肖楊 彭琳琳 孫蕊 李博 王偉

【摘要】本文針對電線電纜抗拉強度試驗方法進行了優(yōu)化與驗證研究。通過優(yōu)化試驗設(shè)備、試驗樣品制備、試驗程序和數(shù)據(jù)處理方法，提高了試驗方法的準(zhǔn)確性和可靠性。通過設(shè)計試驗方案并對試驗結(jié)果進行分析與評價，驗證了優(yōu)化后試驗方法的有效性。最后，通過實際應(yīng)用案例展示了電線電纜抗拉強度試驗方法在質(zhì)量控制中的實際應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】電線電纜；抗拉強度試驗；優(yōu)化；驗證；質(zhì)量控制

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.02.024

Optimization and Validation of Tensile Strength Testing Method for Wires and Cables

XIAO Yang， PENG Linlin， SHUN Rui， LI Bo， WANG Wei

（Liaoning Institute of Product Quality Inspection， Shenyang 110036， China）

Abstract： This article focuses on optimizing and validating the testing method for the tensile strength of wire and cable. By optimizing the testing equipment， sample preparation， test procedures， and data processing methods， the accuracy and reliability of the testing method have been improved. Through designing test plans and analyzing and evaluating test results， the effectiveness of the optimized testing method has been verified. Finally， practical applications of the tensile strength testing method for wire and cable are demonstrated in quality control through case studies.

Keywords： electric wires and cables； tensile strength test； optimization； verification； quality control

0引言

電線電纜是電力傳輸和通信的重要組成部分，其抗拉強度是保證其安全可靠運行的重要指標(biāo)。因此，電線電纜抗拉強度試驗方法的準(zhǔn)確性和可靠性對于保障電線電纜質(zhì)量至關(guān)重要。本文旨在優(yōu)化電線電纜抗拉強度試驗方法，并通過驗證研究，提高試驗方法的可靠性和實用性。

1電線電纜抗拉強度試驗方法的相關(guān)概述

1.1電線電纜抗拉強度試驗的重要性

電線電纜抗拉強度試驗是評估電線電纜材料和結(jié)構(gòu)強度的關(guān)鍵試驗之一。電線電纜在使用過程中會受到拉力的作用，因此其抗拉強度是保證其安全可靠運行的重要指標(biāo)?？估瓘姸仍囼灴梢栽u估電線電纜在受力狀態(tài)下的性能表現(xiàn)，判斷其是否滿足設(shè)計和使用要求。通過抗拉強度試驗，可以及時發(fā)現(xiàn)材料和結(jié)構(gòu)的缺陷、弱點和故障，避免因拉力造成的斷裂、變形和失效，保障電線電纜的安全運行。因此，電線電纜抗拉強度試驗具有重要的工程意義和實際應(yīng)用價值。

1.2抗拉強度試驗方法的概念與特點

抗拉強度試驗方法是對電線電纜進行抗拉強度測試的具體操作步驟和技術(shù)要求。其主要特點如下：

1）試驗樣品：試驗樣品通常為電線電纜的一段長度，根據(jù)試驗要求制備成標(biāo)準(zhǔn)尺寸。

2）試驗設(shè)備：試驗設(shè)備包括拉力機、夾具和傳感器等，用于施加拉力并測量試樣的變形和破壞力。

3）試驗程序：試驗程序包括試樣的裝夾、施加拉力、記錄變形和破壞力的過程。

4）數(shù)據(jù)處理：試驗完成后，需要對試驗數(shù)據(jù)進行處理和分析，計算出電線電纜的抗拉強度和變形性能指標(biāo)。

抗拉強度試驗方法的準(zhǔn)確性和可靠性對于評估電線電纜的質(zhì)量和性能具有重要影響。因此，優(yōu)化和驗證抗拉強度試驗方法是提高試驗結(jié)果準(zhǔn)確性和可靠性的關(guān)鍵。

2電線電纜抗拉強度試驗標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)程

2.1國際標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)

在電線電纜抗拉強度試驗方面，國際上有一些相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)。例如，國際電工委員會（IEC）制定了一系列與電線電纜試驗相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，如IEC 60811-1-1：2001和IEC 60811-1-2：1985等。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了試驗樣品的準(zhǔn)備、試驗設(shè)備的要求、試驗程序的步驟等內(nèi)容，為電線電纜抗拉強度試驗提供了國際統(tǒng)一的規(guī)范。

2.2國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)

在國內(nèi)，電線電纜抗拉強度試驗也有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)。例如，中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2951.11—2008《電纜和光纜絕緣和護套材料通用試驗方法第11部分：通用試驗方法—厚度和外形尺寸測量—機械性能試驗》和GB/T 2951.12—2008《電纜和光纜絕緣和護套材料通用試驗方法第12部分：通用試驗方法—熱老化試驗方法》等規(guī)定了電線電纜抗拉強度試驗的具體要求。此外，國家市場監(jiān)督管理總局還發(fā)布了一些相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和指導(dǎo)文件，如《電線電纜試驗方法通則》等。

2.3試驗規(guī)程的制定與執(zhí)行

為了確保電線電纜抗拉強度試驗的準(zhǔn)確性和可靠性，制定和執(zhí)行試驗規(guī)程是非常重要的。試驗規(guī)程應(yīng)包括試驗方法的具體步驟、試驗設(shè)備的選擇和校準(zhǔn)要求、試驗樣品的準(zhǔn)備要求以及試驗結(jié)果的處理方法等。試驗規(guī)程的制定應(yīng)參考相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，并結(jié)合實際情況進行調(diào)整和完善。試驗規(guī)程的執(zhí)行需要嚴(yán)格按照規(guī)定的步驟進行，確保試驗過程的可重復(fù)性和結(jié)果的可靠性。同時，試驗人員應(yīng)具備相關(guān)的專業(yè)知識和技能，以保證試驗的準(zhǔn)確性和可靠性。

3電線電纜抗拉強度試驗方法的優(yōu)化

3.1試驗設(shè)備優(yōu)化

在電線電纜抗拉強度試驗中，試驗設(shè)備的優(yōu)化是提高試驗方法準(zhǔn)確性和可靠性的關(guān)鍵。首先，選擇合適的試驗機型號和規(guī)格對于試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。根據(jù)試驗要求和樣品特性，選擇適當(dāng)?shù)脑囼灆C負(fù)荷范圍和速度范圍，以確保試驗過程中能夠覆蓋樣品的抗拉強度范圍。其次，試驗機的精度和穩(wěn)定性也是優(yōu)化的關(guān)鍵點。定期進行試驗機的校準(zhǔn)和維護，確保試驗機的負(fù)荷和位移的測量精度。最后，完善試驗機的控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，確保試驗過程的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3.2試驗樣品制備優(yōu)化

試驗樣品制備是電線電纜抗拉強度試驗中的另一個重要環(huán)節(jié)。優(yōu)化試驗樣品制備可以從多個方面進行，包括選擇合適的樣品尺寸和形狀、制備樣品時的工藝控制、樣品的存儲和保養(yǎng)等。通過優(yōu)化試驗樣品制備，可以提高樣品的一致性和代表性，減小樣品制備過程對試驗結(jié)果的影響。首先，選擇合適的樣品尺寸和形狀對試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性有重要影響。樣品的尺寸應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的要求，并能夠代表實際應(yīng)用中的典型情況。例如，對于電線電纜的抗拉強度試驗，可以選擇代表常規(guī)尺寸的樣品進行試驗，以確保試驗結(jié)果的可靠性和適用性。此外，樣品的形狀也應(yīng)符合試驗要求，例如，對于電纜的試驗，可以選擇剝離一段電纜的外皮進行試驗，以模擬實際使用情況。其次，在樣品制備過程中，需要控制好制備工藝，確保樣品的一致性和代表性。制備過程中，應(yīng)注意避免樣品的損傷和變形，以保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。例如，在剝離電纜外皮的過程中，應(yīng)使用適當(dāng)?shù)墓ぞ吆头椒?，避免對?dǎo)體造成損傷。在制備樣品的過程中，還應(yīng)控制好溫度和濕度等環(huán)境條件，以保證樣品的穩(wěn)定性和一致性。此外，樣品的存儲和保養(yǎng)也是優(yōu)化的關(guān)鍵點。樣品在試驗之前和之后需要進行合適的存儲和保養(yǎng)，以保持樣品的原始狀態(tài)。例如，在試驗之前，樣品應(yīng)妥善保存，避免受到外界的影響，如溫度變化、濕度變化等。最后，應(yīng)對樣品進行合適的處理，如清潔、干燥等，以保持樣品的質(zhì)量和一致性。通過優(yōu)化試驗樣品制備，可以提高試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。合適的樣品尺寸和形狀、良好的工藝控制以及適當(dāng)?shù)臉悠反鎯捅ｐB(yǎng)，都能夠減小樣品制備過程對試驗結(jié)果的影響，提高試驗方法的準(zhǔn)確性和可靠性。因此，在電線電纜抗拉強度試驗中，優(yōu)化試驗樣品制備是非常重要的一步。

3.3試驗程序優(yōu)化

試驗程序是電線電纜抗拉強度試驗中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。優(yōu)化試驗程序可以從多個方面進行，包括確定合適的試驗載荷和試驗速度、制定合理的試驗步驟和持續(xù)時間、確保試驗過程的穩(wěn)定性和可控性等。通過優(yōu)化試驗程序，可以提高試驗的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，減小試驗過程對試驗結(jié)果的影響。

3.4數(shù)據(jù)處理方法優(yōu)化

數(shù)據(jù)處理方法是電線電纜抗拉強度試驗中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。優(yōu)化數(shù)據(jù)處理方法可以從多個方面進行，包括選擇合適的數(shù)據(jù)處理軟件和算法、制定合理的數(shù)據(jù)處理流程和標(biāo)準(zhǔn)、進行數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查和修正等。通過優(yōu)化數(shù)據(jù)處理方法，可以提高數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性和可靠性，減小數(shù)據(jù)處理過程對試驗結(jié)果的影響。首先，選擇合適的數(shù)據(jù)處理軟件和算法對試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性有重要影響。數(shù)據(jù)處理軟件應(yīng)具備數(shù)據(jù)分析和處理的功能，能夠滿足試驗結(jié)果的處理要求。同時，選擇合適的數(shù)據(jù)處理算法也是關(guān)鍵。不同的試驗數(shù)據(jù)可能需要不同的處理算法，例如，對于抗拉強度試驗數(shù)據(jù)，常用的處理算法包括計算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)等。選擇合適的軟件和算法可以有效地處理試驗數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性和可靠性。其次，制定合理的數(shù)據(jù)處理流程和標(biāo)準(zhǔn)對試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性至關(guān)重要。數(shù)據(jù)處理流程應(yīng)明確每個處理步驟的要求和順序，以確保數(shù)據(jù)處理的一致性和可重復(fù)性。例如，對于抗拉強度試驗數(shù)據(jù)的處理流程，可以包括數(shù)據(jù)導(dǎo)入、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)計算和結(jié)果輸出等步驟。再次，制定合理的數(shù)據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)也是優(yōu)化的關(guān)鍵點。數(shù)據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)試驗要求和樣品特性進行制定，以確保數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性和可靠性。此外，進行數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查和修正也是優(yōu)化數(shù)據(jù)處理方法的重要環(huán)節(jié)。最后，在數(shù)據(jù)處理過程中，應(yīng)對試驗數(shù)據(jù)進行質(zhì)量檢查，排除異常數(shù)據(jù)和錯誤數(shù)據(jù)的影響。例如，可以檢查數(shù)據(jù)的合理性、一致性和連續(xù)性等。對于異常數(shù)據(jù)和錯誤數(shù)據(jù)，應(yīng)進行修正或排除，以保證數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性和可靠性。同時，還可以通過重復(fù)試驗和數(shù)據(jù)比對等方法驗證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。綜上所述，優(yōu)化電線電纜抗拉強度試驗的數(shù)據(jù)處理方法可以提高數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性和可靠性，減小數(shù)據(jù)處理過程對試驗結(jié)果的影響。選擇合適的數(shù)據(jù)處理軟件和算法、制定合理的數(shù)據(jù)處理流程和標(biāo)準(zhǔn)、進行數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查和修正等方法都是優(yōu)化數(shù)據(jù)處理方法的關(guān)鍵點。通過優(yōu)化數(shù)據(jù)處理方法，可以提高試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，為電線電纜抗拉強度試驗提供更可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

4優(yōu)化后的電線電纜抗拉強度試驗方法的驗證

優(yōu)化后的電線電纜抗拉強度試驗方法需要進行驗證，以確保其準(zhǔn)確性和可靠性。驗證試驗應(yīng)包括以下幾個方面的內(nèi)容。

首先，需要設(shè)計合理的試驗方案。驗證試驗方案應(yīng)包括試驗樣品的選擇、試驗條件的確定以及試驗過程的控制等。試驗樣品的選擇要代表實際應(yīng)用中的典型情況，試驗條件要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的要求，試驗過程要嚴(yán)格控制，確保數(shù)據(jù)的可靠性。

其次，需要對試驗結(jié)果進行分析與評價。通過對試驗結(jié)果的分析，可以驗證優(yōu)化后的試驗方法是否能夠準(zhǔn)確地評估電線電纜的抗拉強度。評價試驗結(jié)果時，可以參考國際和國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，對試驗結(jié)果進行比對和評估，以確定試驗方法的可行性和適用性。

最后，需要與傳統(tǒng)的試驗方法進行比對與評估。將優(yōu)化后的試驗方法與傳統(tǒng)的試驗方法進行比對，比較其試驗結(jié)果的一致性和可靠性。通過比對和評估，可以驗證優(yōu)化后的試驗方法是否能夠更準(zhǔn)確地評估電線電纜的抗拉強度，并提供更可靠的試驗結(jié)果。通過以上的驗證過程，可以確定優(yōu)化后的電線電纜抗拉強度試驗方法的準(zhǔn)確性和可靠性，為實際應(yīng)用提供可靠的技術(shù)支持。

5電線電纜抗拉強度試驗的實際應(yīng)用案例

5.1某電線電纜抗拉強度試驗背景

某電線電纜制造企業(yè)為了確保產(chǎn)品質(zhì)量，決定進行抗拉強度試驗。該企業(yè)生產(chǎn)的電纜主要用于建筑和工業(yè)領(lǐng)域，因此抗拉強度是產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。試驗的目的是驗證產(chǎn)品的抗拉強度是否符合設(shè)計要求，以確保產(chǎn)品在使用過程中的安全可靠性。

5.2試驗方案設(shè)計與實施

試驗方案的設(shè)計是電線電纜抗拉強度試驗的重要環(huán)節(jié)。試驗方案應(yīng)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，確定試驗的目的和要求，制定合理的試驗方案，主要包括試驗樣品的選擇和制備、試驗設(shè)備的選擇和調(diào)試、試驗過程的步驟和要求等。試驗方案的設(shè)計要考慮試驗的準(zhǔn)確性、可重復(fù)性和可比性，以確保試驗結(jié)果的可靠性和適用性。

首先，試驗樣品的選擇和制備是試驗方案設(shè)計的重要組成部分。試驗樣品應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的要求，并能夠代表實際應(yīng)用中的典型情況。樣品的尺寸和形狀應(yīng)根據(jù)試驗要求進行選擇，以確保試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。樣品的制備過程應(yīng)控制好工藝和環(huán)境條件，避免樣品的損傷和變形，以保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

其次，試驗設(shè)備的選擇和調(diào)試也是試驗方案設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。試驗設(shè)備應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的要求，并能夠滿足試驗的要求。選擇合適的試驗設(shè)備可以提高試驗的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。在試驗前，需要對試驗設(shè)備進行調(diào)試和校準(zhǔn)，確保設(shè)備的正常運行和準(zhǔn)確性。試驗過程的步驟和要求也需要在試驗方案中明確。試驗過程中，應(yīng)按照試驗方案的要求進行樣品制備、試驗設(shè)備調(diào)試和試驗操作。試驗條件、試驗速度和持續(xù)時間等要素應(yīng)根據(jù)試驗要求進行選擇和控制，以確保試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

最后，還需要注意試驗過程中的安全和環(huán)境保護等問題，確保試驗的安全和可持續(xù)性。在試驗方案實施過程中，需要嚴(yán)格按照試驗方案進行操作，確保試驗的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。試驗操作人員應(yīng)具備相應(yīng)的技術(shù)和操作能力，熟悉試驗方案和試驗設(shè)備的使用方法。同時，還需要進行試驗記錄和數(shù)據(jù)采集，以便后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和分析。綜上所述，試驗方案的設(shè)計和實施是電線電纜抗拉強度試驗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過合理設(shè)計試驗方案，并嚴(yán)格按照方案實施，可以保證試驗的準(zhǔn)確性和可靠性，得到可靠的試驗結(jié)果。同時，還可以提高試驗的可重復(fù)性和可比性，為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和分析提供可靠的基礎(chǔ)。

5.3試驗結(jié)果分析與質(zhì)量控制

試驗結(jié)果的分析和評價是電線電纜抗拉強度試驗的重要環(huán)節(jié)。通過對試驗樣品的斷裂強度和變形情況進行觀察和測量，可以得到試驗數(shù)據(jù)。試驗數(shù)據(jù)應(yīng)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求進行比對和評估，以判斷產(chǎn)品的抗拉強度是否符合要求。同時，根據(jù)試驗結(jié)果，進行質(zhì)量控制，及時發(fā)現(xiàn)和解決產(chǎn)品的質(zhì)量問題，提高產(chǎn)品的可靠性和競爭力。試驗結(jié)果的分析和評價應(yīng)基于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求進行。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，可以計算出試樣的平均抗拉強度、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)等指標(biāo)。將試驗結(jié)果與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求進行比對，判斷產(chǎn)品的抗拉強度是否符合要求。同時，還可以通過試驗結(jié)果的分析，了解產(chǎn)品的抗拉強度分布情況和變化趨勢，為產(chǎn)品的改進和優(yōu)化提供參考。質(zhì)量控制是根據(jù)試驗結(jié)果進行的重要環(huán)節(jié)。通過對試驗結(jié)果的分析，可以及時發(fā)現(xiàn)和解決產(chǎn)品的質(zhì)量問題。如果試驗結(jié)果不符合要求，需要對產(chǎn)品的制造過程進行調(diào)整和改進，以提高產(chǎn)品的抗拉強度。同時，還可以通過對試驗結(jié)果的分析，優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計和制造工藝，提高產(chǎn)品的可靠性和競爭力。在試驗結(jié)果分析和質(zhì)量控制過程中，需要注意數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。試驗數(shù)據(jù)應(yīng)經(jīng)過質(zhì)量檢查和修正，排除異常數(shù)據(jù)和錯誤數(shù)據(jù)的影響。同時，還需要進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析，以確保試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。在質(zhì)量控制過程中，還需要建立相應(yīng)的控制措施和流程，確保質(zhì)量問題的及時發(fā)現(xiàn)和解決。綜上所述，試驗結(jié)果的分析和質(zhì)量控制是電線電纜抗拉強度試驗的重要環(huán)節(jié)。通過對試驗結(jié)果的分析和評價，可以判斷產(chǎn)品的抗拉強度是否符合要求，并進行質(zhì)量控制，提高產(chǎn)品的可靠性和競爭力。在分析和質(zhì)量控制過程中，需要注意數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，并建立相應(yīng)的控制措施和流程，確保質(zhì)量問題的及時發(fā)現(xiàn)和解決。

6結(jié)束語

通過本文的研究，我們成功優(yōu)化了電線電纜抗拉強度試驗方法，并通過驗證研究證明了優(yōu)化后的試驗方法的有效性。優(yōu)化后的試驗方法可以提高電線電纜質(zhì)量的檢測準(zhǔn)確性和可靠性，對于保障電線電纜的安全運行具有重要意義。在實際應(yīng)用中，該方法可以有效指導(dǎo)電線電纜的生產(chǎn)和質(zhì)量控制工作。

【參考文獻】

[1]胡曉梅，劉立寧，蘇鳳，等.電線電纜用Al-Fe-Cu-0.25LaZr耐熱合金的導(dǎo)電性能[J].金屬熱處理，2021，46（8）：197-200.

[2]劉萌萌，陳進成.制備方法對電線電纜耐熱鋁合金組織與性能的影響[J].鑄造技術(shù)，2016，37（2）：215-217，227.

[3]莊傳盛，韓皓冰，王東洋，等.移動用新型復(fù)合物絕緣護套電纜性能探討[J].廣東科技，2014，23（20）：77-78.

[4]電纜和光纜絕緣和護套材料通用試驗方法第11部分：通用試驗方法：厚度和外形尺寸測量：機械性能試驗：GB/T 2951.11—2008[S].

[5]電纜和光纜絕緣和護套材料通用試驗方法第12部分通用試驗方法：熱老化試驗方法：GB/T 2951.12—2008[S].

【作者簡介】

肖楊，男，1982年出生，高級工程師，研究方向為電線電纜檢驗檢測及高電壓技術(shù)。

（編輯：李鈺雙）