趙琳琳 彭琳琳
摘 要:電線電纜對于人們的日常生活和國家的經濟發展都起著不可忽視的重要作用,無論是日常用電還是工業社會的生產都需要電線電纜。而導體電阻是電線電纜的非常重要的監測指標。本文將簡要介紹電線電纜中導體電阻的檢測方法及其結果計算,同時還分析了結果誤差產生的原因,并對電阻檢測的新舊標準作了簡要對比。
關鍵詞:電線電纜;導體電阻;監測
中圖分類號:TM246 文獻標識碼:A
在當今這個離不開電線電纜的社會,導體檢測是非常重要的,并且國會家對這方面的要求也越來越高,因為劣質的電線電纜會在各方面造成極大的損害。一般而言,在進行測試的過程中,導體電阻越小就越好,這樣可以節約資源,減少電力的損耗。目前我國在電線電纜的生產投入方面的監測工作并不非常到位,很多廠家為了利益而偷工減料制造不合格的產品,因此電線電纜中的導體電阻檢測工作勢在必行,這樣才能保證使用的安全性,保證國民經濟順利發展。
一、檢測方法
1 電壓表與標準電流源組合法。這是檢測電線電纜中導體電阻的一種常規方法。具體來說就是講電壓表與標準電流源組合在一起,再連接導體電阻。這樣標準電流源的電流會在檢測過程中劉靜受測導體并產生一定的電壓,由電壓值和電流值就可以通過公式R=U/I計算出導體電阻,并且這樣的計算結果絕對稱得上是精確的。
2 雙橋法。雙橋是測量電線電纜中電阻導體的一種常用儀器,并且測試者可以根據所測導體的具體電阻范圍來選擇不同的類型。比如電阻大于200 Ω的時候就選擇單橋。在正式檢測前,要將所測電阻先放置在溫度為5℃~35℃,濕度≤85%的環境中一段時間,這樣是為了使電阻的溫度接近于外部溫度。在測試過程中,也要注意保持外部溫度的穩定性,以免對測試結果造成較大影響。
二、結果計算
上文已經提到電壓表與標準電流源組合法可以用公式R=U/I計算出導體電阻,這是一種非常簡便的計算方法,公式中的所有具體值都可以很簡單的得到。在使用單橋檢測電阻導體時,計算公式如下:Rx=Rn·R1/R2式中:Rx為樣品電阻,單位是Ω;Rn為標準電阻,單位同意是Ω,R1和R2是電橋平衡時的橋臂電阻,單位同上。
三、檢測結果影響因素分析
1 所測樣品的影響。電線電纜設備的存放總會伴隨堆積現象,這樣電線電纜的導線芯會直接與空氣接觸,長時間這樣的暴露會導致氧化現象的出現,而氧化之后導線芯的電阻率就比其正常值要大,這樣不僅檢測時無法得到精確值,在使用過程中也很容易出現問題,甚至導致安全事故。因此在檢測實施前,要將電線電纜清潔干凈,盡可能清除掉其表面的附著物,以將氧化程度撿到最低。然后再將電線電纜放置在適合溫度的環境中,靜待檢測。
2 檢測設備的影響。在測試過程中,夾取樣品的工具有刀形夾具和環形夾具。一般在檢測單線和實心線時,會采用刀形夾具,但與此同時,刀形夾具不適合測量較寬的線芯,因為刀形夾具是在垂直方向上夾取樣本,會使得較寬的線芯變形,單線分離開來,這樣測試結果就存在誤差。環形夾具雖然不會讓電芯變形,也不會讓單線分離,但是在夾取過程中會使得每個單線有過度接觸,從而產生額外的接觸電阻,并且接觸電阻會隨著接觸緊度的程度增加而增大,因此測量結果也是不精確的,同樣存在誤差。要想減少這些誤差,可以在夾取過程中盡量只夾取線芯的兩端,或者在連接電流時避免接觸過多的部分。
3 測量本身的誤差。在測量電阻的過程中,必然會有電流,電流的高低會直接影響測量的結果。一般而言,電流越大,測量結果的誤差就越小,但是過高的電流會使得所測導體的溫度變高,從而造成誤差。要想將這種誤差值降到最低,一般要使用兩個測量電流進行測量,這兩個測量電流的比值為1∶1.41。這樣測出來的電阻值誒過差別在0.5%以內,就可以算是正常的誤差。
四、導體電阻測量新舊標準的比較
電線電纜導體直流電阻試驗標準 GB / T3048.4—2007 于 2008 年 5 月 1 日正式實施,同原標準 GB / T3048.4—1994 相比,區別主要有如下:
1 所測導體的溫度。現在的導線電芯一般是由銅或鋁制成。眾所周知,銅的電阻會隨著溫度的變化而變化,因此如果在檢測過程中溫度改變的話,所測得的電阻值也會變化。舊標準是將所測得的電阻值換算為20℃標準環境溫度下的電阻值,以便比較。而新標準則考慮到了環境溫度和導體溫度兩個方面變化,針對不同的溫度給出了不同的校正系數,換算非常方便,但是這種校正系數目前只適用于樣本測量,對于成批的電線電纜的電阻測量并不適用。
2 結果標注。在舊標準中,測試結果的標注由產品序列號決定,但是,即使是同一產品序列號,由于測量時的外部環境、設備等的不同也會產生不同的結果,有效數字的標注還要根據具體的測量結果來確定,因此這一標注方法并不能完全滿足相關要求。新標準則刪除了有關有效數字位的6.4條。
3 測量儀器。在測量儀器方面,新標準相對于舊標準的改變就是除了可以使用傳統的電橋測量導體電阻外,還可以運用數字式檢測儀器的使用,這一測量方式的原理是采用直流電—電壓降直接法。當然新標準的使用也要保證誤差在允許范圍之內。
4 檢測技術。這一改變主要是針對電阻表面的氧化物的清除,新標準規定,如果在處理導體界面的過程中使用了試劑,要用清水充分清洗以免試劑殘留在表面。而針對阻水型導體的處理,則必須用熔點低的合金澆注。
5 夾具。四端夾具的外側是電流電極,內側是電位電極,新標準對四端夾具的要求是電位接點不能有其他選擇,必須是鋒利的刀刃,并且與電流電極、電位電極的距離要大于或等于截面總長度的 1.5 倍。與此同時,為了方便檢測,電位電極之間的距離必須是1m。
結語
電線電纜對居民生活還是工廠生產用電都有著非常重要的作用,因此其生產必須要有一個嚴格的標準,而導體電阻是其中非常關鍵的一個方面,一定要控制電阻在安全范圍內,以達到安全用電節約用電的目的。這要求電阻導體檢測人員在檢測過程中要嚴格按照標準操作來進行檢測,并且盡可能地減小測量誤差,提高檢測準確度。新舊標準的改變也充分說明了檢測精確度是可以不斷提高的,只需要針對各種引起誤差的因素進行分析并提出相應的對策即可。
參考文獻
[1]董沁春.如何正確選購電線電纜[J].質量天地,2002(02) .