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(guó)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度放緩，受銅、鋁等原材料價(jià)格的浮動(dòng)，以及勞動(dòng)力價(jià)格和能源價(jià)格上漲等因素的影響，電線電纜制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益大大降低。由于制造行業(yè)是以原材料為主的行業(yè)，因此要在如此嚴(yán)峻的形勢(shì)下生存和發(fā)展，必須把節(jié)能降耗放在首位。而無形消耗作為電線電纜制造過程中產(chǎn)生的眾多消耗中的一種，因?yàn)樗翱床灰?、摸不著”，所以也往往最容易被忽略。?dǎo)體電阻比（以下簡(jiǎn)稱電阻比）通過導(dǎo)體電阻的計(jì)算對(duì)比以及數(shù)據(jù)加權(quán)的方式，可以定量地計(jì)算出無形消耗的控制水平，以便于找到消耗的原因，鎖定產(chǎn)生無形消耗的產(chǎn)品規(guī)格，然后有針對(duì)性地采取措施，從而降低無形消耗，進(jìn)而逐步提高電線電纜制造業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 消耗的分類

電線電纜制造業(yè)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(chǎn)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(bào)廢等，其數(shù)量總和占總投入數(shù)量的比例，反映的是原材料利用率（投入產(chǎn)出比）的水平。

1.2 無形消耗

無形消耗是指電線電纜在生產(chǎn)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(zhǎng)度電線所耗用原材料的數(shù)量，一般按質(zhì)量計(jì)算）的部分。無形消耗無法用投入產(chǎn)出比的方法計(jì)算。同樣長(zhǎng)度的電線，銅材超過材料定額后表現(xiàn)出來的是電阻偏小，可通過電阻測(cè)量來統(tǒng)計(jì)分析；而塑料超出材料定額后表現(xiàn)出來的是外徑偏大，可通過外徑測(cè)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。由于在電線電纜產(chǎn)品中，同樣長(zhǎng)度的電線，銅材所占的材料定額比例是比較大的，而且價(jià)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(dǎo)體及其他合金導(dǎo)體也一樣，本工作以銅材為例，通過導(dǎo)體電阻比的分析和對(duì)比來衡量和控制電線生產(chǎn)中無形消耗。

2 電阻比的概念及計(jì)算方法

2.1 電阻比的概念

電阻比是將電線導(dǎo)體的實(shí)測(cè)電阻與標(biāo)準(zhǔn)電阻直接進(jìn)行對(duì)比的結(jié)果，或通過銅材的質(zhì)量進(jìn)行加權(quán)后進(jìn)行對(duì)比的結(jié)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(jì)算方法

（1）直接計(jì)算：通過實(shí)測(cè)電阻與標(biāo)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(jì)算可快速、及時(shí)地反饋數(shù)據(jù)給相關(guān)部門進(jìn)行分析改進(jìn)。

式中：P為導(dǎo)體電阻比（%）；Rn為試樣的實(shí)測(cè)電阻（mΩ）；Rn0為試樣的標(biāo)準(zhǔn)電阻（mΩ）。

（2）加權(quán)計(jì)算：考慮了不同型號(hào)規(guī)格電線的長(zhǎng)度、截面問題，可以準(zhǔn)確地反映出無形消耗的實(shí)際控制水平。

式中：P為導(dǎo)體電阻比（%）；Rn為試樣的實(shí)測(cè)電阻（mΩ）；Rn0為試樣的標(biāo)準(zhǔn)電阻（mΩ）；Mn為銅材的質(zhì)量（kg），可通過下式計(jì)算：

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

由于電線的型號(hào)、規(guī)格、長(zhǎng)度都不相同，不同批次之間的導(dǎo)體電阻也有差異，因此建議采用加權(quán)計(jì)算的方法來控制無形消耗。企業(yè)可根據(jù)自身情況，按照用銅量多少進(jìn)行型號(hào)規(guī)格的排序，通過電阻比控制，及時(shí)計(jì)算、分析、改進(jìn)，逐步達(dá)到目標(biāo)要求。正常情況下，電阻比大于98.5%時(shí)屬于控制比較好的水平，如果通過管理提升、工藝改進(jìn)等將電阻比提高到99.5%以上，那么無形消耗節(jié)省的費(fèi)用將相當(dāng)可觀。

以截面為0.35 mm2的某型號(hào)汽車電線為例，通過攻關(guān)小組研究分析、持續(xù)改進(jìn)，第一階段，電阻比由原來的94.14%提高至97.0%，每10 000 km節(jié)約用銅量約為1 000 kg；第二階段，攻關(guān)小組通過工藝改進(jìn)、設(shè)備調(diào)整，將電阻比提高至98.5%以上，每10 000 km可以再節(jié)約用銅量約為400 kg，即每生產(chǎn)10 000 km電線，共計(jì)節(jié)約用銅量約1 400 kg，節(jié)約成本7萬元。單這一款電線，按照目前每年200 000 km的產(chǎn)量，一年可節(jié)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(xué)、合理的方法。電阻比越高，無形消耗越小，成本也就越低。

3 導(dǎo)體電阻測(cè)試時(shí)的注意事項(xiàng)

電阻測(cè)量的結(jié)果直接影響了電阻比計(jì)算的準(zhǔn)確性，因此導(dǎo)體電阻的測(cè)量務(wù)必真實(shí)、準(zhǔn)確，導(dǎo)體電阻的測(cè)量過程中需要重點(diǎn)注意以下幾點(diǎn)：

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

（2）導(dǎo)體電阻測(cè)量應(yīng)在恒溫室進(jìn)行，恒溫室若有空調(diào)，應(yīng)注意不要將吹風(fēng)口對(duì)著被測(cè)試樣，必要時(shí)可將測(cè)量夾具放置在一個(gè)透明的盒子內(nèi)，如圖1所示，空間相對(duì)密閉，將大大減小外界因素的影響。此種情況下，可將溫度計(jì)放入在透明盒子內(nèi)，減少因環(huán)境溫度差異造成的誤差。

圖1 夾具放置在透明塑料盒內(nèi)

（3）測(cè)量時(shí)應(yīng)避免導(dǎo)體長(zhǎng)時(shí)間通電，可采用間歇性按下測(cè)量開關(guān)的方式，防止長(zhǎng)時(shí)間通電時(shí)電流流經(jīng)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量，影響測(cè)量結(jié)果。

（4）導(dǎo)體測(cè)量時(shí)應(yīng)盡量選用雙臂電橋及“V”型環(huán)抱式的夾具，如圖2所示，這種方式使得導(dǎo)體各單絲緊密接觸在一起，避免了因?qū)w松散和變形導(dǎo)致的測(cè)量誤差［1］；同時(shí)還可以增大電流端夾具與導(dǎo)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(jié)束語

隨著電線電纜行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，只有在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上降低各項(xiàng)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(chǎn)過程中的各項(xiàng)消耗指標(biāo)，達(dá)到降低成本，提高利潤(rùn)的目標(biāo)。本工作通過對(duì)導(dǎo)體電阻比的計(jì)算、方法及導(dǎo)體電阻測(cè)量時(shí)的注意事項(xiàng)進(jìn)行分析總結(jié)，以幫助電線電纜制造企業(yè)更好地計(jì)算和控制無形消耗。