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分析影響電線(xiàn)電纜導(dǎo)體電阻測(cè)量準(zhǔn)確性的原因|今日關(guān)注

時(shí)間:2023-03-15 15:02:07    來(lái)源:線(xiàn)纜商情

對(duì)于電線(xiàn)電纜產(chǎn)品,根據(jù)GB/T 3048.4-2007標(biāo)準(zhǔn)要求及實(shí)際檢測(cè)工作,對(duì)電線(xiàn)電纜中導(dǎo)體電阻項(xiàng)目的原理、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、影響檢驗(yàn)結(jié)果的因素及檢測(cè)中應(yīng)注意的問(wèn)題進(jìn)行了探討。

首先了解一下,電線(xiàn)電纜的導(dǎo)體電阻怎么計(jì)算?

電阻=長(zhǎng)度×電阻率÷截面積,(電阻率與溫度有關(guān),沒(méi)說(shuō)明一般指常溫)。20℃時(shí)的銅的電阻率為0.0172(Ω·m)由電阻率的計(jì)算公式:ρ=RS/Lρ為電阻率——常用單位Ω·mS為橫截面積——常用單位㎡R為電阻值——常用單位Ω


(資料圖片僅供參考)

L為導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度——常用單位m

以下為幾個(gè)影響測(cè)量結(jié)果的方面和解決辦法:

一、系統(tǒng)誤差

一般情況下,檢測(cè)的樣品導(dǎo)體電阻都遠(yuǎn)小于1Ω/m,通常采用雙臂電橋和專(zhuān)用的四端測(cè)量夾具,再配合試樣、標(biāo)準(zhǔn)電阻、檢流計(jì)、變阻器、電流表、直流電源、連接線(xiàn)、開(kāi)關(guān)、溫度計(jì)等器材,組合成一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)。不難看出,檢測(cè)設(shè)備的精度、檢定及校準(zhǔn)是造成系統(tǒng)誤差的主要原因。如何減少系統(tǒng)誤差呢?應(yīng)定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢定或校準(zhǔn),以保證所有設(shè)備的精度都能滿(mǎn)足檢測(cè)的需要。使用雙臂電橋時(shí),標(biāo)準(zhǔn)電阻與試樣間的跨線(xiàn)電阻應(yīng)明顯的既小于標(biāo)準(zhǔn)電阻又小于試樣電阻。否則應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆椒ㄓ枰匝a(bǔ)償,如引線(xiàn)補(bǔ)償,使線(xiàn)圈和引線(xiàn)阻值比例達(dá)到足夠平衡,使跨線(xiàn)電阻的影響降低到保證電橋準(zhǔn)確度符合規(guī)定的要求。對(duì)夾具的要求是每個(gè)電位接點(diǎn)與相應(yīng)的電流接點(diǎn)之間的距離應(yīng)不小于試樣截面周長(zhǎng)的1.5倍。

二、過(guò)程誤差

過(guò)程誤差也可以稱(chēng)之為方法誤差,就是在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中,由于方法使用不當(dāng),或測(cè)量程序出錯(cuò)而導(dǎo)致的誤差。GB/T 3048.4-2007《電線(xiàn)電纜電性能試驗(yàn)方法 第4部分:導(dǎo)體直流電阻試驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)導(dǎo)體電阻的檢測(cè)做出了明確的規(guī)定。

(1)取樣。試樣制備很重要,這涉及到試樣表面處理,電流引入方式,夾具的型式等。基本技術(shù)路線(xiàn)是減小絞合導(dǎo)體中因單線(xiàn)表面狀況接觸電阻的影響,使得每根單線(xiàn)中的分布電流均勻,以提高測(cè)量的準(zhǔn)確度。截取試樣的長(zhǎng)度不小于1m,一般夾具之間的距離是1m,兩個(gè)夾具20cm,所以我們一般取樣應(yīng)在1.4m-1.5m。測(cè)量時(shí)試樣不應(yīng)彎曲也不應(yīng)導(dǎo)致試樣伸長(zhǎng),這是因?yàn)樵嚇拥拈L(zhǎng)度和截面積都是影響導(dǎo)體電阻測(cè)量準(zhǔn)確性的因素。將試樣接入電橋前,導(dǎo)體表面應(yīng)預(yù)先清潔,去除表面污穢和油垢及表面的氧化層。對(duì)測(cè)量大截面的鋁導(dǎo)體的導(dǎo)體電阻時(shí),標(biāo)準(zhǔn)中有具體的要求:導(dǎo)體截面積(95-185)mm2,取3米;240mm2及以上,取5米;有爭(zhēng)議時(shí)導(dǎo)體截面積185mm2及以下,取5米;240mm2及以上,取10米;且電流引入端應(yīng)用鋁壓接頭(鋁鼻子)壓接,其電位電極可采用直徑約0.1mm2的軟銅絲在繞線(xiàn)外緊密纏繞1-2圈后打結(jié),防止松動(dòng)。

(2)檢測(cè)。在檢測(cè)前,試樣應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境中要放置一定的時(shí)間,以達(dá)到全部導(dǎo)體溫度與環(huán)境平衡。也可將導(dǎo)體試樣浸入可以控制的液體槽內(nèi)(如精密油浴),到少浸入1h后測(cè)量。建議檢測(cè)時(shí)由一人測(cè)量,并且要在較短的時(shí)間完成檢測(cè),使得檢測(cè)前后的溫度變化不大于1度。可以對(duì)電線(xiàn)電纜的電阻值盡可能估計(jì)準(zhǔn)確也可以參考標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)的規(guī)格型號(hào)的導(dǎo)體電阻要求值作為預(yù)設(shè)值,以減少檢測(cè)用時(shí)間。這樣可以減小試樣發(fā)熱或人體散熱導(dǎo)致房間溫度升高引起的誤差。在測(cè)量小電阻時(shí)(小于0.1Ω),可以采用電流換向法,分別讀取一個(gè)正向讀數(shù)和反向讀數(shù),取算術(shù)平均值。這里的換向,并不是把電纜兩端調(diào)換一下,而是只調(diào)換電流輸入端子,電纜連接并不動(dòng)。在滿(mǎn)足試驗(yàn)系統(tǒng)靈敏度要求的情況下,應(yīng)盡量選擇較小的測(cè)試電流,因?yàn)榇箅娏魅菀资箤?dǎo)體快速升溫,導(dǎo)致測(cè)量誤差。

三、環(huán)境誤差

標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于導(dǎo)體電阻測(cè)量時(shí)外部環(huán)境的要求也非常嚴(yán)格,我們應(yīng)有效控制在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測(cè)該參數(shù)允許波動(dòng)范圍內(nèi),也就是檢測(cè)過(guò)程中,只能在1℃的范圍內(nèi)波動(dòng)。GB/T 3048.4-2007標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定,型式試驗(yàn)時(shí)溫度應(yīng)在(15-25)℃范圍內(nèi),例行試驗(yàn)時(shí)溫度應(yīng)在(5-35)℃范圍內(nèi),空氣濕度不大于85%RH,下限沒(méi)做要求。因此,選擇實(shí)驗(yàn)室時(shí),首先應(yīng)選擇恒溫恒濕室,如果沒(méi)有這個(gè)條件,那么要考慮空氣流動(dòng)度較小,相對(duì)封閉,濕度不易過(guò)大的房間。對(duì)于溫度控制設(shè)備的要求就必須高,建議采用調(diào)頻雙溫空調(diào)。溫度計(jì)的精確度要達(dá)到要求,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其能精確讀取到0.1℃,而且所使用的溫度計(jì)必須定期進(jìn)行計(jì)量檢定或校準(zhǔn)。溫度計(jì)應(yīng)放置在距離地面不小于1m,距離墻面不小于10cm,距離試樣不大于1m且大致與試樣同一高度的區(qū)間內(nèi)。試樣在實(shí)驗(yàn)室放置時(shí)間不少于16小時(shí),以保證試樣溫度和試驗(yàn)環(huán)境溫度的一致,避免熱輻射和空氣對(duì)流的影響。

四、人為誤差

導(dǎo)體電阻試驗(yàn)的檢測(cè)人員應(yīng)通過(guò)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的培訓(xùn),并經(jīng)考試合格,持有檢驗(yàn)員證方可進(jìn)行檢測(cè)。檢驗(yàn)人員應(yīng)對(duì)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有深刻的認(rèn)識(shí),能夠熟練掌握導(dǎo)體電阻測(cè)量的作業(yè)指導(dǎo)書(shū),在讀數(shù)時(shí)應(yīng)認(rèn)真細(xì)致,盡量避免人為誤差。必要時(shí),我們可以采取多人比對(duì)的方式來(lái)確定導(dǎo)體電阻測(cè)量值。電阻測(cè)量值應(yīng)按GB/T 3956-2008規(guī)定的公式和系數(shù)校正到20℃下1km長(zhǎng)度的數(shù)值。計(jì)算結(jié)果首先應(yīng)符合有效數(shù)字位數(shù)的運(yùn)算法則,更重要的還應(yīng)取決于測(cè)量系統(tǒng)的誤差,并不能僅按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。

在GB/T 3048.1-2007標(biāo)準(zhǔn)中指出,按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行檢測(cè),其目的是使試驗(yàn)結(jié)果具有較好的重復(fù)性和再現(xiàn)性;使試樣在實(shí)施試驗(yàn)前和試驗(yàn)中,因環(huán)境條件引起的性能變化,能被限制在確定的和一致的條件范圍內(nèi)。誤差是肯定存在的,只要盡量把誤差控制在一定的范圍內(nèi),就能使測(cè)量值更接近真值。

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