王 湄

（福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院，福州 350002）

影響電線電纜絕緣電阻測(cè)量值的各試驗(yàn)要素分析

王 湄

（福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院，福州 350002）

本文通過(guò)對(duì)影響絕緣電阻測(cè)量的試樣長(zhǎng)度、浸水時(shí)間、施壓時(shí)間等要素分別進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)分析，旨在指導(dǎo)和督促檢驗(yàn)人員嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行操作，以避免對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成過(guò)大誤差。

絕緣電阻；測(cè)量；試驗(yàn)要素

電線電纜的絕緣電阻測(cè)量是檢查電線電纜線路的絕緣狀態(tài)最簡(jiǎn)潔的方法之一，是預(yù)防性試驗(yàn)中不可或缺的一項(xiàng)試驗(yàn)，也是許多生產(chǎn)企業(yè)與購(gòu)買方做交接試驗(yàn)的一種常做項(xiàng)目。絕緣電阻的阻值大小取決于絕緣的組成材料，其能夠體現(xiàn)出電線電纜產(chǎn)品抗熱擊穿和電擊穿性能，并且與絕緣材料的逐步老化和介質(zhì)損耗有非常緊密的聯(lián)系。[1]本文以生產(chǎn)生活中最普遍使用的絕緣材料PVC為研究對(duì)象，分析絕緣電阻試驗(yàn)中的各要素對(duì)測(cè)量絕緣電阻的影響。

1 試驗(yàn)前準(zhǔn)備

1.1 儀器和樣品的選用

儀器設(shè)備：絕緣電阻測(cè)試系統(tǒng)（ZC-90，上海遠(yuǎn)中電子儀器廠），恒溫水浴儀（呼和浩特市機(jī)電研究所），高壓試驗(yàn)臺(tái)（上海偉光電器五金廠）。

樣品：選用60227 IEC 01（BV）450/750V 1×2.5產(chǎn)品

1.2 樣品預(yù)處理

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，樣品在進(jìn)行絕緣電阻試驗(yàn)前要先通過(guò)成品電纜電壓試驗(yàn)，試驗(yàn)條件是：樣品長(zhǎng)度為10m，水溫（20±5）℃，最少浸水時(shí)間為1h，試驗(yàn)交流電壓為2000V，每次最少施加電壓的時(shí)間為5min。若試驗(yàn)結(jié)果為不擊穿，則該樣品可以進(jìn)行絕緣電阻試驗(yàn)。[2～4]此次選用的60227 IEC 01（BV）450/750V 1×2.5樣品通過(guò)耐壓試驗(yàn)，可進(jìn)行絕緣電阻試驗(yàn)。

2 各試驗(yàn)要素研究

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，絕緣電阻試驗(yàn)應(yīng)在5m長(zhǎng)的絕緣線芯試樣上進(jìn)行，樣品應(yīng)浸在70℃的熱水中至少2h，其兩端應(yīng)露出水面約0.25m，然后在導(dǎo)體和水之間施加80V到500V直流電壓，應(yīng)在施加電壓1min 后測(cè)量絕緣電阻。由此可以看出試驗(yàn)中規(guī)定的要素有長(zhǎng)度（5m）、浸水時(shí)間（2h）、以及加壓時(shí)間（1min）?，F(xiàn)在針對(duì)這三個(gè)要素進(jìn)行研究。

2.1 長(zhǎng)度分析

選用60227 IEC 01（BV）450/750V 1×2.5樣品3份，分別為5m、7.5m、10m。試驗(yàn)條件統(tǒng)一為浸在70℃的熱水中2h，施加電壓500V，加壓1min后測(cè)量。測(cè)量結(jié)果分別為：6.8×106Ω、4.7×106Ω、3.2×106Ω。正常的電線電纜，長(zhǎng)度越長(zhǎng)，絕緣介質(zhì)面積就越大，泄露面積就越大，可以把電線電纜看成若干段，各段之間的絕緣電阻關(guān)系是并聯(lián)的，各段絕緣電阻并聯(lián)后，總體絕緣電阻就小了。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，絕緣電阻試驗(yàn)的試樣的規(guī)定值是5m，故而在試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)定的試驗(yàn)長(zhǎng)度進(jìn)行操作，有效長(zhǎng)度偏差要控制在百分之一左右，否則測(cè)量出來(lái)的絕緣電阻值的可靠性將打折扣。

2.2 浸水時(shí)間分析

選用60227 IEC 01（BV）450/750V 1×2.5樣品12份各5m，分別在70℃的熱水中浸泡30min、45 min、60 min、75 min、90 min、105 min、120 min、150 min、180 min、240 min、300 min、360 min，統(tǒng)一施加電壓500V，加壓1min后測(cè)量。測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 不同浸水時(shí)間下絕緣電阻測(cè)量結(jié)果

根據(jù)以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)作趨勢(shì)圖，如圖1。

圖1 不同浸水時(shí)間下絕緣電阻測(cè)量結(jié)果趨勢(shì)圖

由表1和圖1可以看出，當(dāng)樣品浸泡在70℃的熱水中，前期隨著浸泡時(shí)間的增加，絕緣電阻值發(fā)生了由大到小的變化，浸泡時(shí)間為30min時(shí)數(shù)值最大為18.95×106Ω，而在浸泡時(shí)間為105～120min時(shí)達(dá)到最小值14.38×106Ω，最大值是最小值的1.3倍。之后隨著浸泡時(shí)間的增加，絕緣電阻又開始慢慢上升，逐漸向最大值逼近。360min時(shí)的絕緣電阻值為17.15×106Ω，為最小值的1.2倍。由此我們可知，浸水時(shí)間不足或者過(guò)長(zhǎng)都會(huì)對(duì)絕緣電阻的測(cè)量值產(chǎn)生較大的影響。

2.3 加壓時(shí)間的分析

選用60227 IEC 01（BV）450/750V 1×2.5樣品6份各5m，在70℃的熱水中浸泡2h，施加直流電壓500V，加壓時(shí)間分別為0.5min、1min、2 min、3 min、4 min、5 min。測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 不同加壓時(shí)間下絕緣電阻測(cè)量結(jié)果

由表2可知，施壓時(shí)間的長(zhǎng)短會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。從0.5min和1min的兩組試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以清晰地看出，絕緣電阻會(huì)隨著施壓時(shí)間的增加而顯著增大。從后四組數(shù)據(jù)可以看出，隨著加壓時(shí)間的繼續(xù)增加，絕緣電阻會(huì)趨于穩(wěn)定。因此，測(cè)量絕緣電阻時(shí)一定要保證足夠長(zhǎng)的充電時(shí)間。用一定的直流電壓對(duì)電線電纜線芯加壓時(shí)，流經(jīng)絕緣上的電流不是瞬間就能達(dá)到穩(wěn)定值的，而是有一個(gè)逐漸衰減過(guò)程。在加壓的同時(shí)，流過(guò)較大的充電電流，緊接著是相對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的緩慢減小的吸收電流的過(guò)程，之后才能達(dá)到相對(duì)平穩(wěn)的電導(dǎo)電流。被測(cè)電線電纜的絕緣電阻值越高，則達(dá)到平衡所需的時(shí)間就越長(zhǎng)。因此，測(cè)量絕緣電阻時(shí)為了正確讀取被測(cè)樣品的電阻值，應(yīng)在電流穩(wěn)定后讀取數(shù)值。而能達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間一般都在1～5min，大量試驗(yàn)證明，對(duì)絕大多數(shù)絕緣材料來(lái)說(shuō)，其絕緣吸收電流在經(jīng)過(guò)1min后就能趨于穩(wěn)定，所以規(guī)定以加壓時(shí)間1min后的絕緣電阻值來(lái)判定其絕緣性能的好壞。

3 結(jié)論

由上述對(duì)比試驗(yàn)可知，電線電纜的絕緣電阻阻值與試樣的長(zhǎng)度、浸水時(shí)間和施壓時(shí)間有很大的關(guān)系，在對(duì)電線電纜絕緣電阻的檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)人員應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行操作，以確保測(cè)量數(shù)值的準(zhǔn)確性和可靠性。

[1]蔣志恒,喬桂花,郭國(guó)領(lǐng).電線電纜絕緣電阻檢測(cè)及需要注意的問(wèn)題[J].東方企業(yè)文化,2012,(1):33-34.

[2]GB/T 5023.1-2008,額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯絕緣電纜 第1部分:一般要求[S].

[3]GB/T 5023.2-2008,額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯絕緣電纜 第2部分:試驗(yàn)方法[S].

[4]GB/T 5023.3-2008,額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯絕緣電纜 第3部分:固定布線用無(wú)護(hù)套電纜[S].

Analysis on the Affecting Factors of Measured Value of Insulation Resistance of Wire and Cable

WANG Mei
(Fujian Inspection and Research Institute for Product Quality,Fuzhou 350002,China)

Through the comparison test,this article analyses the affecting factors of measured value of insulation resistance,such as sample length,soaking time,pressure time and so on,in order to guide and supervise the inspectors to operate strictly according to the standard,and avoid excessive errors in the test results.

insulation resistance;measurement;experiment factors

TM934.31

A

1672-6286(2016)09-0045-04

王湄（1987-），女，工程師，主要從事電線電纜產(chǎn)品檢測(cè)工作和研究。