隨著市場的變化需求與技術(shù)的更新，UL的標(biāo)準(zhǔn)也不斷與時俱進，漆包線UL認證是依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)UL1446第8版，2019年11月13日發(fā)布，最近一次修訂是在2020年11月19日。同時參考標(biāo)準(zhǔn)ASTM D2307 和NEMA MW 1000。

圖1：UL認證內(nèi)容樣式

什么是漆包線？

漆包線的結(jié)構(gòu)很簡單，由導(dǎo)體和絕緣層兩部分組成。因其絕緣強度高、占用空間小、散熱好等優(yōu)點作為線圈繞組在電機和變壓器廣泛使用。

常見的漆包線可分為以下幾種類別：

美標(biāo)ANSI中根據(jù)漆包線的漆膜成分、溫度等級和導(dǎo)體類型進行分類，就是我們常見的ANSI Type，詳見NEMA MW1000 Page vii。每一個ANSI Type的漆包線對應(yīng)的漆膜成分、溫度等級和導(dǎo)體類型都是固定的。通常來說，圓銅線基本上都有對應(yīng)的ANSI Type，扁線和鋁線不一定有。

圖2：常見漆包線ANSI Type舉例

UL漆包線認證技術(shù)要點

通常來說，UL認證漆包線需要做四個測試：

- 熱老化測試（Full Thermal Aging Test or One Temperature Thermal Aging Test）

- 絕緣強度測試（Dielectric Strength Test）

- 拉伸和熱沖擊測試（Elongation and Heat Shock Test）

- 紅外光譜分析測試（Infrared Analysis - IR）

漆包線UL認證有兩種情況：一種是三個溫度點老化測試，指待認證的漆包線的漆未取得UL認證的情況；另一種是一個溫度點老化測試，指待認證的漆包線使用的漆或漆膜組合已取得UL認證。針對銅包鋁漆包線，即使銅包鋁漆包線使用的漆已有UL認證，同樣需要做三點老化。

自粘性漆包線如果其漆膜組合即包含自粘層在內(nèi)的所有漆膜作為一個整體已取得UL認證，則只需做一個溫度點老化，否則需要做三個溫度點老化。

測試時圓線可以代表扁線，漆包銅線可以代表漆包鋁線，反之則不能。

1. 熱老化測試

長期熱老化測試，通常選擇三個溫度點或三個以上溫度點進行加速老化，俗稱為“三點老化”。

老化測試的樣品是漆包線絞線對，絞線對的制作需要符合ASTM D2307或NEMA 1000標(biāo)準(zhǔn)要求，包括制作絞線對時需要施加的重量、扭絞的圈數(shù)、絞線區(qū)域的有效長度、及絞線對兩個端部的長度等。在制作絞線對時，線徑不同，需要的力和扭絞圈數(shù)也會不同。絞線區(qū)域的有效長度與線徑無關(guān)，有效長度均為121±6 mm， 兩個端部至少50mm長。每個溫度點至少10個絞線對，并安裝在絞線對架子上進行高溫老化測試。

圖3 絞線對及絞線對架

高溫老化的測試流程：

先將樣品放入烤箱進行篩查，以確保所有測試樣品都是符合要求的。完畢后對樣品進行老化，每一個老化周期結(jié)束后，進行耐壓測試，測試結(jié)束后繼續(xù)進行下一個周期的老化，直到每個溫度點的10個絞線對都耐壓擊穿，老化測試結(jié)束，進行數(shù)據(jù)分析。

如何選取三點老化的三個測試溫度點？

測試溫度點的選擇是基于客戶申請的溫度等級，通常低溫點會選擇在申請溫度等級+20°C上進行測試，中溫點為低溫點+20°C，高溫點為中溫點+20°C。比如，客戶申請的溫度等級是180°C，那么通常來說設(shè)定的三個老化測試溫度點分別為 200°C，220°C和240°C。

每個溫度點的初始老化周期則是依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D2307 表3來設(shè)定。實際上，在老化測試進行過程中根據(jù)實際的測試進行情況有可能需要增加溫度點，也有可能需要調(diào)整老化周期。

漆包線三點老化測試的數(shù)據(jù)要求：

漆包線老化測試數(shù)據(jù)分析的理論基礎(chǔ)是“阿倫尼烏斯方程”。 

測試結(jié)束后，低溫點的老化對數(shù)平均時間（log average hour）不得低于5000小時，高溫點的老化對數(shù)平均時間（log average hour）不得低于100小時。另外，三個溫度點擬合的斜線的相關(guān)系數(shù)（ correlation coefficient）不得小于0.95。否則，都將被視為測試不符。在滿足以上要求的情況下，我們會對老化測試數(shù)據(jù)進行分析，從而推算出該漆包線能夠取得的溫度等級。

圖4：溫度等級推算斜線

如何選取一點老化的溫度點？

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)UL 1446 SB4.4條款，通常選擇已取得UL認證的漆包線漆的測試數(shù)據(jù)中老化時間接近1000小時的溫度點來做測試，一般情況下會取中溫點，但如果漆包線漆的測試數(shù)據(jù)中沒有老化時間接近1000小時的溫度點，則會根據(jù)漆包線漆原來測試數(shù)據(jù)的線性關(guān)系來選擇老化時間接近1000小時的溫度點，這時這個溫度點并不同于漆包線漆原來的測試溫度點。該老化溫度點結(jié)束后，將其帶入漆包線漆原來評定的斜線上擬合，相關(guān)系數(shù)不得小于0.95，否則，將被視為測試不符。

2. 絕緣強度測試

絕緣強度測試的樣品也是絞線對，數(shù)量5對。測試時以500V/S 的升壓速率施加電壓直到擊穿，記錄擊穿時電壓。NEMA MW1000標(biāo)準(zhǔn)中對于絕緣強度的要求會根據(jù)線徑不同、漆膜厚度不同、漆包線類型不同而不同。

3. 拉伸和熱沖擊測試

拉伸和熱沖擊測試的樣品是3根254mm的漆包線。

先將漆包線以3.7- 4.6 m/sec的速率急拉至要求的伸長率，然后將急拉后的樣品繞到芯棒上，再將繞好后樣品放到指定溫度的烤箱中30min，樣品在烤箱中需要懸空放置。出烤箱后，檢查烘烤后的樣品是否有漆膜開裂或脫落。在這個測試中，通常芯棒的直徑是漆包線直徑的3倍。

烤箱的指定溫度是按照NEMA MW1000標(biāo)準(zhǔn)中針對該ANSI Type 的漆包線所規(guī)定的溫度設(shè)定，通常是漆包線溫度等級+20°C。

4. 紅外光譜分析測試

紅外光譜分析測試依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)UL746A，只是確認漆膜的化學(xué)成分，建立紅外圖譜并留存。漆包線認證后，每年會有跟蹤檢驗服務(wù)時會抽樣做測試，抽取的樣品上漆膜所做出的紅外圖譜需要與認證時樣品上建立的紅外圖譜進行比對，兩個紅外圖譜必須能比對上。

除了紅外光譜分析，每年的后續(xù)跟蹤檢驗服務(wù)中，對現(xiàn)場抽取的漆包線還需要做兩個測試：絕緣強度測試和拉伸和熱沖擊測試，熱老化測試則不需要。理論上，認證需要的樣品是要固化完全的漆包線，如果是固化不完全的漆包線，則會有兩個風(fēng)險，一個是認證時可能會對老化測試的性能表現(xiàn)有影響，另外就是后續(xù)跟蹤檢驗抽樣時可能會有圖譜差異。

廣東優(yōu)科檢測是獲得UL授權(quán)的第三方檢測機構(gòu)，實驗室具備UL758、UL62、UL1581、UL2556標(biāo)準(zhǔn)CNAS測試資質(zhì)和測試能力，可提供UL電線測試、UL認證及技術(shù)咨詢服務(wù)。