電線電纜絕緣電阻不確定度的評(píng)定與分析

陳霞 謝云濤

摘 要：文章重點(diǎn)對(duì)電線電纜絕緣電阻的不確定度評(píng)價(jià)開(kāi)展細(xì)致分析和闡述，對(duì)不確定度的評(píng)價(jià)方式、流程步驟、結(jié)果測(cè)算等內(nèi)容加以詳細(xì)說(shuō)明，并找出其中存在的影響因素，以保證電線電纜絕緣電阻設(shè)置的合理性，避免問(wèn)題的產(chǎn)生。

關(guān)鍵詞： 電線電纜;絕緣電阻;不確定度;評(píng)定分析

引言

電線電纜絕緣電阻評(píng)定可幫助工作人員準(zhǔn)確判定生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性，幫助相關(guān)人員了解電線電纜產(chǎn)品的電氣性能，確定其在生產(chǎn)中有無(wú)問(wèn)題，為其后續(xù)使用提供可靠依據(jù)和保障。同時(shí)電線電纜絕緣電阻的評(píng)定也是確定絕緣電阻材料選擇科學(xué)性、合理性的關(guān)鍵。不過(guò)在實(shí)際評(píng)定中，會(huì)因?yàn)橐恍┮蛩氐挠绊懀瑢?dǎo)致評(píng)定結(jié)果出現(xiàn)偏差。為此，就需要加大研究力度，采取科學(xué)有效的措施方案，注重評(píng)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，為電線電纜產(chǎn)品的正常使用提供保障。

1. 檢測(cè)依據(jù)和方法

1.1 樣品制備和處理

由于試驗(yàn)環(huán)境的不用，對(duì)樣品要求也各不相同，在我國(guó)現(xiàn)有規(guī)范中，將不同類(lèi)型試樣要求闡述如下：如果采用的是浸水試驗(yàn)，兩個(gè)端頭露出水面的長(zhǎng)度要控制在250 毫米以上，絕緣部分露出水面的距離在150 毫米以上;如果是在空氣環(huán)境下開(kāi)展試驗(yàn)，則端部露出距離大于100 毫米。通常情況下，在對(duì)電線電纜絕緣電阻試驗(yàn)測(cè)試中會(huì)采用水中試驗(yàn)方法，以維持結(jié)果獲取準(zhǔn)確性。本文將以單芯軟導(dǎo)體無(wú)護(hù)套電纜為例，開(kāi)展不確定度評(píng)價(jià)工作，線纜規(guī)格為：型號(hào)60227IEC02（RV）450/750V 1×2..5，GB/T5023.2-2008 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：試驗(yàn)應(yīng)在為5m 長(zhǎng)的絕緣線芯上進(jìn)行，應(yīng)浸在預(yù)先加熱到規(guī)定溫度的水中[2]。該絕緣為PVC/C 型聚氯乙烯混合物，試驗(yàn)溫度為（70 ±2）°C，浸水時(shí)間不少于2h。

1.2 評(píng)定依據(jù)

在電線電纜絕緣電阻不確定度評(píng)定中，依照國(guó)家現(xiàn)有的不確定度評(píng)定和表示要求作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，以GUM 法作為主要評(píng)定方法，注重最終結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1.3 檢測(cè)環(huán)境

在試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中，環(huán)境溫度控制在15-25 攝氏度內(nèi)，室內(nèi)濕度為80%左右，在試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中，要做好監(jiān)督和管控作業(yè)，以確保環(huán)境溫濕度無(wú)明顯變化。

1.4 設(shè)備選擇

1.4.1 試驗(yàn)設(shè)備

在試驗(yàn)過(guò)程中，采用恒溫?zé)崴畬?shí)驗(yàn)方式，選擇的恒溫水浴儀以SYY-II 型號(hào)為主，溫度則控制在70 攝氏度左右，上下偏差不超過(guò)1 攝氏度。

1.4.2 檢測(cè)設(shè)備

耐壓絕緣電阻測(cè)試儀，型號(hào)TOS9200，0.01MΩ～9.99GΩ;卷尺，0-10m。

1.5 檢測(cè)過(guò)程

試樣預(yù)處理結(jié)束后，在導(dǎo)體與水之間施加一個(gè)500 伏左右的直流電流，時(shí)間控制在1 分鐘左右，檢測(cè)該段內(nèi)絕緣電阻變化特征，并將所得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成1 千米對(duì)應(yīng)值。

2 數(shù)學(xué)模型與影響因素分析

2.1 數(shù)學(xué)模型建立

按照GB/T 3048.5-2007 的規(guī)定：試驗(yàn)時(shí)，絕緣電阻的計(jì)算公式為：

2.2 影響因素

從上文公式中可知，影響絕緣電阻不確定度的因素包括試樣絕緣電阻值和測(cè)量長(zhǎng)度，其中后者對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確性的影響最為明顯，需要相關(guān)人員加以重視和把控，以減少誤差的生成。而前者在參數(shù)獲取中，應(yīng)防止隨機(jī)誤差或引入誤差的產(chǎn)生，這就需要對(duì)檢測(cè)環(huán)境溫度加以控制。但此類(lèi)電線的絕緣為PVC/C 型，PVC 絕緣電阻和溫度呈指數(shù)關(guān)系[4]，影響較明顯，因此不能忽視溫度值對(duì)絕緣電阻值的影響， 對(duì)在測(cè)量時(shí)間較短，測(cè)量時(shí)的溫度變化較小測(cè)量過(guò)程中，在較窄的溫度范圍內(nèi)，可近似地認(rèn)為絕緣電阻與溫度t 成線性關(guān)系。因此式（1）需要作下列調(diào)整

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，重復(fù)性測(cè)試是影響電線電纜絕緣電阻不確定度評(píng)定的主要原因。為此，試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)盡量不對(duì)絕緣重復(fù)性施加電壓，確保足夠長(zhǎng)的充放電時(shí)間，保證一次檢測(cè)的準(zhǔn)確性;同時(shí)應(yīng)注意，試驗(yàn)中絕緣介質(zhì)的吸收極化程度也會(huì)在加壓的過(guò)程中收到影響，標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)絕緣電阻的準(zhǔn)確性要求相對(duì)亦不高（對(duì)本次試驗(yàn)樣品的測(cè)量偏差值要求不超過(guò)±10%），若是精度要求高，在電線的絕緣材料均勻性與厚度、偏心度等指標(biāo)均優(yōu)異的情況下可采用選取多段樣品進(jìn)行多次測(cè)量，以適當(dāng)縮小不確定范圍。

此外，還可通過(guò)計(jì)量確認(rèn)、溫度監(jiān)控等方式使恒溫水浴儀、絕緣電阻測(cè)試儀等設(shè)備的測(cè)試精度得到控制。還可借助強(qiáng)化人員專(zhuān)業(yè)技能，開(kāi)展技能培訓(xùn)等方式，改進(jìn)工作質(zhì)量，獲取精準(zhǔn)的評(píng)定結(jié)果。

（揚(yáng)州市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，江蘇 揚(yáng)州 225111）