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电线电缆中导体电阻检测
作者:陆树基
来源:《电子技术与软件工程》2013年第18期
摘 要:导体电阻是电线电缆的重要指标。本文主要介绍导体电阻检测方法、试验结果计算及影响因素分析。并从导体温度、有效数字位数、测量仪器、检测技术、夹具等方面探讨导体电阻新旧标准之间的区别。
【关键词】电线电缆 导体电阻 检测
导体电阻是电线电缆中非常重要的技术参数。依据GB/T3956—2008相关标准, 电能在线路中的损耗与导体电阻成平方级反比。本文主要介绍电线电缆中导体电阻的检测方法等相关内容。
1 检测方法         2 试样准备
(1)从被测电线电缆上切取大于1米的试样,为留取电流夹头两端及之间的长度,样品一般取1.4米。小心去除导体表面(或导体两端)的绝缘护套或其他覆盖物。         (2)拉直试样,不改变试样导体横截面面积,不改变试样导体长度。
(3接入测量系统前彻底清洁试样导体连接部位的附着物、污秽和油污等,除尽连接处的表面氧化层。可用酒精清洗附着物、污秽和油污,可用浓度较小的稀盐酸(体积比5—10%)处理轻微的氧化层,切勿过分清洗。试剂处理后,必须用清水充分清洗去除残留试剂。阻水型导体试样,必须用熔点低的合金浇注。
(4)较大截面的铝导体试样长度取3—5米。选取与测试导体大小吻合的铝压接头(铝鼻子)标称截面来压接铝试样导体的电流引入端子,压接后的测试导体与铝压接头应融为一体。为防止测试中松动,采用0.7—1.0mm的软铜丝紧密缠绕铝试样导体的电位电极后打结。         3 测试结果误差分析
接触电阻是影响测试结果最主要的因素。测试过程中测试导体表面始终暴露于空气中并逐渐形成氧化层,该氧化层与被测试导体的电阻率不同,在检测过程中样品与夹具连接后,该氧化层产生的电阻随氧化层厚度、接触面积等因素变化而变化,使得测试结果不准确。同样地在导体电阻测试系统的各个单线中,因氧化层产生的接触电阻也存在。如果被测试导体的横截面积较大,那么测试所得结果由氧化层增加而产生的误差也更大。测试系统中我们一般采用刀形
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夹具或环形夹具。刀形夹具适宜测量单线和实心线。刀形夹具在垂直方向上夹紧样本,故不适宜测量横截面积较大的线芯,会使得线芯变形,单线分散,使得测试结果存在系统误差。而环形夹具从各个方向夹紧线芯,不会产生单线分散,但使得各个单线过度接触,产生接触电阻,并且接触越紧电阻越大,故测试结果也存在系统误差。我们通过尽量靠近夹具和线芯的两端,或者将电流直接通过连接位置来降低上述误差。
测量导体电阻时应施加合适的电流。理论上,测试系统中电流越大测量误差越小,但电流过高,会导致导体温度升高,造成测量误差。所以要防止电流过大而引起导体升温。一般采用电流密度为:铝导体应不大于0.5A/mm2,铜导体应不大于1.0A/mm2。如果怀疑电流过大而产生误差我们使用比值为1:1.41的两个测量电流,测出其试样的电阻值,如两者之差小于0.5%,则认为电流误差在可接受的范围内。         4 导体直流电阻测试现/原标准的相互比较         4.1 被测试导体温度
电线电缆中通常采用铜或铝为导电线芯,众所周知铜的电阻值随温度变化,故在不同的环境温度不同的被测试导体温度下,测试得不同的铜导体电阻值。原标准采用的是将测试环境温度换算为20℃标准环境温度下的电阻值。而在GB/T 3048.4—2007标准中要求环境温度和被测试导体温度双重换算,可查表得校正系数。此校正系数一般仅用于样本导体电阻的测试,成盘电缆的电阻测试不可采用此校正系数。         4.2 测试结果标注方法
以往测试结果有效数字的标注是由产品序列号决定的,然而,采用不同的环境、设备检测相同的产品会产生的不同系统误差,故在GB/T 3048.4—2007标准中删除了关于有效数字位数的6.4条。因此我们在计算和读数时候要采用四位有效数字,然后修约到三位。         4.3 测量仪器的改变
GB/T 3048.4—2007标准中除了原有传统的电桥测量导体电阻,还添加了数字式检测仪器的使用。
4.4 检测技术的改变
GB/T 3048.4—2007标准规定,试剂处理后的测试导体截面,必须用清水充分清洗去除残留试剂。阻水型导体试样,必须用熔点低的合金浇注。         4.5 夹具
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四端夹具,它的外侧一对是电流电极,内侧一对是电位电极,不管是电流电极或者电位电极和样件的接触宽度都不能大于样件测量长度的0.5%,两端电位电极与电流电极夹头的间距均不能小于样件断截面周长的1.5倍。为方便检测,电位电极之间的距离都必须是1米,其代表被测样件的长度,因此导体直流电阻测量所用的夹具必须经过权威计量单位检定。         5 结束语
总之,电线电缆导体电阻的测量必须严格按照GB/T 3048.4—2007标准要求操作,才能准确测出其电阻值。