基于電線電纜導(dǎo)體直流電阻檢測(cè)問(wèn)題研究

王志翔

摘 要：電線電纜是影響國(guó)計(jì)民生的重要產(chǎn)品，電線電纜導(dǎo)體直流電阻的檢測(cè)是反應(yīng)其質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)，檢測(cè)工作質(zhì)量的高低與電能源安全性、穩(wěn)定性息息相關(guān)。本文以改進(jìn)檢測(cè)技術(shù)，解決檢測(cè)過(guò)程中存在的問(wèn)題，提升導(dǎo)體直流電阻檢測(cè)質(zhì)量為目標(biāo)，討論了現(xiàn)存于導(dǎo)體直流電阻檢測(cè)中的問(wèn)題，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)方法。希望能夠?yàn)殛P(guān)注這一話題的人們提供參考。

關(guān)鍵詞：電線電纜;導(dǎo)體直流電阻;檢測(cè)問(wèn)題

引言：近年來(lái)，隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，社會(huì)對(duì)電力的需求日益迫切， 這進(jìn)一步促進(jìn)了電線電纜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也對(duì)其性能指標(biāo)提出了更高的要求。電線電纜作為輸送電能最主要的載體，其性能指標(biāo)直接關(guān)系到電力損耗和供配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。直流電阻作為電線電纜最重要的性能指標(biāo)之一，如果電阻不合格，將增加電功率在輸變電線路上的損耗，導(dǎo)致其載流量的下降;同時(shí)也加劇了電線電纜的發(fā)熱，以及絕緣層的老化，降低了電纜壽命;在滿負(fù)荷的工作條件下，對(duì)供電的穩(wěn)定性造成負(fù)面影響，甚至還會(huì)引發(fā)火災(zāi)及其他事故，嚴(yán)重威脅人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

1基于電線電纜導(dǎo)體直流電阻檢測(cè)的概述

導(dǎo)體在直流電作用下產(chǎn)生的電阻即導(dǎo)體直流電阻。在實(shí)際檢測(cè)工作中，根據(jù)導(dǎo)體結(jié)構(gòu)、擠壓工藝等確定鄰近因素?cái)?shù)值等，就能夠獲取直流電阻數(shù)值。但在實(shí)際檢測(cè)中采用一般的測(cè)量技術(shù)很難得到準(zhǔn)確的數(shù)值，進(jìn)而影響測(cè)量結(jié)果。例如，夾具、試樣、設(shè)備等。關(guān)于電線電纜導(dǎo)體直流電阻檢測(cè)，包括電壓表和標(biāo)準(zhǔn)電流組合法與雙橋法在內(nèi)的兩種檢測(cè)方法[1]。

（1）電壓表和標(biāo)準(zhǔn)電流組合法。將電壓表和標(biāo)準(zhǔn)電流表的源頭結(jié)合在一起，待連接導(dǎo)體電阻后，結(jié)合電流檢測(cè)過(guò)程測(cè)定電壓的數(shù)值，利用電壓、電流和電阻的關(guān)系計(jì)算出具體的電阻數(shù)值。該檢測(cè)方法能夠保證電阻數(shù)值計(jì)算結(jié)果的精確性。（2）雙橋法。作為一種廣泛應(yīng)用的測(cè)量方法，雙橋法是通過(guò)測(cè)量電線電纜的電阻導(dǎo)體的具體參數(shù)。在測(cè)試過(guò)程中，測(cè)試人員能夠借助機(jī)關(guān)機(jī)制選擇和控制電阻的范圍，有效維護(hù)相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)的完整性。需要注意的是，在使用雙橋法檢測(cè)電阻時(shí)，當(dāng)電阻高于200Ω時(shí)，要利用單橋處理機(jī)制進(jìn)行相應(yīng)的整合處理，尤其是在開始測(cè)試前，要保證電阻的溫度保持在5℃～35℃，濕度則要保持在85%以下，并在環(huán)境保持穩(wěn)定后進(jìn)行測(cè)定。

2基于電線電纜導(dǎo)體直流電阻檢測(cè)問(wèn)題

2.1溫度等環(huán)境因素造成的影響

有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：直流電阻測(cè)量的環(huán)境溫度應(yīng)介于15℃～25℃之間、濕度應(yīng)小于85%，同時(shí)在測(cè)量過(guò)程中溫度的變化不能大于±1℃。檢測(cè)部門和研究機(jī)構(gòu)對(duì)于溫度和環(huán)境的控制一般會(huì)通過(guò)恒溫空調(diào)及除濕器等設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。恒溫處理是電阻測(cè)量的關(guān)鍵工序，但是運(yùn)用了空調(diào)和其他設(shè)備也不能保證測(cè)量過(guò)程中環(huán)境的穩(wěn)定性，測(cè)試室內(nèi)人員太多、人員經(jīng)常進(jìn)出等會(huì)影響環(huán)境的穩(wěn)定性，樣品測(cè)試值也會(huì)隨溫度的改變而出現(xiàn)變化。此外，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)還要求樣品需在測(cè)試環(huán)境之中停留足夠的時(shí)間，以保證其本身的溫度和其他環(huán)境參數(shù)與環(huán)境相同，故人為進(jìn)行環(huán)境參數(shù)的控制時(shí)，相關(guān)環(huán)境參數(shù)可能存在一定的滯后性，難以反映出真實(shí)的阻值情況。

2.2測(cè)試樣品對(duì)導(dǎo)體電阻的影響

測(cè)試樣品的質(zhì)量會(huì)對(duì)電線電纜導(dǎo)體直流電阻檢測(cè)的結(jié)果產(chǎn)生直接性的影響，而測(cè)試樣品質(zhì)量主要表現(xiàn)為樣品的氧化程度和樣品的處理方式。從樣品的氧化程度來(lái)看，電線電纜樣品尤其是鋁制樣品會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間堆積等情況而出現(xiàn)導(dǎo)線芯和空氣直接接觸發(fā)生氧化現(xiàn)象，導(dǎo)致電線電纜樣品的質(zhì)量出現(xiàn)變化，使樣品的整體電阻率明顯提高，甚至出現(xiàn)超出正常值的情況，影響電阻檢測(cè)結(jié)果的精確性。從樣品的處理方式來(lái)看，檢測(cè)人員在取樣時(shí)，會(huì)使用工具進(jìn)行手動(dòng)強(qiáng)行剝離，導(dǎo)致因?yàn)橛昧Σ痪仍虺霈F(xiàn)導(dǎo)體局部損傷、松股、彎曲等情況，影響電阻檢測(cè)結(jié)果。

2.3夾具對(duì)導(dǎo)體電阻的影響

立足于夾具對(duì)試樣導(dǎo)體的夾持力進(jìn)行分析可知在檢測(cè)過(guò)程中具有下述問(wèn)題：其一，V形設(shè)備跟試樣導(dǎo)體進(jìn)行接觸，它通過(guò)用于檢測(cè)單線或?qū)嵭木€，檢測(cè)大截面通常不適宜應(yīng)用V形設(shè)備[2]，因?yàn)閂形設(shè)備夾持作用力的增大會(huì)導(dǎo)致與其相接觸的導(dǎo)體出現(xiàn)變形情況，接觸面積由小增大，進(jìn)而容易導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。另外，V形設(shè)備刃口較易磨損、卷邊，這種情況也會(huì)導(dǎo)致在檢測(cè)環(huán)節(jié)夾具與試樣導(dǎo)體接觸不良，尤其在測(cè)量橫截面積不大的導(dǎo)體時(shí)，難以實(shí)現(xiàn)與導(dǎo)體的有效接觸，進(jìn)而使得電阻數(shù)值較為分散，影響檢測(cè)結(jié)果。其二，環(huán)形設(shè)備在夾持時(shí)，其作用力主要作用于圓心處，具有凝結(jié)單絲的作用，有利于數(shù)值的集中檢測(cè)，能夠提升數(shù)值的穩(wěn)定性，但若導(dǎo)體橫截面呈現(xiàn)扇形，則不應(yīng)使用環(huán)形夾具，因其在應(yīng)用過(guò)程中容易導(dǎo)致具有扇形橫截面的導(dǎo)體變形，進(jìn)而影響電阻數(shù)值。另外，環(huán)形設(shè)備與試樣導(dǎo)體接觸模式是線接觸，若導(dǎo)體氧化，則環(huán)形設(shè)備則無(wú)法進(jìn)行有效檢測(cè)， 其檢測(cè)結(jié)果會(huì)偏大。

3改進(jìn)電線電纜導(dǎo)體直流電阻檢測(cè)的方法

3.1改進(jìn)檢測(cè)環(huán)境及檢測(cè)手段

在使用空調(diào)進(jìn)行溫度調(diào)控時(shí)，不應(yīng)當(dāng)把空調(diào)的出風(fēng)口對(duì)著待檢樣品， 避免檢流計(jì)處于波動(dòng)的狀態(tài)不能保持平衡，測(cè)試室門要常閉、人員不要進(jìn)出等。同時(shí)還要對(duì)溫度參數(shù)可能造成的影響進(jìn)行提前預(yù)估和分析，找到因?yàn)闇囟鹊囊蛩貙?duì)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)的影響，比如處于溫度因素影響較大的環(huán)境中時(shí)可將環(huán)境風(fēng)速低于零點(diǎn)五米每秒，這樣的控制手段可以有效減少因?yàn)榄h(huán)境因素的改變對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)的影響。此外，檢測(cè)電流本身可能出現(xiàn)發(fā)熱的情況，此時(shí)需要在確保測(cè)量精度的基礎(chǔ)上選用小電流來(lái)測(cè)量，還要避免短時(shí)間內(nèi)頻繁測(cè)量，防止導(dǎo)體因?yàn)轭l繁使用而出現(xiàn)的溫度升高的情況。

3.2開發(fā)新型夾具

目前針對(duì)各類電橋夾具缺陷，有檢測(cè)機(jī)構(gòu)采用如下手段予以控制。

（1）將夾具和線芯的兩端盡量靠近以降低誤差，或者將電流直接通過(guò)連接位置。研究表明，銅線芯的電纜，其測(cè)量所用電流最好不超過(guò)1 A[3]。

（2）采用端部焊接的方式來(lái)降低接觸電阻。對(duì)于大截面積的導(dǎo)體而言， 可采用相同規(guī)格的鋁壓接頭與導(dǎo)體進(jìn)行壓接，以保證導(dǎo)體與接頭有效結(jié)合，但該檢測(cè)方法成本較高，且增加了檢測(cè)人員工作強(qiáng)度，不利于其推廣。（3）電位電極應(yīng)采用軟細(xì)銅絲在絞線外緊密繞若干圈后打結(jié)，防止松脫，隨后將軟銅絲接入電橋進(jìn)行測(cè)量，該方法雖然操作上簡(jiǎn)單易行，但對(duì)于有較厚氧化層的導(dǎo)體而言，其測(cè)量電阻也會(huì)偏大。

3.3完善制樣操作規(guī)范

由于制樣操作過(guò)程不當(dāng)帶來(lái)的樣品質(zhì)量問(wèn)題，需要進(jìn)行操作流程方面的規(guī)范與改進(jìn)?，F(xiàn)有檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室和有關(guān)科研單位一般使用小型刀具手動(dòng)剝離絕緣層來(lái)制樣，通過(guò)少量多次的切割來(lái)盡可能地防止因?qū)w表面損壞的情況。此外還要控制絕緣層剝離的區(qū)域符合有關(guān)規(guī)定，僅在夾具作用的位置裸露出導(dǎo)體，或使用絕緣材料對(duì)導(dǎo)體兩端進(jìn)行處理，預(yù)防散股情況的出現(xiàn)保證檢測(cè)的精確程度。

結(jié)束語(yǔ)：電線電纜導(dǎo)體直流電阻檢測(cè)直接影響著電力運(yùn)行的安全性。鑒于影響電線電纜導(dǎo)體直流電阻檢測(cè)因素的多樣性，在實(shí)際檢測(cè)時(shí)要通過(guò)規(guī)范取樣行為、合理控制檢測(cè)環(huán)境、使用新型夾具等策略對(duì)影響因素進(jìn)行控制，只有直流電阻檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的不斷進(jìn)步和檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠， 才能促進(jìn)電線電纜行業(yè)在經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益方面的改善，有效滿足社會(huì)發(fā)展的不斷需要。

參考文獻(xiàn)：

[1]褚春平，張見明.電線電纜銅導(dǎo)體直流電阻測(cè)試值的影響因素[J].光纖與電纜及其應(yīng)用技術(shù)，2018，（06）：32-33.

[2]毛安平.基于電線電纜導(dǎo)體直流電阻檢測(cè)問(wèn)題及改進(jìn)方法研究[J].價(jià)值工程，2019，38（13）：157-159.

[3]蕭宏，齊向勇，唐洪濤.電線電纜導(dǎo)體導(dǎo)電性能質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的研究[J].建筑電氣，2018，37（10）：54-58.