影響電線電纜產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素及其主要實驗項目和方法探討

劉維金

【摘 要】電線電纜作為傳輸電能、信息和實現(xiàn)電磁能轉(zhuǎn)換的載體，在國防、科技、信息領(lǐng)域、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人們?nèi)粘Ｉ钪卸计鹬e足輕重的作用。雖然電線電纜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為簡單，但因其質(zhì)量好壞直接關(guān)系到國民經(jīng)濟的健康發(fā)展及人身、財產(chǎn)的安全，所以性能要求較高。

【關(guān)鍵詞】電線電纜；質(zhì)量控制；預(yù)防為主；事前控制；動態(tài)管理；技術(shù)創(chuàng)新；管理監(jiān)督

0 引言

目前國內(nèi)開展了所有電器檢測項目的質(zhì)量機構(gòu)，基本上都開展了所有電線電纜的檢測項目。目前市場上的電線電纜，其不合格項目涉及標(biāo)準(zhǔn)要求的各個方面，主要是電性能試驗，特別是直流電阻和絕緣電阻，另外其外形和外形尺寸和標(biāo)志的不合格率也很高。

1 影響電線電纜產(chǎn)品質(zhì)量的因素

原材料：產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)，必須把原材料（銅線和膠料）質(zhì)量關(guān)，確保所使用的原材料質(zhì)量符合要求?？赏ㄟ^自檢、委托實驗室檢驗或由供應(yīng)商提供檢驗報告由工廠進行驗證等方式來實現(xiàn)。

接地：生產(chǎn)過程中，銅線必須接地并與火花機的接地保持一致，以確保火花試驗的有效，同時確保生產(chǎn)人員的防觸電保護。可采用放線盤或收線盤來決絕銅線的接地問題。

擠出：關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)根據(jù)不同的膠料選擇適當(dāng)?shù)娜芑瘻囟?，通常擠出機的料嘴溫度低，中間各段溫度大致一致，機頭溫度最高。生產(chǎn)過程中應(yīng)定時對各段溫度進行監(jiān)測并記錄，以確保膠料不至于過度或欠熔化。不論是過度熔化還是欠熔化，都將導(dǎo)致電線絕緣性能降低。

火花實驗：目前，電線擠出后，工廠都是采用水來對電線進行冷卻，因此進行火花實驗之前就必須對電線表面的水分進行去除，以避免電線表面的水分導(dǎo)致的閃絡(luò)現(xiàn)象，可采用風(fēng)吹等方式出去水分。火花實驗是電線生產(chǎn)的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要根據(jù)電線的絕緣厚度選擇相應(yīng)的實驗電壓，過低不能確保電線質(zhì)量符合要求，太高對電線絕緣性能有傷害?；鸹ㄔ囼炛校仨毚_保電線在高壓試驗區(qū)停留的時間不少于0.5s，可通過調(diào)整收線速度進行控制。實驗過程中，電線表面通常會產(chǎn)生靜電，因此火花實驗后應(yīng)立即將電線表面的靜電去除，以避免靜電對生產(chǎn)人員造成傷害。為確保火花實驗有效，火花實驗必須定期進行校準(zhǔn)檢定，進行有效的運行檢查并記錄。

直線性調(diào)整：調(diào)整各生產(chǎn)設(shè)備，保證生產(chǎn)過程中電線處于一條直線上，尤其是機頭上導(dǎo)體進出端，應(yīng)盡量使導(dǎo)體與進出口同心，從而使電線的平均絕緣厚度與最薄點厚度更接近，有利于電線絕緣性能的提高和原料的節(jié)省。

2 電線電纜主要實驗項目及其方法

電線電纜為國家 CCC 強制認證產(chǎn)品，國家標(biāo)準(zhǔn)對其檢驗項目有詳細的說明，包括方面主要有電性能、機械性能、阻燃性能等。質(zhì)檢機構(gòu)對電線電纜的檢測主要是電性能方面。電性能的實驗主要有導(dǎo)體直流電阻實驗、絕緣電阻實驗、工頻耐壓實驗、沖擊電壓實驗等。目前國內(nèi)和質(zhì)檢機構(gòu)開展的電性能檢測主要有導(dǎo)體直流電阻、絕緣電阻和工頻耐壓。

2.1 直流電阻

即測量電線電纜的導(dǎo)電性能。電線電纜的直流電阻能反映出電線的導(dǎo)體性能及電線外徑的大小。在橫截面積一定時，導(dǎo)體的材料決定了導(dǎo)體的直流電阻。相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了導(dǎo)體在不同溫度時電阻值的最大值，也就是說標(biāo)準(zhǔn)是以每公里的導(dǎo)體電阻為基準(zhǔn)作比較的。以20℃導(dǎo)體最大電阻為例，在室溫條件下所測得的電線電纜的直流電阻值首先要換算成 20℃下每公里的直流電阻值，如果 R20 小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值，則該樣品電線合格，否則不合格。對電線電纜直流電阻的測量，目前主要有兩種方法：電橋法和電流法。電橋法有單臂電橋法和雙臂電橋法，單臂電橋法是測量 1 歐姆以上的電阻，雙臂電橋法用來測 1 歐姆以下的電阻。電流法則可以根據(jù)測量電阻的不同采用不同的電流，測量范圍比較寬。雙臂電橋和電流測量電阻時，多采用四端子測量夾具，可消除因測試電阻和接觸電阻對測量造成的影響。電流法既微歐計法，它采用四端子測量夾具，根據(jù)阻值的大小使恒流源輸出不同的恒定電流，然后測量被測試樣兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律計算出式樣的電阻。

2.2 絕緣電阻

即電線電纜的絕緣性能。電線電纜的絕緣電阻測量是正常條件下電線電纜的漏電流。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定低壓電線電纜絕緣電阻的測量電壓為：100、250、500 和 1000V，質(zhì)檢機構(gòu)采用的多為100 和 500V，所取式樣多為 10M。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的導(dǎo)線最小絕緣值，所以測量值還要換算成每公里的絕緣電阻值。和直流電阻不同，電線電纜的絕緣電阻和長度成反比。

測量電線電纜的絕緣電阻時，對于金屬護套電纜、屏蔽型電纜或鎧裝嗲了試樣，單芯者，應(yīng)測量導(dǎo)體對金屬套或屏蔽層或鎧裝層之間的絕緣電阻；多芯者，應(yīng)分別就每個導(dǎo)體對其余線芯與金屬套或屏蔽層或鎧裝層連接進行測量。非金屬套電纜，非屏蔽電纜或鎧裝層的電纜試驗，應(yīng)將試樣侵入水中，單芯者測量導(dǎo)體對水之間的絕緣電阻；多芯者應(yīng)就每個導(dǎo)體對其余線芯與水連接進行測量。按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，侵入水中測量時要和水溫配套，測量前一般要先在 70 度的水中保持 2H 再測量。

2.3 工頻耐壓

即交流電壓試驗。按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，試驗電壓應(yīng)是交流 49-61Hz 的近似正弦波。對于額定電壓為 450/750V 的電線電纜，絕緣厚度為0.6mm 及以下采用 1500V 的高壓，對于絕緣厚度為 0.6mm 以上的采用 200V 高壓，加壓時間均為 5min，不發(fā)生擊穿和閃絡(luò)則該試樣通過。

2.4 外形尺寸和標(biāo)志

除電性能外，電線電纜的外型尺寸和標(biāo)志不合格的比率也很高。電線電纜的尺寸主要是電線電纜的絕緣厚度和外形尺寸必須符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。

在對電線電纜的抽查中發(fā)現(xiàn)因電線電纜的標(biāo)志不合格在電線電纜不合格的原因占很大的比率。特別是一些不太正規(guī)的企業(yè)，其標(biāo)志相不合格率達百分之 70。標(biāo)志中規(guī)定，電線電纜的標(biāo)志要有連續(xù)性、耐擦性，并具有一定的清晰度，產(chǎn)品標(biāo)志應(yīng)有型號、規(guī)格、和標(biāo)準(zhǔn)號。標(biāo)志的連續(xù)性即一個完整標(biāo)志的末端與下一個標(biāo)準(zhǔn)的始端之間的距離：護套應(yīng)該不超550mm。絕緣應(yīng)該不超 200mm。數(shù)字標(biāo)識應(yīng)沿著絕緣芯以相等的間隔重復(fù)出現(xiàn)，相鄰的兩組數(shù)字標(biāo)識應(yīng)彼此顛倒，相鄰兩組數(shù)字標(biāo)志的間距應(yīng)該不大于 50mm。

3 電線電纜電性能檢測主要項目的檢查

設(shè)備檢測的就是其電性能。目前國內(nèi)研發(fā)和生產(chǎn)電線電纜電性能檢測設(shè)備的廠家比較少，且電線電纜對其檢測設(shè)備要求都比較高的。目前可用河南瑞奇檢測設(shè)備研究所有專業(yè)的實驗室用來研制和開發(fā)電線電纜的系列檢測設(shè)備。其最新開發(fā)成功的 ZZJ-3D 型直流電阻絕緣電阻測試儀，不僅可用來檢測電線電纜的直流電阻，而且還可以用來檢測電線電纜絕緣電阻，由計算機程控整個的測試過程，使用簡單，精度高，特別是在微歐級電阻的測量上，遠遠超越雙臂電橋，處于國際先進水平。傳統(tǒng)的測量方法在測量電線電纜的直流電阻時，多使用雙臂電橋，但是雙臂電橋的使用方法比較復(fù)雜，難以保證測量的準(zhǔn)確性。ZZJ-3D 型直流電阻絕緣電阻測試儀使用電流法測量，可根據(jù)不同的阻值，自動更換電流等級，測量范圍寬，是用來代替雙臂電橋的最理想的設(shè)備，且其具有測量絕緣電阻的功能；測量絕緣電阻時，從測量電壓的更換到充放電完全程控，穩(wěn)定性遠遠超越傳統(tǒng)的絕緣電阻測試儀，是質(zhì)檢機構(gòu)開展電線電纜電性能檢測時的首選測量儀器。另外河南瑞奇質(zhì)檢設(shè)備研究所還研制生產(chǎn)各種規(guī)格的工頻耐壓機和沖擊耐壓機，用來做電線電纜的工頻耐壓試驗和沖擊耐壓試驗。

4 結(jié)束語

總之，電線電纜產(chǎn)品的質(zhì)量好壞是企業(yè)的生命能否持續(xù)的有力證明，是一個行業(yè)能否健康發(fā)展的核心標(biāo)志。電線電纜也與人民生命、財產(chǎn)、安全僅僅相關(guān)的，因此要保證電線電纜產(chǎn)品的質(zhì)量，需要相關(guān)企業(yè)、政府、相關(guān)的職能部門及其檢驗機構(gòu)的共同努力，有效地推動電線電纜產(chǎn)品的良好發(fā)展。

【參考文獻】

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[責(zé)任編輯：許麗]