对于电缆线线缆产品,依照GB/T3048.4-2007标准要求及实际测量工作,对电缆线线缆中导体内阻项目的原理、实验过程、影响检验结果的诱因及测量中应注意的问题进行了阐述。
首先了解一下电阻的测量方法哪种最精确,电缆线线缆的导体内阻如何估算?
内阻=宽度×电阻率÷截面积,(内阻率与气温有关,没说明通常指常温)。
20℃时的铜的内阻率为0.0172(Ω·m)
由内阻率的估算公式:ρ=RS/L
ρ为内阻率——常用单位Ω·m
S为横截面积——常用单位㎡
R为内阻值——常用单位Ω
L为导线的宽度——常用单位m
以下为几个影响检测结果的方面和解决办法:
一、系统偏差
通常情况下,检查的样品导体内阻都远大于1Ω/m,一般采用单臂电桥和专用的四端检测治具,再配合试样、标准内阻、检流计、变阻器、电流表、直流电源、连接线、开关、温度计等器材,组合成一个检测系统进行监测。不难看出,测量设备的精度、检定及校正是导致系统偏差的主要诱因。
怎么减小系统偏差呢?应定期对设备进行检定或校正,以保证所有设备的精度都能满足测量的须要。使用右臂电桥时,标准内阻与试样间的跨线内阻应显著的既大于标准内阻又大于试样内阻。否则应采取适当的方式给以补偿,如引线补偿,使线圈和引线电阻比列达到足够平衡,使跨线内阻的影响增加到保证电桥确切度符合规定的要求。对治具的要求是每位电位接点与相应的电压接点之间的距离应不大于试样截面边长的1.5倍。
二、过程偏差
过程偏差也可以称之为方式偏差,就是在整个检测过程中,因为方式使用不当,或检测程序出错而造成的偏差。GB/T3048.4-2007《电线线缆电性能试验方式第4部份:导体直流内阻试验》标准中,对导体内阻的检查作出了明晰的规定。
(1)采样。试样制备很重要,这涉及到试样表面处理,电压引入形式,治具的型式等。基本技术路线是减少绞合导体中因单线表面状况接触内阻的影响,致使每根单线中的分布电压均匀,以提升检测的确切度。截取试样的宽度不大于1m,通常治具之间的距离是1m,两个治具20cm,所以我们通常采样应在1.4m-1.5m。检测时试样不应弯曲也不应引起试样伸长,这是由于试样的宽度和截面积都是影响导体内阻检测确切性的诱因。将试样接入电桥前,导体表面应预先清洁,除去表面污浊和污垢及表面的氧化层。对检测大截面的铝导体的导体内阻时,标准中有具体的要求:导体截面积(95-185)mm²,取3米;240mm²及以上,取5米;有争议时导体截面积185mm²及以下,取5米;240mm²及以上,取10米;且电压引入端应用铝压接头(铝眼睛)压接,其电位电极可采用半径约0.1mm²的软铜线在绕线外紧密缠绕1-2圈后打结,避免松动。
(2)测量。在测量前,试样应在试验环境中要放置一定的时间电阻的测量方法哪种最精确,以达到全部导体气温与环境平衡。也可将导体试样溶入可以控制的液体槽内(如精密油浴),到少溶入1h后检测。建议检查时由一人检测,但是要在较短的时间完成测量,致使测量前后的气温变化不小于1度。可以对电缆线线缆的阻值值尽可能恐怕确切也可以参考标准相对应的尺寸机型的导体阻值要求值作为预设值,以降低测量用时间。这样可以减少试样发热或人体散热造成屋子气温下降导致的偏差。在检测小阻值时(大于0.1Ω),可以采用电压换向法,分别读取一个正向读数和反向读数,取算术平均值。这儿的换向,并不是把线缆两端调换一下,而是只调换电压输入端子,线缆联接并不动。在满足试验系统灵敏度要求的情况下,应尽量选择较小的测试电压,由于大电压容易使导体快速升温,引起检测偏差。
三、环境偏差
标准对于导体内阻检测时外部环境的要求也十分严格,我们应有效控制在国家标准规定的测量该参数容许波动范围内,也就是检查过程中,只能在1℃的范围内波动。GB/T3048.4-2007标准中规定,型式试验时气温应在(15-25)℃范围内,例行试验时气温应在(5-35)℃范围内,空气温度不小于85%RH,下限没做要求。
因而,选择实验室时,首先应选择恒温恒湿室,假如没有这个条件,这么要考虑空气流动度较小,相对封闭,温度不易过大的卧室。对于气温控制设备的要求就必须高,建议采用调频双温空调。体温计的精确度要达到要求,标准规定其能精确读取到0.1℃,但是所使用的体温计必须定期进行计量检定或校验。体温计应放置在距离地面不大于1m,距离墙体不大于10cm,距离试样不小于1m且大致与试样同一高度的区间内。试样在实验室放置时间不多于16小时,以保证试样气温和试验环境湿度的一致,防止热幅射和空气对流的影响。
四、人为偏差
导体内阻试验的监测人员应通过相关标准的培训,并经考试合格,持有检验员证方可进行检查。检验人员应对相关的标准有深刻的认识,才能熟练把握导体内阻检测的作业指导书,在读数时应认真细致,尽量避开人为偏差。必要时,我们可以采取多人比对的方法来确定导体内阻检测值。电阻检测值应按GB/T3956-2008规定的公式和系数校准到20℃下1km宽度的数值。估算结果首先应符合有效数字位数的运算法则,更重要的还应取决于检测系统的偏差,并不能仅按产品标准来确定。
在GB/T3048.1-2007标准手指出,按标准要求进行检查,其目的是使试验结果具有较好的重复性和重现性;使试样在施行试验前和试验中,因环境条件导致的性能变化,能被限制在确定的和一致的条件范围内。偏差是肯定存在的,只要尽量把偏差控制在一定的范围内,才能使检测值更接近真值。
编辑|李雪、孙西班牙
初审|于锴
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