技術(shù)研討|淺談電線電纜絕緣電阻、導(dǎo)體直流電阻檢測(cè)

時(shí)間：2023-03-22作者：西安國聯(lián)質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)股份有限公司瀏覽：123

摘要：導(dǎo)體直流電阻和絕緣電阻是電線電纜的電性能檢測(cè)重要項(xiàng)目之一，也是電纜產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣的重要性能指標(biāo)。絕緣材料電氣性能的重要指標(biāo)，通過測(cè)定絕緣電阻不僅可以發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的工藝缺陷，也能考核材料的好壞；導(dǎo)體電氣性能的重要指標(biāo)，通過測(cè)定導(dǎo)體直流電阻來確定導(dǎo)體本身材質(zhì)的優(yōu)劣，也可判定電纜生產(chǎn)導(dǎo)體工藝的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：絕緣電阻、導(dǎo)體直流電阻、檢測(cè)設(shè)備、檢測(cè)誤差、試樣處理。

一、引言

     電纜導(dǎo)體直流電阻和絕緣電阻**出國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，是目前電纜產(chǎn)品質(zhì)量存在的**問題之一。導(dǎo)體材質(zhì)低劣或?qū)Ь€線徑過小均會(huì)造成導(dǎo)體直流電阻**標(biāo)，導(dǎo)致導(dǎo)體載流量下降，長時(shí)間處于負(fù)荷狀態(tài)而發(fā)熱，影響電纜壽命，嚴(yán)重時(shí)有引發(fā)火災(zāi)。絕緣電阻是表征電線電纜絕緣特性的重要參數(shù)，當(dāng)電纜受潮或受熱時(shí)，絕緣材料便老化，其絕緣電阻便降低。準(zhǔn)確測(cè)定電線電纜的絕緣電阻對(duì)于驗(yàn)證其絕緣性能是否具備可靠性，防止電纜擊穿事故的發(fā)生有著重要意義。

     電線電纜是重要工業(yè)產(chǎn)品，現(xiàn)代社會(huì)離不開電線電纜的存在，電線電纜不僅用于電力的輸送，同時(shí)也能確定信號(hào)，電線的結(jié)構(gòu)比較簡單，主要是導(dǎo)體、絕緣層、護(hù)套層、內(nèi)襯層或隔離層以及鎧裝層結(jié)構(gòu)，對(duì)于電線來說，絕緣及護(hù)套的好壞，對(duì)于使用壽命及安全有至關(guān)重要的意義。

二、絕緣電阻的定義

2.1絕緣電阻是指在一定條件下，處于兩個(gè)導(dǎo)體之間的絕緣材料的電阻。電線的絕緣電阻測(cè)試方式主要有2種：100℃以下浸泡的水中進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試；100℃以上放置在烘箱中進(jìn)行測(cè)試，電線電纜的絕緣電阻測(cè)試方法見GB/T3048.5-2007《電線電纜電性能試驗(yàn)方法*5部分絕緣電阻試驗(yàn)》。

2.2絕緣電阻的測(cè)試

2.2.1在水中測(cè)試

     首先按照標(biāo)準(zhǔn)要求制備樣品，例如剝除絕緣外或保留屏蔽層等，適合的浸水長度及露出水面長度，檢查測(cè)試水溫，并放置足夠長的時(shí)間后測(cè)試。測(cè)試時(shí)應(yīng)**行儀器正常運(yùn)作，電氣調(diào)零后用80-500V充電1分鐘后，進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試時(shí)間為1分鐘。

2.2.2在烘箱或空氣中測(cè)試

      按照要求制備樣品后，檢查烘箱溫度，放置絕緣墊層在烘箱中，讓樣品盡量不觸及烘箱，在足夠長的測(cè)試溫度計(jì)環(huán)境下，測(cè)試絕緣電阻值。

三、導(dǎo)體直流電阻的定義

3.1電阻的定義是指電子在導(dǎo)體中流動(dòng)所受到的阻力,我們稱為電阻。這種阻力一般有兩種：

    （1）所用導(dǎo)體的材料本身，材料本身具有一定的不導(dǎo)電雜質(zhì)。另外,材料的幾何尺寸也會(huì)形成電阻,幾何尺寸太小，**量的電子流動(dòng)必然在導(dǎo)體中發(fā)生擁擠，碰撞而形成阻力；

    （2）環(huán)境溫度高低也會(huì)影響。

3.2導(dǎo)體直流電阻的測(cè)試      

     電線電纜的導(dǎo)體直流電阻測(cè)試方法見GB/T3048.4-2007《電線電纜電性能試驗(yàn)方法*4部分導(dǎo)體直流電阻試驗(yàn)》。一般情況下，銅導(dǎo)體及小截面鋁導(dǎo)體樣品均采用1米的有效測(cè)試長度，大截面的鋁導(dǎo)體樣品則應(yīng)當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)要求的適合長度。同時(shí)對(duì)于大截面的鋁導(dǎo)體進(jìn)行導(dǎo)體直流電阻測(cè)試前，建議使用壓接鋁壓接頭的方式進(jìn)行處理，對(duì)于檢測(cè)出真實(shí)有效大截面導(dǎo)體直流電阻具有較高的準(zhǔn)確度。

     導(dǎo)體直流電阻的測(cè)試需要在（15～25℃）和空氣濕度不大于85%的試驗(yàn)環(huán)境中放置足夠長的時(shí)間，放置和試驗(yàn)過程中，環(huán)境溫度的變化應(yīng)不**過±1℃。應(yīng)使用**度為0.1℃的溫度計(jì)放置的導(dǎo)體直流電阻測(cè)試儀附近進(jìn)行溫度的監(jiān)控。

     電纜樣品導(dǎo)體表面有附著物，污穢和油垢或表面有氧化層，在試樣進(jìn)入測(cè)量系統(tǒng)前應(yīng)進(jìn)行處理?；蛱幚聿粡氐?，均會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果存在誤差。在制樣剝除電纜覆蓋物時(shí)損傷導(dǎo)體，特別是截面積小或多股絞合柔軟的導(dǎo)體，也會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果；因搬運(yùn)移動(dòng)過程中碰撞等原因，使電纜試樣產(chǎn)生彎曲，特別是大面積電纜，在樣品接入測(cè)量系統(tǒng)前未徹底消除彎曲現(xiàn)象，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果偏大。

     在測(cè)試導(dǎo)體直流電阻值較?。ń孛娣e大）的樣品時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意電流端與電位端之間的距離應(yīng)當(dāng)大于導(dǎo)體周長的1.5倍，且測(cè)試時(shí)應(yīng)當(dāng)避免長時(shí)間高電壓大電流對(duì)導(dǎo)體的升溫，應(yīng)當(dāng)采取電流換向法測(cè)試正向讀數(shù)和反向讀數(shù)，并計(jì)算平均值。對(duì)于細(xì)微導(dǎo)體的測(cè)量，應(yīng)當(dāng)選擇小的測(cè)試電流，避免導(dǎo)體升溫。測(cè)試時(shí)應(yīng)當(dāng)盡量避免改變樣品本身的形態(tài)，例如RVS、RVV等絞合的電線，不需要制備單根絕緣拉直測(cè)量導(dǎo)體直流電阻，應(yīng)當(dāng)選擇成品的1米長度進(jìn)行測(cè)量，且剝除絕緣后，不應(yīng)手動(dòng)扭絞導(dǎo)體，不應(yīng)彎折導(dǎo)體。大截面導(dǎo)體在測(cè)試時(shí)應(yīng)當(dāng)避免導(dǎo)體松動(dòng)，尤其的分割導(dǎo)體，應(yīng)當(dāng)緊壓導(dǎo)體進(jìn)行測(cè)試。要注意對(duì)樣品導(dǎo)體表面進(jìn)行清理，去除半導(dǎo)電屏蔽、防銹涂層等影響導(dǎo)體直流電阻測(cè)試的介質(zhì)。

     接觸電阻是影響測(cè)試結(jié)果*主要的因素，測(cè)試過程中測(cè)試導(dǎo)體表面始終暴露于空氣中并逐漸形成氧化層，該氧化層與被測(cè)試導(dǎo)體的電阻率不同，在檢測(cè)過程中樣品與夾具連接后，該氧化層產(chǎn)生的電阻隨氧化層厚度、接觸面積等因素變化而變化，使得測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確。同樣地在導(dǎo)體直流電阻測(cè)試系統(tǒng)的各個(gè)單線中，因氧化層產(chǎn)生的接觸電阻也存在。如果被測(cè)試導(dǎo)體的橫截面積較大，那么測(cè)試所得結(jié)果由氧化層增加而產(chǎn)生的誤差也較大。測(cè)試系統(tǒng)中我們一般采用刀形夾具或環(huán)形夾具。刀形夾具適宜測(cè)試測(cè)量單線和實(shí)芯線，刀形夾具在垂直方向上加緊樣本，故不適宜測(cè)量橫截面積較大的線芯，會(huì)使得線芯變形，單線分散，使得測(cè)試結(jié)果存在系統(tǒng)誤差，而環(huán)形夾具從各個(gè)方向加緊線芯，不會(huì)產(chǎn)生單線分散，但會(huì)使得各個(gè)單線過度接觸，產(chǎn)生接觸電阻，并且接觸越緊電阻越大，故測(cè)試結(jié)果也存在系統(tǒng)誤差。我們通過盡量靠近夾具和線芯的兩端，或者將電流直接通過連接位置來降低上述誤差。

3.3各種誤差來源及分析

在實(shí)踐中，測(cè)量誤差可能來源于以下6個(gè)方面：

（1）絕緣電阻、導(dǎo)體直流電阻測(cè)試儀的計(jì)量、校準(zhǔn)引入誤差；

（2）對(duì)絕緣重復(fù)測(cè)試時(shí)，樣品經(jīng)過多次充放電后，絕緣介質(zhì)變化過程的不確定度；

（3）取樣的代表性不夠，即被測(cè)量的樣本不能代表所定義的被測(cè)量對(duì)象；

（4）測(cè)試環(huán)境溫度，濕度對(duì)測(cè)試的影響誤差；

（5）測(cè)試樣品長度誤差引入的誤差；

（6）樣品處理不當(dāng)引起的誤差。

四、結(jié)束語

絕緣電阻、導(dǎo)體直流電阻是反映電纜產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標(biāo)，因此，在電阻測(cè)量過程中，應(yīng)盡量可能消除設(shè)備及測(cè)量方法產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，減少操作時(shí)引發(fā)的偶然誤差及環(huán)境誤差，正確進(jìn)行數(shù)據(jù)修約處理等，為科學(xué)評(píng)價(jià)電纜產(chǎn)品質(zhì)量提供可靠準(zhǔn)確的檢測(cè)數(shù)據(jù)。


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