一種電線電纜無形消耗的控制方法
——電阻比

劉小成

（無錫斯普樂電線電纜有限公司，江蘇 無錫214151）

0 引 言

近年來，隨著中國經濟的轉型、經濟增長速度放緩，受銅、鋁等原材料價格的浮動，以及勞動力價格和能源價格上漲等因素的影響，電線電纜制造企業的經濟效益大大降低。由于制造行業是以原材料為主的行業，因此要在如此嚴峻的形勢下生存和發展，必須把節能降耗放在首位。而無形消耗作為電線電纜制造過程中產生的眾多消耗中的一種，因為它“看不見、摸不著”，所以也往往最容易被忽略。導體電阻比（以下簡稱電阻比）通過導體電阻的計算對比以及數據加權的方式，可以定量地計算出無形消耗的控制水平，以便于找到消耗的原因，鎖定產生無形消耗的產品規格，然后有針對性地采取措施，從而降低無形消耗，進而逐步提高電線電纜制造業的經濟效益。

1 消耗的分類

電線電纜制造業從原材料（銅、塑料、輔材）消耗的角度可分為有形消耗和無形消耗。

1.1 有形消耗

有形消耗是指電線電纜在生產過程中直接損失的部分，主要是指原材料、半成品及成品的工藝性損耗、不合格品的報廢等，其數量總和占總投入數量的比例，反映的是原材料利用率（投入產出比）的水平。

1.2 無形消耗

無形消耗是指電線電纜在生產過程中，間接損失的部分，主要包括銅材和塑料超出材料定額（每單位長度電線所耗用原材料的數量，一般按質量計算）的部分。無形消耗無法用投入產出比的方法計算。同樣長度的電線，銅材超過材料定額后表現出來的是電阻偏小，可通過電阻測量來統計分析；而塑料超出材料定額后表現出來的是外徑偏大，可通過外徑測量進行統計分析。由于在電線電纜產品中，同樣長度的電線，銅材所占的材料定額比例是比較大的，而且價格較塑料高出很多，所以，銅材的無形消耗水平一般也決定了電線電纜整體的無形消耗水平，鋁導體及其他合金導體也一樣，本工作以銅材為例，通過導體電阻比的分析和對比來衡量和控制電線生產中無形消耗。

2 電阻比的概念及計算方法

2.1 電阻比的概念

電阻比是將電線導體的實測電阻與標準電阻直接進行對比的結果，或通過銅材的質量進行加權后進行對比的結果，一般按百分比衡量，可以直觀地看出銅材的無形消耗水平。

2.2 電阻比的計算方法

（1）直接計算：通過實測電阻與標稱電阻的比，可以粗略地反映出無形消耗的控制水平，直接計算可快速、及時地反饋數據給相關部門進行分析改進。

式中：P為導體電阻比（%）；Rn為試樣的實測電阻（mΩ）；Rn0為試樣的標準電阻（mΩ）。

（2）加權計算：考慮了不同型號規格電線的長度、截面問題，可以準確地反映出無形消耗的實際控制水平。

式中：P為導體電阻比（%）；Rn為試樣的實測電阻（mΩ）；Rn0為試樣的標準電阻（mΩ）；Mn為銅材的質量（kg），可通過下式計算：

式中：ρ為銅的密度（kg／m3）；d為單絲直徑（mm）；L為電線長度（km）。

由于電線的型號、規格、長度都不相同，不同批次之間的導體電阻也有差異，因此建議采用加權計算的方法來控制無形消耗。企業可根據自身情況，按照用銅量多少進行型號規格的排序，通過電阻比控制，及時計算、分析、改進，逐步達到目標要求。正常情況下，電阻比大于98.5%時屬于控制比較好的水平，如果通過管理提升、工藝改進等將電阻比提高到99.5%以上，那么無形消耗節省的費用將相當可觀。

以截面為0.35 mm2的某型號汽車電線為例，通過攻關小組研究分析、持續改進，第一階段，電阻比由原來的94.14%提高至97.0%，每10 000 km節約用銅量約為1 000 kg；第二階段，攻關小組通過工藝改進、設備調整，將電阻比提高至98.5%以上，每10 000 km可以再節約用銅量約為400 kg，即每生產10 000 km電線，共計節約用銅量約1 400 kg，節約成本7萬元。單這一款電線，按照目前每年200 000 km的產量，一年可節省成本100萬元以上。由此可見，用電阻比來控制電線的無形消耗是一種科學、合理的方法。電阻比越高，無形消耗越小，成本也就越低。

3 導體電阻測試時的注意事項

電阻測量的結果直接影響了電阻比計算的準確性，因此導體電阻的測量務必真實、準確，導體電阻的測量過程中需要重點注意以下幾點：

（1）在剝除電線兩端的絕緣層時，需要注意不要損傷到導體，特別是小截面、薄絕緣的產品，需要用專業的剝線工具，保證導體的完好性。

（2）導體電阻測量應在恒溫室進行，恒溫室若有空調，應注意不要將吹風口對著被測試樣，必要時可將測量夾具放置在一個透明的盒子內，如圖1所示，空間相對密閉，將大大減小外界因素的影響。此種情況下，可將溫度計放入在透明盒子內，減少因環境溫度差異造成的誤差。

圖1 夾具放置在透明塑料盒內

（3）測量時應避免導體長時間通電，可采用間歇性按下測量開關的方式，防止長時間通電時電流流經導體產生熱量，影響測量結果。

（4）導體測量時應盡量選用雙臂電橋及“V”型環抱式的夾具，如圖2所示，這種方式使得導體各單絲緊密接觸在一起，避免了因導體松散和變形導致的測量誤差［1］；同時還可以增大電流端夾具與導體之間的接觸面積，減小接觸電阻引起的誤差。

圖2 V型夾具

4 結束語

隨著電線電纜行業競爭的加劇，只有在保證質量的基礎上降低各項消耗才能立于不敗之地，有形消耗的控制就如一只“有形的手”，而無形消耗的控制則如一只“無形的手”，只有“兩手都要抓，兩手都要硬”，才能最大程度地控制好生產過程中的各項消耗指標，達到降低成本，提高利潤的目標。本工作通過對導體電阻比的計算、方法及導體電阻測量時的注意事項進行分析總結，以幫助電線電纜制造企業更好地計算和控制無形消耗。