一種全自動中壓電纜半導(dǎo)電內(nèi)屏蔽電阻率試驗(yàn)方法研究

【摘要】研發(fā)一種全自動中壓電纜半導(dǎo)電內(nèi)屏蔽電阻率試驗(yàn)裝置，滿足GB/T 12706.2—2020、GB/T 12706.3—2020等國家標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范中對電纜半導(dǎo)電屏蔽電阻率試驗(yàn)的要求。提高國家電線電纜產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測中心（廣東）在該領(lǐng)域的話語權(quán)和試驗(yàn)工作效率，特別是在承擔(dān)電網(wǎng)檢測服務(wù)方面更加有競爭力。

【關(guān)鍵詞】中壓電纜；全自動；半導(dǎo)電內(nèi)屏蔽；高效

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.01.022

Research on a Fully Automatic Semi-Conductive Internal Shielding Resistivity Test Method for Medium Voltage Cables

SU Sunfu

（Guangdong Testing Institute of Product Quality Supervision， Foshan 528300， China）

Abstract： Develop a fully automatic medium voltage cable semi-conductive shielding resistivity testing device that meets the requirements of national standards such as GB/T 12706.2—2020 and GB/T 12706.3—2020 for cable semi-conductive shielding resistivity testing， as well as relevant standards and technical specifications. Improve the discourse power and testing efficiency of the National Center for Quality Inspection and Testing of Wire and Cable Products （Guangdong） in this field， especially in assuming more competitive power grid testing services.

Keywords： medium voltage cables； fully automatic； semi-conductive internal shielding； efficient

本項(xiàng)目研究設(shè)計(jì)一種自動換樣試驗(yàn)夾具，對于三芯中壓電纜實(shí)現(xiàn)中間只開一次高溫箱分別對6個(gè)內(nèi)屏蔽層進(jìn)行試驗(yàn)，并實(shí)現(xiàn)自動計(jì)算打印出結(jié)果。

半導(dǎo)電屏蔽電阻率試驗(yàn)自動換樣試驗(yàn)夾具通過一種彈夾式的供樣結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動換樣和試驗(yàn)，大大縮短了人工手動換樣和打開高溫箱后溫度回升到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試驗(yàn)溫度并保持穩(wěn)定的時(shí)間。本項(xiàng)目能實(shí)現(xiàn)將三芯電纜的半導(dǎo)電屏蔽電阻率試驗(yàn)由原來的8個(gè)小時(shí)減少到2個(gè)小時(shí)，大大減少了人力物力的投入，提高了效率且創(chuàng)造更多的社會價(jià)值。

本項(xiàng)目研究一套算法能實(shí)現(xiàn)每次試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)的自動存取、計(jì)算并打印結(jié)果，大大減少人為因素的影響，提高試驗(yàn)結(jié)果判定的準(zhǔn)確度，節(jié)約時(shí)間且提高檢測效率。

1）自動換樣試驗(yàn)夾具能實(shí)現(xiàn)連續(xù)6個(gè)樣品的自動換樣。2）試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)全自動處理存儲打印輸出。3）鍍銀電極尺寸能滿足70、120、150、240、300、400、630、800、1000 mm2中高壓電纜試驗(yàn)要求。4）高溫試驗(yàn)箱溫度范圍0～150℃。

1）滿足GB/T 12706.2—2020《額定電壓1 kV（Um=1.2 kV）到35 kV（Um=40.5 kV）擠包絕緣電力電纜及附件第2部分：額定電壓6 kV（Um=7.2 kV）到30 kV（Um=36 kV）電纜》、GB/T 12706.3—2020《額定電壓1 kV（Um=1.2 kV）到35 kV（Um=40.5 kV）擠包絕緣電力電纜及附件第3部分：額定電壓35 kV（Um=40.5 kV）電纜》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)條款對半導(dǎo)電屏蔽電阻率試驗(yàn)的要求。

2）設(shè)計(jì)制造全自動換樣試驗(yàn)夾具，通過一種彈夾式的供樣結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動換樣和試驗(yàn)，把6個(gè)樣品疊放在料盒中，使用電機(jī)驅(qū)動絲杠把樣品推到電極上方，同時(shí)把已經(jīng)測試完的樣品推開，然后另一套電機(jī)下壓，使樣品與電極接觸，達(dá)到測試狀態(tài)，樣品在料盒中依次落下，達(dá)到過程全自動進(jìn)行。另外，料盒可根據(jù)不同試樣調(diào)節(jié)寬度，以適應(yīng)70、120、150、240、300、400、630、800、1000 mm2中壓電纜試驗(yàn)要求。

3）設(shè)計(jì)開發(fā)一套算法實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動換算并存儲和打印檢測結(jié)果：壓緊電機(jī)到位后，開始測試，電阻率測試儀把測量結(jié)果反饋到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)設(shè)定的計(jì)算公式，自動換算并保存，連接打印機(jī)可以自動打印。

4）編程開發(fā)軟件集成高溫試驗(yàn)箱自動控溫、試驗(yàn)夾具自動運(yùn)行、自動收集測試儀測量數(shù)據(jù)，自動保存計(jì)算結(jié)果；開發(fā)用戶交互界面，使操作人員能實(shí)時(shí)觀察測量過程，選擇并設(shè)定試驗(yàn)溫度、時(shí)間、次數(shù)等參數(shù)。

根據(jù)技術(shù)要求定制換氣老化箱，集成箱內(nèi)自動換料測試機(jī)構(gòu)，集成測試儀連接電機(jī)，集成相機(jī)視覺系統(tǒng)讀取測試儀示數(shù)（見圖1和圖2）。

調(diào)節(jié)料盒寬度，把6個(gè)試品疊放在料盒中，水平電機(jī)帶動推板把試品推向電極上方，然后豎直電機(jī)帶動電木壓塊，把試品壓緊，開始測試。

1）在電極上連接導(dǎo)線到測試儀上，自動測試。2）設(shè)置相機(jī)讀取測試儀讀數(shù)，并傳輸至電腦（見圖3）。3）軟件采win32api+視覺神經(jīng)+opencv+sqlite數(shù)據(jù)庫，相機(jī)采用高精度工業(yè)面陣相機(jī)，運(yùn)行在win7或win10系統(tǒng)，基本實(shí)現(xiàn)人工智能檢測（無須人工抄錄數(shù)據(jù)，減少人為出錯(cuò)）。

5.1視覺訓(xùn)練

1）點(diǎn)擊“拍照到訓(xùn)練”，然后點(diǎn)擊“訓(xùn)練”（見圖4）。

2）點(diǎn)擊“未扣圖片”。

根據(jù)右側(cè)文字扣出圖片中需要檢測的文字點(diǎn)擊“訓(xùn)練”自動學(xué)習(xí)訓(xùn)練完成后自動停止訓(xùn)練完成后主界面就可以看到效果圖片頂端的文字為識別的文字（見圖5，此圖識別為0.11 K）。

5.2實(shí)驗(yàn)過程：

1）根據(jù)產(chǎn)品列表選擇產(chǎn)品，選擇后主界面顯示選擇型號及參數(shù)（見圖6和圖7）。

2）自動啟動：按“自動啟動”后會自動檢測6個(gè)樣品并顯示在主界面（見圖8），測試通過攝像頭視覺神經(jīng)讀取儀表數(shù)據(jù)，節(jié)約了人力（取代人工讀表）識別所有數(shù)據(jù)均自動轉(zhuǎn)換為kΩ。測試完畢后自動停機(jī)。

3）修改報(bào)表關(guān)鍵字：“導(dǎo)體屏蔽電阻1”“導(dǎo)體屏蔽電阻2”“導(dǎo)體屏蔽電阻3”“導(dǎo)體屏蔽電阻4”“導(dǎo)體屏蔽電阻5”“導(dǎo)體屏蔽電阻6”；“絕緣屏蔽電阻1”“絕緣屏蔽電阻2”“絕緣屏蔽電阻3”“絕緣屏蔽電阻4”“絕緣屏蔽電阻5”“絕緣屏蔽電阻6”。12個(gè)關(guān)鍵字分別對應(yīng)測試欄1～6的平均值。

4）點(diǎn)擊“修改報(bào)表”：按照自己格式定義報(bào)表，修改好后保存退出（見圖9）。

5）報(bào)表：選中右下角表格中的一行，點(diǎn)擊“報(bào)表”，打開剛才定義的報(bào)表，報(bào)表中的關(guān)鍵字會用測試數(shù)據(jù)替換；報(bào)表可以是word或者excel格式（見圖10）。

1）連續(xù)自動換樣和試驗(yàn)；2）試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)的自動存取、計(jì)算并打印結(jié)果；3）解放人力，改善檢測人員的工作環(huán)境；4）設(shè)備達(dá)到國內(nèi)外先進(jìn)水平。

【參考文獻(xiàn)】

[1]黃昌華.XLPE絕緣電力電纜半導(dǎo)電屏蔽電阻率的試驗(yàn)[J].電線電纜，2005（6）：34-37.

[2]無錫卡利克斯科技有限公司.電阻測試輔助夾具：CN201210131986.7[P].2012-08-15.

[3]南京瀚元科技有限公司.一種配電房指針型儀器示數(shù)自動讀數(shù)識別方法：CN202211594365.2[P].2023-01-13.

【作者簡介】

蘇孫夫，男，工程師，研究方向?yàn)殡娋€電纜及原輔材料的檢驗(yàn)和電線電纜檢測技術(shù)智能化。

（編輯：李鈺雙）