摘要:铜的良好导电性使铜导线在一些重要设备(例如发电机、电动机、变压器、电抗器等)中广泛应用。铜导线的直流电阻测试可以验证铜导线中其他杂质金属的含量和铜导线的直径,并可以判断设备中的铜导线是否存在断线等缺陷,从而保证铜导线的合格生产。根据标准规范要求及实际检测工作需要,对电线电缆导体电阻检测的检测方法及所用仪器性能、检测影响因素及注意事项进行了探讨。
关键词:电线电缆;导体电阻;影响因素
引言
在电线电缆的必检项目中,导体电阻检测占据着重要地位。电线电缆导体电阻值是评估电力在线路传输中的损耗和电线电缆运行时导体温度的重要指标。为了维护市场秩序,保护用户和广大正规生产经营企业的利益,目前国家质检总局加大了对电线电缆产品质量的监督抽查力度。国家质检总局对导体直流电阻测量是根据GB/T3048.4-2007《电线电缆电性能试验方法》第四部分导体电阻实验的规定进行的,当被测电阻小于1Ω时,采用四端测量夹具进行接线,采用电阻测量误差不超过±0.5%的双臂电桥,电线电缆导体直流电阻是判定电缆电缆是否合格的一个重要的性能指标。
1检测方法及所用仪器性能
我公司所用的检测仪器是较先进的PC36C直流电阻测量仪和DQ-Ⅱ四端测量夹具。仪器采用直流电流-电压降测试方法,由恒流源输出一个恒定电流,流过被测电阻Rx,形成一个电压降,并通过双臂电桥降低夹具接触点的电阻影响,经前置放大器放大,由A/D转换器转换成数字量最后显示。此检测仪器的特点有:
1.1较高的检测灵敏度与分辨率。
最高分辨力为0.01μΩ,电压灵敏度为100nV。
1.2多电流测量功能。
不同的截面积导体选择不同的电流档位,提高了仪表测量的准确度和稳定性。
1.3倍率电流测量功能。
通过1:1.41的两个测量电流分别测试样品电阻值,可以判断是否发生温升超标导致试验结果不准。
1.4反向电流测量功能。
根据GB/T3048.4《电线电缆电性能试验方法第4部分:导体直流电阻试验》第5.5条规定,当试样电阻小于0.1Ω时,应将电流反向再测,然后取算术平均值。此仪器内置大功率换向继电器,通过面板开关实施电流换向操作,简便快捷。
2检测结果影响分析
2.1系统误差
检测系统是由恒流源、标准电阻、变阻器、电流表、检流计、四端测量夹具和开关组成的电流回路,检测仪器的精度、检定校准、夹具间距、夹头磨损与变形等是造成系统误差的主要原因。为了尽可能减小系统误差,应定期对测量仪器进行检定校准、维护保养,保证所有测量仪器的精度都能满足试验要求。
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2.2过程误差
过程误差是指在测量过程中由于方法不当或是测量程序出错而导致的误差。《电线电缆电性能试验方法》对导体检测过程有明确规定。首先是取样制样,试样的取样制样非常重要,取样制样是否正确直接决定测试结果是否准确。《电线电缆电性能试验方法》要求截取的试样长度不小于1米,结合本公司夹具情况一般抽样1.5米。成品样品在测量前需用刀片去除导体上的绝缘护套等(只能去除夹持部分的绝缘护套),去除绝缘护套等覆盖物时应小心进行,防止损伤导体;半成品退火导体可直接测量。如果导体表面有污垢或氧化层应去除后再测试。成品电线电缆和半成品导体测试时都应尽量拉直但又不能太紧,此外刀口的力度应适中,避免夹伤导体。(1类导体、2类导体和单丝直径较大的5类导体应注意尽量拉直,单丝直径较小的5类导体和6类导体应注意刀口力度适中)。然后是检测,测量时最好由一个人操作,并且要在较短的时间内完成。测量时的温度波动不应大于1℃,对于电阻小于0.1Ω的试样应正反方向测量后取算术平均值以消除接触电势和热电势引起的测量误差。
2.3环境误差
《电线电缆电性能试验方法》对导体电阻检测的试验温度有严格的要求。检测温度应有效控制在国家规定的波动范围内,即±1℃之内。标准中规定,导体电阻测量时环境温度应满足:型式试验温度应在15~25℃之间,例行试验温度在5~35℃之间。此外型式试验还要求湿度≤85%。实验室应严格控制温度、湿度,定期对温湿度计进行校准,保证标准要求的检验环境〔1〕。
2.4人为误差
试验人员应通过电线电缆导体电阻检测相关培训,考试合格,持证上岗,对相关的标准有深刻的认识,能熟练掌握导体电阻检测流程。在电阻测量时应认真仔细,动作规范,尽量避免人为误差。
3注意事项
3.1测量时要保证电流线夹在外侧,电压线夹在内侧,电流、电压正端在一端,负端在另一端。
3.2为保证测量精度,正负测量线不要分别拉开,要尽量靠近以使回路面积最小。
3.3在检测前,试样应在实验室中放置一段时间,保证试样温度与环境温度一致。
3.4所测量数值为换算成20℃时导体电阻。为减小温度校正引起的二次偏差,实验室应尽量将温度控制在20±2℃左右。
3.5测量结束后,应拔下测量线以防止仪器受静电损伤。
4结束语
电线电缆的主要检测指标还包括绝缘电阻检测、外观检测、绝缘护套最薄处及平均厚度检测、绝缘护套机械性能检测、老化性能检测等。针对每项检测都应该严格按照标准进行测试,科学分析检测误差来源,提高检测准确性,保证检测结果的正确性。
参考文献
[1]魏涛,影响电线电缆导体电阻测量准确性的原因浅析〔J〕.消费电子.2012(17):16
[2]国家质量检验检疫总局。GB/T3048.4-2007电线电缆电性能试验方法,第4部分.导体电流电阻试验〔S〕.北京:中国标准出版社。2008(5)
论文作者:张小东
论文发表刊物:《知识-力量》2018年10月下
论文发表时间:2018/10/15
标签:导体论文; 电阻论文; 测量论文; 电线电缆论文; 误差论文; 电流论文; 护套论文; 《知识-力量》2018年10月下论文;