張?bào)w振
江蘇寶勝精密導(dǎo)體有限公司 江蘇揚(yáng)州 225800
電線電纜作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)配套產(chǎn)業(yè)之一,是機(jī)械工業(yè)中僅次于汽車(chē)制造業(yè)的第二大產(chǎn)業(yè),年產(chǎn)值占到我國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的1%-2%。特別是近年來(lái),隨著工業(yè)的不斷發(fā)展,社會(huì)對(duì)電力的需求日益迫切,這進(jìn)一步促進(jìn)了該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,同時(shí)也對(duì)其性能指標(biāo)提出了更高的要求。電線電纜作為輸送電最主要的物資,其性能指標(biāo)直接關(guān)系到電力損耗和供配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。直流電阻作為電線電纜最重要的性能指標(biāo)之一,如果電阻不合格,將增加電功率在輸變電線路上的損耗,導(dǎo)致其載流量的下降;同時(shí)也加劇了電線電纜的發(fā)熱,以及絕緣層的老化,降低了電纜壽命;在滿負(fù)荷的工作條件下,對(duì)供電的穩(wěn)定性造成負(fù)面影響,甚至還會(huì)引發(fā)火災(zāi)及其他事故,嚴(yán)重威脅人民生命財(cái)產(chǎn)安全。因此,對(duì)電線電纜進(jìn)行科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z測(cè),盡可能地降低測(cè)量誤差,為國(guó)網(wǎng)對(duì)其導(dǎo)體的質(zhì)量判定提供準(zhǔn)確的判定依據(jù),關(guān)系到電網(wǎng)線路的安全運(yùn)行。本文根據(jù)當(dāng)前檢測(cè)過(guò)程中遇到的問(wèn)題,對(duì)電線電纜直流電阻檢測(cè)誤差原因進(jìn)行了分析,并就進(jìn)一步提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性、科學(xué)性提出了一些意見(jiàn)[1]。
檢測(cè)直流電阻通常采用伏安法,相比于其他檢測(cè)方法伏安檢測(cè)方法操作較為簡(jiǎn)單,但是其具有檢測(cè)誤差大的問(wèn)題,為了保證檢測(cè)質(zhì)量,隨著我國(guó)電能的不斷發(fā)展,目前應(yīng)用最為廣泛的是電橋檢測(cè)方法。市場(chǎng)上有多種型號(hào)的電橋,檢測(cè)人員可以根據(jù)檢測(cè)樣品實(shí)際狀態(tài)靈活選用電橋,具體而言,應(yīng)當(dāng)選擇雙臂電橋檢測(cè)處于2×10-5—99.9Ω區(qū)間的樣品,受到取樣以及試驗(yàn)檢測(cè)場(chǎng)所環(huán)境的影響,通常取一段進(jìn)行檢測(cè),電線電纜直流電阻大多不會(huì)超過(guò)1Ω,因此選用雙臂電橋具有合理性。應(yīng)當(dāng)選用單臂電橋檢測(cè)處于1-100Ω或者超過(guò)100Ω的樣品,依照GB/T3956-2008相關(guān)規(guī)定,電線電纜直流電阻每千米最大值也處于39.0Ω以下,因此若在試驗(yàn)檢測(cè)場(chǎng)所進(jìn)行樣品檢測(cè)應(yīng)當(dāng)避免使用單臂電橋,但對(duì)于室外成品檢測(cè)可以選用單臂電橋。
GB50303-2015《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》第3.2.12條規(guī)定絕緣導(dǎo)線、電纜的進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收應(yīng)檢查標(biāo)稱截面積(直徑)和電阻值:絕緣導(dǎo)線、電纜的標(biāo)稱截面積應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,其導(dǎo)體電阻值應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電纜的導(dǎo)體》GB/T3956的有關(guān)規(guī)定。當(dāng)對(duì)絕緣導(dǎo)線和電纜的導(dǎo)電性能、絕緣性能、絕緣厚度、機(jī)械性能和阻燃耐火性能有異議時(shí),應(yīng)按批抽樣送有資質(zhì)的試驗(yàn)室檢測(cè)。檢測(cè)項(xiàng)目和內(nèi)容應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。在電線電纜系列制造標(biāo)準(zhǔn)及CCC認(rèn)證依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)導(dǎo)體直流電阻、截面積(直徑)偏差均有相應(yīng)要求。以額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯絕緣電纜為例,其生產(chǎn)、制造、檢測(cè)、質(zhì)檢應(yīng)執(zhí)行GB/T5023《額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯絕緣電纜》系列標(biāo)準(zhǔn)。其中導(dǎo)線直流電阻的測(cè)試與合格標(biāo)準(zhǔn)指向GB/T3956-2008(GB50411-2007引用的每芯導(dǎo)體電阻值要求與GB/T3956-2008一致)。截面積(直徑)合格標(biāo)準(zhǔn)在附錄C中明確。均有最大值與最小值要求,其中圓形銅導(dǎo)體的最大直徑應(yīng)不超過(guò)表C.1給出的值。圓形銅導(dǎo)體的最小直徑按C.2圓形銅導(dǎo)體的尺寸范圍要求中的約定,可參照表C.3中實(shí)心圓形鋁導(dǎo)體的最小直徑[2]。
對(duì)于新型夾具的開(kāi)發(fā)和使用可從如下內(nèi)容入手:其一,讓夾具和導(dǎo)體頂端盡可能地緊密接觸以降低誤差,或使電流能夠直接通過(guò)連接部位;其二,通過(guò)焊接的手段來(lái)減小接觸電阻,保障導(dǎo)體和夾具的有效接觸;其三,需要使用軟細(xì)銅絲等材料對(duì)點(diǎn)擊進(jìn)行固定,防止其在測(cè)量過(guò)程中出現(xiàn)松脫的情況,而后可把軟銅絲置于雙臂電橋進(jìn)行電阻的測(cè)量,但是這一方法可能會(huì)使被導(dǎo)體表面的氧化產(chǎn)物所影響。對(duì)于大截面鋁導(dǎo)體,根據(jù)多年的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn),研發(fā)了新型夾具和試驗(yàn)方法,樣品長(zhǎng)度建議:截面50-185mm2取3米,截面240mm2及以上取5米。端部處置采用鋁鼻子壓接,破壞鋁表面的氧化層,保證壓接后鋁導(dǎo)體與鋁鼻子接頭融為一體,使電流端的電流均勻通過(guò)被測(cè)導(dǎo)體;測(cè)量電位端采用0.7-1mm的軟銅絲在絞線外緊密繞2圈后打結(jié)并防松動(dòng)。經(jīng)實(shí)踐證明,這個(gè)方法具有穩(wěn)定性好、重復(fù)性強(qiáng),易學(xué)、易操作,又符合試驗(yàn)方法的要求。
檢測(cè)環(huán)境控制,空調(diào)不應(yīng)對(duì)著測(cè)量裝置,以免檢流計(jì)難以穩(wěn)定。測(cè)量中一定要對(duì)溫度進(jìn)行合理的分析,只有擺脫溫度的限制,才能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)量的準(zhǔn)確性。在一些受溫度影響較大的檢測(cè)過(guò)程中,有標(biāo)準(zhǔn)要求其環(huán)境風(fēng)速低于0.5m/s,因此,在試驗(yàn)室可以參考該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)環(huán)境風(fēng)速進(jìn)行控制,避免空調(diào)出風(fēng)口直吹電纜或者檢流計(jì),同時(shí)避免開(kāi)窗或者其他干擾環(huán)境溫度的行為。為了避免檢測(cè)過(guò)程中,檢測(cè)電流過(guò)大導(dǎo)致導(dǎo)體溫度升高的現(xiàn)象,在檢測(cè)時(shí),可以參考相應(yīng)規(guī)格電纜的要求值作為預(yù)估值,然后在保證精度的前提下,盡量采用小電流進(jìn)行測(cè)試,同時(shí)要避免多次測(cè)量,以免導(dǎo)體發(fā)熱導(dǎo)致電阻偏大[3]。
綜上所述,隨著電纜生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步和社會(huì)的進(jìn)步,安全、穩(wěn)定、可靠已成為社會(huì)對(duì)電力供應(yīng)的基本要求,電線電纜導(dǎo)體直流電阻也已成為關(guān)系電力運(yùn)行安危的重要因素之一。檢測(cè)人員在嚴(yán)格規(guī)范操作的前提下,依靠不斷創(chuàng)新,研發(fā)新型自動(dòng)化、智能化檢測(cè)設(shè)備也是提高檢測(cè)準(zhǔn)確度的重要方向,只有直流電阻檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的不斷進(jìn)步和檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠,才能促進(jìn)電線電纜行業(yè)在經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益方面的改善,有效滿足社會(huì)發(fā)展的不斷需要。