白雪凱 陳永強(qiáng) 張朝暉

武漢產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所 湖北武漢 430000

電線電纜導(dǎo)體的直流電阻是產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵和重要指標(biāo)。影響電線電纜直流電阻測(cè)量誤差的主要因素包括接觸電勢(shì)和熱電勢(shì)，接觸面積，固定裝置，樣品制備，溫度和環(huán)境因素。在本文中，我們提出了一種改進(jìn)的測(cè)量方法，通過(guò)解釋原理和影響因素的分析，尤其是大截面鋁導(dǎo)體的直流電阻測(cè)量，可以使用新型夾具和測(cè)試方法獲得穩(wěn)定的測(cè)量結(jié)果。

1 導(dǎo)體直流電阻的測(cè)量原理

GB/T3048-2007《電線電纜電性能試驗(yàn)方法 第4 部分：導(dǎo)體直流電阻試驗(yàn)》規(guī)定了導(dǎo)體直流電阻測(cè)量中的樣品制備過(guò)程，測(cè)量設(shè)備，測(cè)量環(huán)境，測(cè)量過(guò)程，結(jié)果以及計(jì)算過(guò)程的相關(guān)內(nèi)容。在執(zhí)行電線和電纜測(cè)試之前，必須將樣品放置在指定的環(huán)境中足夠的時(shí)間，以使測(cè)量樣品的溫度和環(huán)境溫度達(dá)到平衡。應(yīng)在長(zhǎng)度為1m 或更長(zhǎng)的樣品上同時(shí)進(jìn)行電阻測(cè)量。

2 能影響電阻檢測(cè)的因素分析

2.1 根據(jù)導(dǎo)體測(cè)量的差異和注意事項(xiàng)

現(xiàn)有的測(cè)試部門或?qū)嶒?yàn)室通常在樣品制備過(guò)程中使用工具來(lái)進(jìn)行手動(dòng)分層，從而導(dǎo)致很多人為的不確定性，例如在分層過(guò)程中由人工造成的不均勻力?？赡軙?huì)損壞導(dǎo)體等，從而影響電線和電纜的直流電阻測(cè)試結(jié)果。對(duì)于由細(xì)軟銅線制成的電線和電纜，如果作用力不均勻，則銅線會(huì)損壞甚至斷裂，從而增加直流電阻。對(duì)于鋁導(dǎo)體，由于鋁導(dǎo)體表面存在氧化層，樣品的測(cè)量電阻由于樣品處理不當(dāng)而變得太大，并且在樣品制備過(guò)程中殘留的絕緣層長(zhǎng)度也會(huì)影響產(chǎn)品的電阻[1]。

2.2 曲率的影響

當(dāng)使用雙臂橋測(cè)試導(dǎo)體樣品時(shí)，將導(dǎo)體固定到標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為1m的固定裝置上，并且獲得的電阻也就是長(zhǎng)度為1m 的樣品電阻值。電線和電纜包包裝在圓形電纜卷軸上，這可能導(dǎo)致測(cè)試樣品長(zhǎng)時(shí)間彎曲。采樣后，實(shí)際長(zhǎng)度可能會(huì)超過(guò)1m，從而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)偏差。此時(shí)，應(yīng)將樣品拉直，但拉直項(xiàng)目不應(yīng)引起變形或拉伸樣品導(dǎo)體以改變樣品導(dǎo)體的橫截面。

2.3 受溫度等環(huán)境因素的影響

根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，直流電阻測(cè)量的環(huán)境溫度應(yīng)為（15-25）℃，空氣濕度應(yīng)不超過(guò)85%，測(cè)量過(guò)程中的環(huán)境溫度變化應(yīng)不超過(guò)±1℃。測(cè)試部門和研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)建立了一個(gè)恒溫實(shí)驗(yàn)室，配備了恒溫空調(diào)，除濕機(jī)和加濕器，以控制溫度和環(huán)境。孵育處理是電阻測(cè)量的關(guān)鍵過(guò)程，但是在恒溫實(shí)驗(yàn)室中，不能完全保證測(cè)量過(guò)程中環(huán)境的穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)室中的人員太多，頻繁進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室，并且缺乏恒溫實(shí)驗(yàn)室緩沖區(qū)會(huì)影響環(huán)境的穩(wěn)定性。樣品的測(cè)試值隨溫度變化而變化。

2.4 相關(guān)設(shè)備

測(cè)量實(shí)驗(yàn)室通常使用雙臂橋和單臂橋，與雙臂橋相比，它們?cè)诘碗娮铚y(cè)量條件下可提供更準(zhǔn)確的測(cè)量精度。因此，在當(dāng)前測(cè)試中，我們通常使用雙臂。電橋。直流雙臂橋所用的夾具可分為V 型和O 型兩種，V 型主要用于單線或?qū)嵭臏y(cè)量。接觸類型為點(diǎn)接觸，不適用于絞合線和橫截面。這是因?yàn)殡S著面積的增加，V 型夾具上的夾緊力逐漸增加，發(fā)生接觸變形，并且局部點(diǎn)接觸轉(zhuǎn)換為線接觸或表面接觸，而鐵芯的變形影響測(cè)量結(jié)果。同時(shí)，V 形夾具會(huì)遭受邊緣磨損，這會(huì)導(dǎo)致在測(cè)量過(guò)程中切削刃與樣品之間的接觸不良，尤其是對(duì)于橫截面較小的樣品。這種不良的接觸會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果。影響更大。在使用O 型夾鉗時(shí)，力的中心在曲率圓的中心，這種結(jié)構(gòu)允許導(dǎo)體的單絲相互接觸，從而有效地防止了散線和變形的發(fā)生。這種夾具的性能不令人滿意。同時(shí)，由于線接觸的原理，如果樣品制備表面上存在一定的氧化產(chǎn)物，O 型夾具將無(wú)法有效地穿透氧化層進(jìn)行測(cè)量，因此測(cè)量結(jié)果將大于實(shí)際值[2]。

3 改進(jìn)的檢測(cè)電線電纜導(dǎo)體直流電阻的方法

電線電纜導(dǎo)體的直流電阻檢測(cè)是一項(xiàng)要求相對(duì)較高精度的項(xiàng)目。只有通過(guò)科學(xué)的檢測(cè)方法，測(cè)試樣品的規(guī)律性和測(cè)試過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化，才能準(zhǔn)確獲得最終的電阻測(cè)試值。性與正直?？紤]到上述電線電纜直流電阻檢測(cè)的明顯影響因素，應(yīng)改進(jìn)相應(yīng)的方法以消除不良因素的干擾。

3.1 標(biāo)準(zhǔn)化采樣操作

樣品選擇是影響電阻測(cè)試的基本因素，也是一個(gè)容易被忽視的因素。必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格進(jìn)行采樣，以確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。首先，檢查樣品狀態(tài)。在選擇樣品之前，檢查人員必須處理電線和電纜樣品，以將樣品的氧化程度控制在最低水平，以確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。然后，規(guī)范抽樣步驟。如果由于操作不當(dāng)而導(dǎo)致樣品不確定，則應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)化程序和方法以確保取樣，以避免由于操作不當(dāng)而導(dǎo)致的測(cè)試結(jié)果出現(xiàn)較大波動(dòng)。例如，您可以使用小型剝線鉗工具剝?nèi)?dǎo)體外表面上的厚絕緣層，然后手動(dòng)移除剩余的覆蓋層，而不是手動(dòng)剝離以免損壞導(dǎo)體。

3.2 合理控制測(cè)試環(huán)境

在測(cè)量過(guò)程中，應(yīng)在環(huán)境溫度穩(wěn)定后進(jìn)行測(cè)量，以避免由于環(huán)境溫度變化而導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)波動(dòng)。同時(shí)，將樣品在測(cè)量環(huán)境中放置足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以便在測(cè)試期間使樣品溫度與環(huán)境溫度保持平衡。使用空調(diào)控制溫度和濕度時(shí)，請(qǐng)確?？照{(diào)不直接指向測(cè)量設(shè)備和樣品[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著電纜生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展和社會(huì)的發(fā)展，安全性，穩(wěn)定性和可靠性已成為社會(huì)對(duì)供電的基本要求，電線電纜的直流電阻也是與電力運(yùn)行安全有關(guān)的重要因素之一。檢驗(yàn)人員在嚴(yán)格規(guī)范的前提下，依靠不斷的創(chuàng)新來(lái)開(kāi)發(fā)新型的自動(dòng)化智能檢測(cè)設(shè)備。這也是提高檢測(cè)精度的重要方向。只能促進(jìn)直流電阻檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的不斷改進(jìn)以及檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。電線電纜行業(yè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益的提高，有效滿足了社會(huì)發(fā)展的不斷要求。