陳山，龍劍，郭俊，王紅輝

（1. 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司楚雄大姚供電局，楚雄 大姚 675400；2. 昆明電器科學(xué)研究所，昆明 650221；3. 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司昆明富民供電局，富民 650400；4. 云南電網(wǎng)物資有限公司，昆明 650000）

0 前言

電線電纜導(dǎo)體直流電阻測(cè)試作為一項(xiàng)重要的電氣性能試驗(yàn)，不論出廠檢驗(yàn)、抽樣檢驗(yàn)還是型試試驗(yàn)中都作為考核電線電纜質(zhì)量重要的指標(biāo)[2-3]，是必檢項(xiàng)目之一。作為檢測(cè)試驗(yàn)室來(lái)說(shuō)，型試試驗(yàn)時(shí)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效行，直接影響最后結(jié)果的判定，特別當(dāng)測(cè)量結(jié)果在標(biāo)準(zhǔn)限值附近時(shí)。根據(jù)GB/T3048.4-2008中規(guī)定型試試驗(yàn)時(shí)導(dǎo)體電阻測(cè)量誤差應(yīng)不大于0.5 %[4]，因此需要對(duì)試驗(yàn)室導(dǎo)體電阻測(cè)試的不確定度進(jìn)行評(píng)定及分析，為最后結(jié)果判定提供依據(jù)。同時(shí)在檢測(cè)過(guò)程中注意控制不確定來(lái)源，提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1 試驗(yàn)方法

以一根長(zhǎng)度為1.3 m，型號(hào)BV450/750，截面積6 mm2低壓電纜為被測(cè)對(duì)象，將試樣較直后放在電橋測(cè)試儀的四端頭夾具上，鋼直尺測(cè)得兩電壓夾頭間的距離為1 m，使兩電壓夾頭間電纜長(zhǎng)度與鋼直尺長(zhǎng)度基本一致，保證被測(cè)電纜有效長(zhǎng)度為1 m，然后將試樣和電橋測(cè)試儀放置在安裝有空調(diào)的封閉試驗(yàn)室進(jìn)行預(yù)處理24 h，期間平均環(huán)境溫度為19.5 ℃，相對(duì)濕度小于85%，溫度變化范圍為18.6 ℃～20.5 ℃。預(yù)處理結(jié)束后將電橋測(cè)試儀開(kāi)機(jī)預(yù)熱30 min，隨即對(duì)試樣進(jìn)行10次電阻測(cè)量，測(cè)量期間溫度變化范圍為20.1 ℃～20.2 ℃，相對(duì)濕度小于85%。預(yù)處理和試驗(yàn)期間溫度變化滿足標(biāo)準(zhǔn)GB/T3038.4-2008規(guī)定的±1 ℃的要求。

2 測(cè)量不確定評(píng)定不確定度

2.1 數(shù)學(xué)模型

根據(jù)GB/T3038.4-2008中規(guī)定型試試驗(yàn)時(shí)，溫度為20℃時(shí)每公里長(zhǎng)度電阻計(jì)算公式：

式中：R20為20℃時(shí)每公里長(zhǎng)度電阻值（Ω/km）；Rx為t℃時(shí)L長(zhǎng)電纜的實(shí)測(cè)電阻值（Ω）；t為測(cè)量時(shí)導(dǎo)體溫度（℃），實(shí)際測(cè)量時(shí)用環(huán)境溫度代替；a20為導(dǎo)體材料為20℃的電阻溫度系數(shù)（1/℃）；L為試樣的測(cè)量長(zhǎng)度（成品電纜的長(zhǎng)度，而不是單根絕緣線芯的長(zhǎng)度）（m）。

2.2 分析不確定度來(lái)源

根據(jù)導(dǎo)體直流電阻數(shù)學(xué)模型公式[5]和JJF-1059.1測(cè)量不確定評(píng)定與表示相關(guān)規(guī)定[6-7]，20 ℃導(dǎo)體電阻測(cè)試結(jié)果的不確定度來(lái)源包括A類和B類兩種不確定度，A類不確定度是指重復(fù)測(cè)量導(dǎo)體電阻時(shí)產(chǎn)生的，B類不確定度包括：電阻溫度系數(shù)的不確定度、電橋測(cè)試儀器帶來(lái)的不確定度、鋼直尺誤差帶來(lái)的不確定度、溫度計(jì)誤差引起的不確定度。

2.3 評(píng)定各分量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

2.3.1 電橋測(cè)試儀引起的不確定度

1）重復(fù)測(cè)量的不確定度u(Rx1)

試驗(yàn)中，對(duì)試樣進(jìn)行了10次重復(fù)測(cè)量，每次測(cè)量又分為正向電流下和反向電流下測(cè)量，這樣做可以消除由熱電勢(shì)引起的測(cè)量誤差。計(jì)算出重復(fù)測(cè)量平均值溫度變化平均值由公式（1）換算20℃時(shí)的電阻值，根據(jù)貝塞爾公式[8]（2）求單次測(cè)量值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差s=2.66×10-7Ω，按照式不確定度[9]公式（3）：

其中：s為偏差值；做重復(fù)測(cè)試時(shí)n為重復(fù)次數(shù)，當(dāng)誤差服從均勻分布時(shí)，n取3。得重復(fù)測(cè)量帶來(lái)的不確定度u(Rx1)=0.84×10-7Ω。

2）電橋測(cè)試儀最大允許誤差引起的不確定度u(Rx2)，查電橋測(cè)試議說(shuō)明書得1A測(cè)試檔位下的最大允許誤差為±1.29×10-6Ω，服從均勻分布，由公式（3）得u(Rx2)=7.45×10-7Ω。

3）電橋測(cè)試儀分辨力引起的不確定度u(Rx3)=0.58×10-7Ω，小于重復(fù)測(cè)量引起的不確定度0.84×10-7（Ω），兩者取其大者，所以在計(jì)算電橋測(cè)試儀不確定度不重復(fù)計(jì)入，根據(jù)公式（4）：

2.3.2 溫度計(jì)誤差引起不確定度

2.3.3 刻度尺不確定度

高耗能高污染向低耗能低污染的轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)出版業(yè)對(duì)于紙張、油墨等原材料高度依賴，屬于高耗能高污染的典型代表。轉(zhuǎn)型升級(jí)語(yǔ)境下的新興出版，一方面強(qiáng)化對(duì)綠色印刷的評(píng)估和考核，在財(cái)政項(xiàng)目的績(jī)效評(píng)估中旗幟鮮明地強(qiáng)調(diào)綠色印刷指標(biāo)；另一方面，以數(shù)字化為主題的新興出版，主要依靠互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳播，直接擺脫了紙張的載體，從源頭上摒棄了高耗能高污染的帽子。

本部分的不確定度包括刻度尺分辨力引起的不確定度u(L1)和最大允許誤差引起的不確定度u(L2)。其中刻度尺最大允許誤差包括由電纜沒(méi)有完全較直的誤差，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，肉眼完全可以識(shí)別出導(dǎo)線0.5 mm以上的松動(dòng)，保守估計(jì)未校直的最大誤差為1 mm，刻度尺的最大允許誤差為±1.2 mm。

由于u(L1)和u(L2)兩者不相關(guān)，根據(jù)公式（5）：

2.3.4 電阻溫度系數(shù)不確定度

根據(jù)GB/T3956-2008，20 ℃銅導(dǎo)體的溫度系數(shù)為α20=0.00393 ℃-1，標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有給出不確定度，按最大允差為0.000005℃-1，服從均勻分布，則

2.4 計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

由于各輸入量之間不相關(guān)，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度[10]可表示為：

將靈敏系數(shù)和得出的各輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度帶入式（6）中可算出合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，得

2.5 確定擴(kuò)展不確定度

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)評(píng)定可以看出，相對(duì)擴(kuò)展不確定為0.24%小于規(guī)定的型試試驗(yàn)時(shí)導(dǎo)體電阻測(cè)量誤差應(yīng)不大于0.5%的要求，說(shuō)明試驗(yàn)室對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的控制是可靠的。線纜導(dǎo)體直流電阻測(cè)試中，影響測(cè)試結(jié)果的因素包括試樣長(zhǎng)度、測(cè)試中的環(huán)境溫度、測(cè)試時(shí)長(zhǎng)、電橋測(cè)試儀器本身的誤差、刻度尺的誤差和導(dǎo)體的膨脹系數(shù)等，通過(guò)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定可以看出影響測(cè)試結(jié)果的主要因素為試樣長(zhǎng)度的L、測(cè)試電阻Rx和測(cè)試環(huán)境溫度t，試驗(yàn)中要嚴(yán)格控制環(huán)境溫度，預(yù)處理時(shí)間要足夠長(zhǎng)，同時(shí)導(dǎo)體要盡量較直，選擇準(zhǔn)確度高的測(cè)試檔位，測(cè)試時(shí)間盡量短。