 1, которая является функцией числа степеней свободы (к—’1) и величины <* (уровня значимости). Обычно а выбирают равной 0,05. Если х²< х² (а, к—1), то условие равенства дисперсий выполняется.

Еслих²>х² ( а, к—1), то условие равенства дисперсий не выполняется.

Таблица 1

4. Определение коэффициентов линии регрессии а и & а) Случай однородных дисперсий переменной у при всех значениях 4*²<х2(а, к—1)].

Определение коэффициента Ь

К    ft

5= 2 гц(Х1—х)(у1 —у)/ 2 т(х£—х)*.    (8)

М    1-1

Определение коэффициента а а=у— Ьх,

^гДе х и у вычисляют по формулам (2) и (3), а у £ по формуле (4).

Если при каждом значении х число испытываемых п₁й=гп₂=₁пз= ... /г, то формулы (2), (3), (8) принимают вид:

— к

х= 2 Xij/c; i=l

_ к    ^к    ni

У= 2 ytlfc =22 yulN;

1    i-l    /=1

N=2 гц=кп\

Ъ= 2    (x_t-x) (у/ -у)/ 2 (**-*)*;

<=1 <=1

б) Случай неоднородных дисперсий переменной у (_а> к—1)

Определение коэффициента Ь

к    _    __    к    __

6= 2 <*m(x_i~-x)(y_i—y)l 2 u>irii(xi~-x)*. t=i    i=i

Определение коэффициента b а~у— bx.

В формулах (13) и (14) х и у вычисляют по формулам:

к    __

2 оцщ xi

— м

х~

S²

. 1

" С²

Величины yt,S_x и о_и вычисляют соответственно по формулам (4), (5) и (7). Бели при испытаниях для каждой температуры берут одинаковое число об-разцов П\ = П2—Пг=п, то формулы (13), (15) и (16) принимают вид:

к     _—

2 "ч(х₁-х){у₁—у)

ь=—- ;    (18)

5. Проверка условия линейности зависимости y=f(x) и определение оценки дисперсии величины у для единичных отклонений от линии регрессии.

Используя вычисленные коэффициенты а и b по формуле (1), вычисляют

точки на линии регрессии у^ соответствующие значениям Х(_т

/V

у_{=а+Ьх1,

а затем и среднее отклонение S _2> (дисперсию линии регрессии).

ГОСТ 10519-76 Стр. 13

Для однородных дисперсий переменной у

^S2 =Д«НЯ-^)*/(*-²)-    (21)

Для неоднородных дисперсий переменной у

Sl=2u_{nt(yi -7i)²/(«-2).    (22)

Если S I значительно больше чем sj , то отклонение от линейности значи-тельно больше того, которое имеет место в эксперименте, и условие линейности зависимости между х и у не соблюдается.

Для проверки значимости расхождений величин S\ и применяют критерий Фишера.

Для этого вычисляют величину F по формуле

(23)

Расчетную величину F сравнивают с величиной F (а, /_ь взятой из табл. 2, которая является функцией степеней свободы дисперсий S \ ' и S | (fi=N—к, /₂ —/с—2) и уровня значимости а (обычно а =0,05).

Если F<F ( а , f_u /₂), то условие линейности соблюдается, если F>F (а, fi, Ы» то условие линейности не соблюдается.

Если расхождения между S\ и ^ незначительные, то есть условие линейности соблюдается, то вычисляют дисперсию величины у для единичных отклонений от линии регрессии 5² по формулам: для однородных дисперсий переменной у

S^,= (/iS?+/^i)/(fi+/.)= S 2 (уц-у^ЦМ-2),

*=¹ /=1

где N — общее число образцов;

для неоднородных дисперсий переменной у

5^s-(/i5,4/*S^)/(/i+/₂)= Д ⁿi»_t(y_ti~y_tmN-2).

6. Определение доверительных границ для у

Доверительные границы вычисляют для величин у и для значений Х\ (i= 1, 2, 3 . . . к). Для этого предварительно вычисляют среднее отклонение

/V

для данной величины у i по формулам:

для однородных дисперсий переменной у

si =ST/A4 {x_t-x)4 2 n_t(X(-x)*],    (26)

_ »,• ^l~^{

где x вычисляют по формулам (2) или (10); для неоднородных дисперсий переменной

si =S4'I s ^int+(xi — х_{)*1 2 <a_ini(x_t— J)²],    (27)

__ У{    ¹    l~^l

где x вычисляют по формулам (15) или (19).

/V

Симметричные доверительные границы, например для у(, вычисляют по формуле

yi.B,_H=.yi±*S~ .    (28)

У1

где значение t при заданной величине а—0,05 и в зависимости от числа степеней свободы (N—12) выбирают в соответствии с указанным ниже:

где значения а и 6 определяют по формулам (8) и (9).

8.    Подготовка экспериментальных данных для обработки на ЭВМ

Расчеты, приведенные в настоящем приложении, ввиду их сложности и трудоемкости рекомендуется производить на ЭЦВМ.

Для расчета на ЭЦВМ должны быть представлены следующие данные: марка провода и номинальный диаметр проволоки; температура испытаний и длительность цикла при каждой температуре; ресурсы в часах, расположенные в возрастающем порядке; число образцов, соответствующее данному ресурсу.

9.    Пример расчета нагревостойкости провода марки ПЭВ-2 с номинальным диаметром проволоки 1,02 мм

Исходные данные О и t и данные испытаний приведены в табл. 3 Ресурс L определяют по п. 5.1 настоящего стандарта.

Например: L=[(28X2)—14J24—1008.

Примечание. Все расчеты производят с точностью не менее шести знаков.

Определение х 0₁=125°С;    _Xl=273 + 125""⁰'^002512563~

0,=15О°С;    ⁼273Т150^-=0.002364066.

0₃=17О°С;    ^Х»⁼ТЩТ70~^=0, °°2257336.

По формуле (110) находят х

-    (2.512563+2.364066 +2,257336)10~³    ₃₇₇₉₈₈. ₁₀~³

3

Определение у_{

По формуле (4) находят у_и используя данные табл. 5,

4 • 3,003460 4-2 • 3,225309+2 * 3,371437 4-... 4-20*3,756788 у_г--=-gy-=3.614420.

Аналогично находят у% и у$

7₂=2.902579;    2,414478

Определение у

Так как п\—п₂=п₃, то значение у находят но формуле (11)

-    3,6144204-2,0025794-2,414478    _п    л

у =-—2-=2,977159.

Определение производят по формуле (5), используя данные, приведенные в табл. 4.

₅^₌2Л47926_ _{=0 049958}

ГОСТ 10519-76 Стр. 17

*=0,138236;

₉    4.И5372

⁵?з=-49

Проверка условий равенства дисперсий

По формуле (7) определяют S \ :

49-0,0 49958 -f 49 • 0,138 236+49 • 0,083987

147

РАЗРАБОТАН Всесоюзным научно-исследовательским институтом кабельной промышленности (ВНИИКП)

Директор, руководитель темы И. Б. Пешков Исполнитель И. Н, Текаева

ВНЕСЕН Министерством электротехнической промышленности

Член Коллегии Ю. А. Никитин

ПОДГОТОВЛЕН К УТВЕРЖДЕНИЮ Всесоюзным научно-исследовательским институтом стандартизации (ВНИИС)

Директор А. В. Гличев

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 21 апреля 1976 г. Н® 871

© Издательство стандартов, 1976

УДК 621.315.337.4:536.495(083.74)    Группа    Е49

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПРОВОДА ЭМАЛИРОВАННЫЕ

Метод ускоренного определения нагревостойкости

Enamelled wires. Method of accelerated determination of thermal resistance

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 21 апреля 1976 г. № 871 срок действия установлен

с 01.07. 1977 г. до 0147. 1962 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на эмалированные провода круглого и прямоугольного сечений (далее — провода) в исходном состоянии, а также подвергнутые механическим деформациям или обработке пропитывающими составами, и устанавливает метод ускоренного определения их нагревостойкости.

1. МЕТОД ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

1.1.    Для испытаний должно быть отобрано не менее 150 образцов.

1.2.    Образцы провода перед испытанием должны быть без растяжения и изгибов смотаны с катушки.

2. АППАРАТУРА

2.1. Для проведения испытаний применяется следующая аппаратура:

установка переменного тока частотой 50 Гц, состоящая из трансформатора мощностью не менее 500 Вт, регулирующего устройства и измерительных приборов. Синусоидальность кривой напряжения должна соответствовать требованиям ГОСТ 13109-67; падение напряжения при токе 5 мА не должно превышать 10% от номинального значения.

Стр. 2 ГОСТ 10519-76

Основная приведенная погрешность установки, определенная при температуре окружающей среды 20^±5°С, не должна быть более ±4%.

В цепь напряжения свыше 1000 В должно быть введено реле максимального тока, срабатывающего при токе 5 мА;

испытательные термостаты с погрешностью ±2°С для температур до 200°С включительно и ±3°С для температур свыше 200°'С.

Перепад температуры внутри термостата в местах расположения образцов не должен превышать 2°С. Для обеспечения указанного перепада температуры необходима принудительная циркуляция или перемешивание воздуха в термостатах.

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

3.1 .Для проведения испытаний подготавливают образцы (см. черт. 1) скручиванием сложенного пополам отрезка провода с номинальным диаметром проволоки от 0,8 до 1,2 мм.

Длина скрученной части образца должна быть 125 мм.

Допускается для проводов, которые изготавливаются в диапазоне до 0,8 мм применять образцы проводов с номинальным диаметром проволоки 0,12 мм и более.

Натяжение при скручивании образцов и число скруток должны соответствовать указанным в табл. 1.

ГОСТ 10519-76 Стр. 3

3.2. Окручивание образцов производят на установке, схема которой приведена на черт. 2. Формовку образца производят в шаблоне, приведенном на черт. 3.

2 За к. 1324

Стр. 4 ГОСТ 10519-76

На концы образца, с которых механическим способом удаляют изоляцию, должны быть надеты до упора диетанциоиные прокладки из материала, нагревостойкость которого соответствует или выше предполагаемой нагревостойкости испытываемых проводов (например, стеклотекстолита толщиной 0,5 мм).

Затем концы образца изгибают и разрезают петлю на противоположном конце скрученного образца в двух местах в соответствии с черт. 1 для обеспечения необходимого расстояния между разрезаемыми концами.

3.3- При .подборе пропитывающих составов для конкретного типа эмалированного провода образцы в вертикальном положении погружают в соответствующий пропитывающий состав с последующей их сушкой по режимам, указанным в технической документации на составы, утвержденной в установленном порядке.

При необходимости допускается применять двухкратную пропитку с выдержкой в данном составе в течение 3—б мин при каждой пропитке с поворотом образцов на 180°.

Перед сушкой образцы извлекают из состава, который должен быть тщательно удален с их выводных концов.

Скорости погружения образцов в состав и извлечения из него выбирают в соответствии с требованиями ГОСТ 13526-68.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИИ

4.1.    Нагревостойкость¹ проводов определяют циклическим воздействием повышенных температур на образцы проводов с кратковременным приложением к ним после окончания каждого цикла нагрева испытательного напряжения.

4.2.    Подготовленные образцы, непропитанные, в том числе предназначенные к пропитке, а также пропитанные перед помещением их в термостат испытывают в течение 1—2 с проверочным напряжением частотой 50 Гц, которое прикладывают к зачищенным концам скрученного образца.

Значение напряжения в зависимости от диаметральной толщины изоляции выбирают в соответствии с указанным ниже:

Диаметральная    Напря-

толщина изоля-    жение,

ции провода, мм    В

0,015—0,024     900

0,025—0,035     1200

0,036—0,050     1500

0,051—0,070     2100

0,071—0,090     3000

0,091—0,130     3600

ГОСТ 10519-76 Стр. 5

Фактическую диаметральную толщину изоляции определяют по ГОСТ 14340.1-74 перед отбором образцов и после отбора 25 и 50 образцов.

За диаметральную толщину изоляции принимают среднее арифметическое значение всех измерений.

4.3. После того как образцы проверены напряжением их в вертикальном положении подвешивают в предварительно разогретые до необходимой температуры термостаты.

Тепловые испытания образцов проводят не менее чем при трех температурах, отличающихся друг от друга не менее чем на 20°С.

Испытанию при каждой температуре подвергают не менее 50 образцов.

Температуру испытания и длительность выдержки образцов (тепловое старение) в сутках в каждом цикле выбирают в соответствии с указанными в табл. 2.

Максимальную испытательную температуру выбирают так, чтобы средний ресурс образцов при этой температуре составлял не менее 200 ч.

В случае, если выбранная максимальная испытательная температура не позволяет сохранить интервал между температурами испытаний 20°С, допускается уменьшить его до 10°С.

4.4. Для исключения механического повреждения образцов при

проведении испытании допускается использовать соответствующие рамки-держатели, рассчитанные не менее чем на 25 образцов.

Схема рамки-держателя приведена на черт. 4. Концы скрученных образцов должны выступать из рамки так, чтобы можно было подключить образцы к источнику напряжения без их изгибов и деформации.

4.5. После выдержки в термостате к каждому образцу, охлажденному до температуры 20±5°С, прикладывают на 1—2 с испытательное напряжение частотой 50 Гц в зависимости от диамет-•тветствии с указанным ниже:

4.6. Среднее число циклов испытаний вычисляют как среднее арифметическое числа циклов до выхода из строя каждого образца, включая цикл, в котором произошел выход его из строя.

Значения ресурса, полученные при испытании образцов, выдержавших в среднем менее 8 или более 20 циклов при соответствующей температуре, не следует считать достоверными.

Если среднее число циклов для испытуемых образцов при температуре испытаний будет менее 8, испытания повторяют, но при этом продолжительность и (если требуется) температуру испытаний выбирают как для материалов с меньшей нагревостойкостью.

Если среднее число циклов превышает 20, при испытаниях допускается увеличить длительноеть воздействия температуры в соответствии с указанным в табл. 3.

ГОСТ 10519-76 Стр. 7

При этом общее число циклов до разрушения должно находиться в пределах 8—20.

4.7. В случае нелинейной зависимости ресурса от температуры проводят дополнительные испытания не менее чем при двух значениях испытательных температур, не совпадающих с прежними значениями.

Если первоначальные испытания проводились не менее чем при пяти значениях испытательных температур, то дополнительные испытания не проводят.

4 8. При проведении испытаний для подтверждения нагрево-стойкости продолов, температурный индекс и нагревостойкость которых известны, испытания проводят при трех температурах, определяя ресурс 50%-ного образца при каждой температуре.

1

Термины и определение понятий, встречающихся в настоящем стандарте, приведены в справочном приложении 2.