电线电缆导体直流电阻试验要点及影响因素

电线电缆导体直流电阻试验要点及影响因素

梁萍 邰向群 徐莉

宝胜科技创新股份有限公司 扬州市宝应县 225800

摘要：在城市的发展中，处处离不开电能的需求，电线电缆对企业发展做出了很大贡献。电线电缆导体电阻是衡量电线电缆产品质量的主要性能指标之一，考核导电性能好坏主要是通过导体直流电阻的试验，准确地测量导体直流电阻对评判电线电缆的质量起着重要作用。本文介绍了电线电缆导体直流电阻试验的方法和要点，并从电线电缆生产角度出发，讨论分析了影响电线电缆导体直流电阻的因素，提出改善建议，以供参考。

关键词：电线电缆；导体直流；电阻试验；要点；影响因素   

引言

电线电缆是电力传输的主要载体，其质量的好坏与人们的日常生活息息相关。我国电线电缆的质量不容乐观，严谨、认真、科学的测量是拒绝劣质电缆危害的唯一方法，因此通过改进导体直流电阻检测工具，提高检测过程中的机械化、自动化水平，提升电线电缆检测行业的检测质量，对于保证电缆的质量非常重要。

1电线电缆导体直流电阻试验现状

电线电缆导体直流电阻试验是考核导体导电性能的主要手段。目前，大多数生产厂家采取直流单双臂电桥（有数显式和指针式）和相应的四端子导体电桥夹具来进行测量，但在实际测量过程中会发现目前所配备的试验夹具存在着很多不足之处，不利于测量。

GB／T3048.4—94“导体直流电阻试验”第3.4条规定：对于四端测量夹具，每一端的电位电极与电流电极夹头间距不应小于被测试样断面周长的1.5倍。但国内相关仪器生产厂家提供的电桥夹具的电位电极夹头和电流电极夹头通常都是与绝缘材料连为一体，而且底座都是固定的，无法移动调节二者之间的距离以满足不同截面试样测量的需要。这种夹具只能针对断面周长的1.5倍在电极夹头间距范围之内的试样才能实现准确测量，截面超过此范围的试样测量的稳定性和准确率则很难保证。

另外，在测试过程中，电位电极与试样表面为点接触。接触刀口会因长期使用而发生磨损，夹紧试样过程中经常出现电流电极夹头与试样表面接触良好，而电位电极夹头却没有与试样表面接触或接触不良，导致测量没有数据显示或测量数据不稳定而无法测量。

GB／T3048.4—94“导体直流电阻试验”第4.3条推荐铝绞线的电流引入端子采用标称截面与试样相同的铝压接头（铝鼻子），并用常规压接工具压接，以保证压接后的导体与接头融为一体。其电位电极应采用直径0.7～1.0mm的软铜丝在绞线外紧密绕2圈后打结，以防松脱。但是要进行上述压接工作需要购置大量的不同规格的铝线鼻子和吨位足够的压线钳，从而使试验费用大大增加。

2试验方法

GB/T3048.4－2007《电线电缆电性能试验方法第4部分导体直流电阻试验》（以下简称《标准》），规定了测试导体直流电阻时的试样制备、试验设备、试验环境、试验程序、试验结果的计算等。电线电缆在测试前，应先在规定环境（例行试验为20±15℃）试验场地放置足够长的时间，以确保测试时环境温度与导体温度达到平衡状态。导体直流电阻的检查应在长度至少为1m的电缆试样上对每根导体进行测量，同时测定试样的长度。采用公式（1）将电阻值修正到20℃、长度为1km时的电阻值。

R₂₀=R_xK_t•1000/L

（1）式中：R₂₀为20℃时每km长度电阻值，Ω/km；K_t为温度校正系数；R_x为t℃时L长电缆的实测电阻值，Ω；L为试样的测量长度，m。

3影响导体直流电阻的因素

3.1原材料的选择

选择优质的铜或铝为原材料。企业在原材料进厂时，把关不严未进行原材料性能测试或者存储不当造成材料的氧化，或选用低价的回收铜、杂质含量较高的铜，都势必会影响导体的载流量，造成导体直流电阻增大。

3.2生产工艺中的控制

电线电缆生产过程中，铜导体易氧化变色，这会大大影响导体载留质量。其次，生产时，拉丝工艺中的退火不良，绞线时张力太紧会导致导体拉细等情况，也会影响导体直流电阻的阻值。

3.3接触电阻及测量电流对测量的影响

由于测量电路中连接导线与端钮之间存在接触电阻，会对测量造成一定的影响，所以一定要保证连接线与端钮可靠接触。测量人员经常会使用同样大小的电流测量不同截面积的导体电阻，我认为这样做是不科学的。应该在保证灵敏度的前提下使用最小的测量电流，电流过大容易使导体发热，从而使电阻变大，并且测量应该在尽可能短的时间内完成，时间太久，导体也会发热。

3.4温度等环境因素造成的影响

有关标准规定：直流电阻测量的环境温度应介于15至25℃之间、湿度应小于85%，同时在测量过程中温度的变化不能大于±1℃。检测部门和研究机构对于温度和环境的控制一般会通过恒温空调及除湿器等设备来实现。

恒温处理是电阻测量的关键工序，但是运用了空调和其他设备也不能保证测量过程中环境的稳定性，测试室内人员太多、人员经常进出等会影响环境的稳定性，样品测试值也会随温度的改变而出现变化。此外，相关标准还要求样品需在测试环境之中停留足够的时间，以保证其本身的温度和其他环境参数与环境相同，故人为进行环境参数的控制时，相关环境参数可能存在一定的滞后性，难以反映出真实的阻值情况。

4改进导体直流电阻测试精度和效率的方法

事实上，电缆在切割后，从纵向观察，每根线芯都会在端面平整地裸露出来，新切割的断面接触电阻最小；而从横向观察，内部线芯被外部线芯包裹，外部线芯多被电缆外皮保护，芯线间存在难以忽略的接触电阻。

试验室测量导体直流电阻与实际工程的区别有以下几点：试验室测量精度要求高，对仪器的精度、环境的温度与湿度都有严格的要求，而实际工程则受各种内、外部条件的影响，精度不高；试验室测量电流较小，往往在１００Ａ以下，一般只要求在１０Ａ左右，测试时电流电极与导体的接触面积要求不大，只需保证每根芯线都通过相同的电流，而实际工程中，电缆的运行电流多在１００Ａ以上，有的达到上千安，接线端子与导体需有较大的接触面积；试验室测量是临时作业，得到试验数据后检测工作就结束了，而实际工程则要保证电缆全寿命周期都能正常运行。试验室测量导体直流电阻与工程实际的联系：只有在试验室检测合格的电缆，经现场优质施工才能保证工程质量；试验室检测不合格电缆则是不可能满足质量要求的。如果采用实际工程的相同或相似方法，从横向来做导体直流电阻试验，那么只能得到近似工程实际的试验数据，经常还会因制作工艺问题，测出较大的导体直流电阻数据，从而造成误判。如果在试验室测量导体直流电阻时，将电流电极从导体的侧面改到从两个端面施加，就可以绕过线芯间接触电阻的问题，这时由于导体的每根线芯都有相同的条件与电流端相连，都通过近乎相同的电流，因此再从导体横向适当部位采用穿刺绝缘层接触导体的方法，就可以得到完美的等电位面，从而保证测量精度。为了应对电力电缆或高压电缆又厚又硬的绝缘层，采用ＰＬＣ控制的液压机构来实现自动取电位接点的功能，从而提高导体直流电阻的检测精度和效率。

结语

在电线电缆导体直流电阻测试过程中既要有满足试验要求的测量工具，也要有客观严谨的科学态度，这样才能更加接近客观事实，得到准确、可靠的数据。

参考文献

[1]GB/T3956-2008，电缆的导体[S].

[2]GB/T3048.4-2007，电线电缆电性能试验方法第4部分_导体直流电阻试验陆宏圻.喷射技术理论及应用[S].

[3]毛安平.基于电线电缆导体直流电阻检测问题及改进方法研究[J].价值工程，2019，38（13）：157-159.