ICS 17.040.20 Q 53 DB32 江 苏 省 地 方 标 准 DB 32/T 3874—2020 额定电压 35kV 及以下挤包塑料绝缘电力电 缆用石墨烯复合半导电屏蔽料通用要求 General requirements for graphene composite semi-conductive shielding compound for power cables of rated voltages up to and including 35kV 2020 - 10 - 13 发布 江苏省市场监督管理局 2020 - 11 - 13 实施 发 布 DB32/T 3874-2020 目 次 前言 ................................................................................ II 1 范围 .............................................................................. 1 2 规范性引用文件 .................................................................... 1 3 术语和定义 ........................................................................ 1 4 使用特性 .......................................................................... 1 5 代号和产品型号及名称 .............................................................. 2 6 技术要求 .......................................................................... 2 7 试验方法 .......................................................................... 4 8 检验规则 .......................................................................... 5 9 包装、标志、运输和贮存 ............................................................ 6 I DB32/T 3874-2020 前 言 本标准按照GB/T1.1-2020给出的规则起草。 本标准由江苏省石墨烯标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：常州中超石墨烯电力科技有限公司、江南石墨烯研究院、江苏江南烯元石墨烯科 技有限公司、江苏中超控股股份有限公司、江苏长峰电缆有限公司、圣安电缆有限公司。 本标准主要起草人：霍振平、董国材、吴俊、王义林、陆洲、张小敏、吴晓晨、陆正荣 II DB32/T 3874-2020 额定电压 35KV 及以下挤包塑料绝缘电力电缆用石墨烯复合半导电 屏蔽料通用要求 1 范围 本标准规定了额定电压35kV及以下挤包塑料绝缘电力电缆用石墨烯复合半导电屏蔽料（以下简称石 墨烯复合半导电屏蔽料）的通用要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输和贮存。 本标准适用于以聚烯烃树脂为主要原材料，加入石墨烯、增塑剂、稳定剂、交联剂等助剂，经混合、 塑化成粒制成石墨烯复合交联型或热塑型半导电屏蔽料。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，其所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。 GB/T 1040 塑料拉伸性能试验方法 GB/T 2951.12 电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 第 12 部分：通用试验方法 热老化试验方 法（idt IEC 60811-1-2:1985） GB/T 2951.21 电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 GB/T 3048.3 电线电缆电性能试验方法 半导电橡塑材料体积电阻率试验 GB/T 3682 热塑性塑料熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的测定 GB/T 5470 塑料冲击脆化温度试验方法 GB/T 30544.13 纳米科技 术语 第13部分：石墨烯及相关二维材料 JB/T 10738 额定电压35kV及以下挤包绝缘电缆用半导电屏蔽料 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 石墨烯 graphene 由一个碳原子与周围三个近邻碳原子结合形成蜂窝状结构的碳原子单层。 注1：它是许多碳纳米物体的重要构建单元。 注2：由于石墨烯仅有一层，因此通常被称为单层石墨烯。石墨烯缩写为 1LG，以便区别于缩写为 2LG 的双层石墨烯 和缩写为 FLG 的少层石墨烯。 注3：石墨烯有边界，并且在碳-碳键遭到破坏的地方有缺陷和晶界。 [GB/T 30544.13—2018，定义 3.1.2.1] 4 使用特性 1 DB32/T 3874-2020 交联型石墨烯复合半导电屏蔽料适用于电缆导体长期允许最高工作温度为90 ℃。 热塑型石墨烯复合半导电屏蔽料适用于电缆导体长期允许最高工作温度为70 ℃。 5 代号和产品型号及名称 5.1 代号 5.1.1 系列代号 挤包塑料绝缘电力电缆用石墨烯复合半导电屏蔽………………………………………GHE-P 5.1.2 按材料特征分 热塑型……………………………………………………………………………………………S 交联型……………………………………………………………………………………………YJ 5.1.3 按使用特征分 不可剥离型………………………………………………………………………………………省略 可剥离型…………………………………………………………………………………………B 5.1.4 按电缆结构单元分 导体用……………………………………………………………………………………………D 绝缘用……………………………………………………………………………………………J 5.2 产品型号及名称 5.2.1 产品用代号表示，组成产品型号顺序如下 5.2.2 产品型号及名称见表 1 表1 产品型号及名称 型号 产品名称 GHE-PSD 挤包塑料绝缘电力电缆导体用热塑型石墨烯复合半导电屏蔽料 GHE-PYJD 挤包塑料绝缘电力电缆导体用交联型石墨烯复合半导电屏蔽料 GHE-PYJJ 挤包塑料绝缘电力电缆绝缘用交联型石墨烯复合半导电屏蔽料 GHE-PYJBJ 挤包塑料绝缘电力电缆绝缘用交联型可剥离石墨烯复合半导电屏蔽料 6 技术要求 2 DB32/T 3874-2020 6.1 外观 石墨烯复合半导电屏蔽料呈黑色颗粒状，尺寸约为4 mm×4 mm×3 mm的方形粒状物或具有相当大小 的圆柱形粒状物，色泽和质地均匀，颗粒间不应有明显粉末状物质。 6.2 机械物理性能和电气性能 石墨烯复合半导电屏蔽料的机械性能和电气性能符合表2的规定。 表2 石墨烯复合半导电屏蔽料机械物理性能和电气性能 序号 项目 单位 1 密度 g/cm 2 拉伸强度 3 断裂伸长率 要求 GHE-PYJD GHE-PYJJ GHE-PYJBJ GHE-PSD ≤1.20 ≤1.20 ≤1.20 ≤1.20 MPa ≥12.0 ≥10.0 ≥10.0 ≥10.0 % ≥200 ≥220 ≥220 ≥260 ℃ 135±2 135±2 135±2 100±2 h 168 168 168 240 拉伸强度变化率≤ % ±30 ±30 ±30 ±30 断裂伸长率变化率 ≤ % ±30 ±30 ±30 ±30 ℃ -40 -40 -40 -10 失效数 ≤15/30 ≤15/30 ≤15/30 ≤15/30 ℃ 200±2 200±2 200±2 — 机械负荷 MPa 0.2 0.2 0.2 — 负荷时间 min 15 15 15 — 负荷下伸长率 % ≤100 ≤100 ≤100 — 冷却后永久变形 % ≤15 ≤15 ≤15 — 3 空气热老化试验 试验条件：热老化温度 4 持续时间 冲击脆化 5 试验条件：试验温度 冲击脆化性能 热延伸 试验条件：温度 6 热变形 7 待定 试验条件：温度 持续时间 ℃ — — — h — — — 8 20℃时体积电阻率 Ω·cm ≤20 ≤20 ≤20 ≤20 9 90℃（70℃）时体积电阻率 Ω·cm ≤1000 ≤500 ≤500 ≤200 试验条件：老化温度 ℃ 100±2 100±2 100±2 100±2 持续时间 h 168 168 168 168 Ω·cm ≤200 ≤100 ≤100 ≤200 N/cm — — 10～45 — ℃ — — 100±2 — 持续时间 h — — 168 — 剥离强度 N/cm — — 10～45 — 空气热老化后体积电阻率 10 90℃（70℃）时体积电阻率 11 剥离强度 空气热老化后剥离强度 12 试验条件：老化温度 3 DB32/T 3874-2020 表 2 (续) 序号 项目 单位 要求 GHE-PYJD GHE-PYJJ GHE-PYJBJ GHE-PSD 熔体质量流动速率试验 13 试验条件：温度 ℃ 110 110 110 130 负荷 kg 21.6 21.6 21.6 21.6 15 15 25 25 熔体质量流动速率≤ g/10min 注：本表1-12项参考JB/T 10738；增加第13项熔体质量流动速率试验指标。 6.3 工艺性能 若用户有要求，制造厂必须提供石墨烯复合半导电屏蔽料的挤出温度范围、流变性能及交联工艺参 数等数据。 7 试验方法 7.1 外观检查 应在自然光线下用正常目力检查石墨烯复合半导电屏蔽料外观。 7.2 试样制备 按JB/T 10738规定进行，采用不同厚度的模腔制备相应厚度的试样。 7.3 拉伸强度和断裂伸长率试验 按GB/T 1040规定进行，试样为