電線電纜導體直流電阻檢測問題及改進方法研究

閆鋆 慕呈祥

武漢產品質量監督檢驗所 湖北武漢 430000

1 導體直流電阻的含義

導體在直流作用下產生的電阻是導體的直流電阻。在具體的測量工作中，可以根據導體的擠壓工藝和結構，通過確定相鄰元件的值來獲得直流電阻值。但是，在具體測量中，使用常見的檢測技術是很難獲得準確的值，這將對測量結果產生更大的影響。例如設備，夾具，試樣等。

2 影響電阻值的因素分析

2.1 溫度對電阻的影響

在影響電流電纜直流電阻的所有環境因素中，濕度與溫度是最重要的因素。在國家標準GB/T3048.4-2007 中，規定導體直流電阻試驗的空氣濕度不大于85%，環境溫度變化不應超過±1℃，環境溫度為15 至25℃。當前，各種測試組織通常使用除濕機和空調來改變環境濕度和溫度以滿足測試環境的要求。但是，使用空調時，流計會打滑，并且無法在穩定的狀態下完成測量，在這種情況下，導體的直流電阻也會隨溫度的變化而變化，同時測試是由國家標準規定的。當測量人員調整環境溫度時，樣品溫度會根據環境溫度滯后而變化，因此在測量過程中，必須將樣品在測量環境中放置足夠的時間，以使其環境溫度與自身溫度保持平衡。測量值實際上并未反映電線和電纜的實際電阻[1-2]。

2.2 樣品制備對電阻值的影響

國家標準GB/T3048.4-2007 明確規定了電線電纜樣品的制備。關于絕緣層的剝離，現階段的大多數測試部門都使用刀進行手動剝離。如果檢查員在剝離過程中產生的力太大，則導體更容易受到損壞，特別是對于由軟而細的銅線制成的導體而言，樣品的實際橫截面積較小。此外，在手動剝離過程中施加過大的力會損壞導體，增加導體的直流電阻，并造成資源浪費。同樣，如果通過樣品制備方法選擇的樣品受到絕緣層的保護，則在保存樣品后檢測到的電阻將不同于實際電阻。如果在剝離導體絕緣層后未立即進行測試，導體表面將被氧化。氧化物層的厚度與樣品所處的環境密切相關。例如，在具有高濕度和高溫的環境中，氧化物層的厚度顯著增加。這也是實際的感應電阻較大，導體的截面積較大，而導體材料為鋁時氧化程度更嚴重[3]。

2.3 夾具對電阻測量的影響

電流導體直流電阻測試設備主要是單臂橋和雙臂橋。雙臂電橋，也稱為開爾文電橋，在測量低電阻時可以保證高精度，因此從以前的分析可以看出，目前主要使用雙臂電橋設備。市場上有兩種類型的雙臂橋：圓形和V 形。基于夾具分析樣品導體的夾持力，可以看出在測試過程中存在以下問題。第一，當環裝置被夾緊時，其力主要作用在圓的中心，這具有使單絲冷凝的作用，這有助于檢測值的濃度，并可以提高值的穩定性。但是，如果導體的橫截面是扇形的，則在應用過程中很容易使扇形橫截面的導體變形而影響電阻值，因此需要使用環形夾。第二，將V 形儀器與樣品導體一起使用。它用于檢測接觸，斷開或斷開，V 型設備通常不適合檢測大橫截面，當V 型設備的夾緊力增加時，接觸導體會變形，接觸面積會從較小的接觸導體增加。因為。很容易導致檢測結果不準確。此外，V 形設備的邊緣容易磨損和卷曲。這種情況會導致測試過程中夾具與樣品導體之間的接觸不良。很難與導體有效接觸，尤其是在測量橫截面較小的導體時。反過來，電阻值更分散，影響檢測結果[4-5]。

3 改進方法

3.1 改進的樣品制備工作規范

由于樣品制備不當導致樣品質量問題，因此需要對工作流程進行標準化和改進。現有的測試實驗室和相關的科研單位通常通過用小刀手動剝離絕緣層來制備樣品，并減少切割次數，以盡可能避免損壞導體表面。另外，有必要根據相關規定控制剝離絕緣層的位置。僅在夾具作用的位置露出導體，或用絕緣材料處理導體的兩端，以防止絞線散開并確保檢測精度。

3.2 嚴格的測試方法

控制檢查環境，請勿將空調與測量設備一起使用，以防止流計不穩定。測量時，必須合理分析溫度，并且只有通過取消溫度限制才能達到測量的準確性。一些受溫度影響很大的測試過程的標準是環境風速應小于0.5m/s。所以實驗室可參照本標準控制周圍風速，避免直接空調出風口。防止流計，開窗或其他干擾環境溫度的行為。在感測過程中，為了避免導體電流因感測電流過大而升高，該規格電纜所需的值可以稱為感測期間的估算值，并在保證精度的前提下使用小電流進行測試。同時，請勿進行多次測量，以免由于加熱導體而導致過熱[6]。

3.3 新夾具的開發

當前，對于各種橋梁夾具缺陷，一些檢查機構使用以下方法對其進行控制：①將鐵芯與夾具的兩端盡可能靠近放置，以減少誤差，或將電流直接通過連接位置。研究顯示，對于銅芯電纜，建議用于測量的電流不超過1A。②使用末端焊接以減少接觸電阻。對于大橫截面的導體，可以使用與鋁壓接接頭規格相同的導體進行壓接，以確保有效地組合接頭與導體。但是，這種檢測方法昂貴且無濟于事，因為它增加了檢查員的工作強度。③電位電極的測量方法是將軟銅線多次纏繞在絞線上以防止松動，然后將互鎖線連接到電橋，此方法簡單易行，但對于氧化層較厚的導體，測量電阻也較高。

4 結語

簡而言之，只有直流電阻測試標準技術的不斷提高和測試結果的可靠性和準確性，才能促進電線電纜行業經濟和社會效益的提高，并有效滿足社會不斷發展的需要。