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電線電纜導(dǎo)體的作用是傳輸電流，導(dǎo)體的損耗主要由導(dǎo)體材料的電導(dǎo)系數(shù)來決定，為了減小電纜導(dǎo)體的損耗，國內(nèi)現(xiàn)在普遍采用具有高電導(dǎo)系數(shù)的金屬材料銅或鋁制成。兩種材料的電導(dǎo)性能都要通過測試電性能來檢測是否合格，測試方法有直流電阻測試、交流電阻測試。為了統(tǒng)一測試標(biāo)準(zhǔn)和有利于對(duì)比，一般采用直流電阻作為判斷導(dǎo)體是否合格的重要依據(jù)，直流電阻越大，導(dǎo)體的導(dǎo)電能力越低，直流電阻越小，導(dǎo)體導(dǎo)電能力越高。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3956—2008《電纜的導(dǎo)體》和GB/T3048.4--2007《電線電纜電性能試驗(yàn)方法 導(dǎo)體直流電阻試驗(yàn)》也是推薦采用直流電阻測試方法。本文結(jié)合實(shí)際測試結(jié)果和積累的經(jīng)驗(yàn)來探析影響大截面導(dǎo)體直流電阻測試的因素。
電線電纜制造企業(yè)測試直流電阻的設(shè)備現(xiàn)在多數(shù)采用QJ36和QJ57型電橋。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，測試設(shè)備越來越商品化、便捷化。例如現(xiàn)在市場上也有通過計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)、半自動(dòng)數(shù)字式直流電阻測試儀器。無論使用何種測試設(shè)備，都是為了得到一個(gè)有效的、精確的導(dǎo)體直流電阻測試數(shù)值。影響大截面導(dǎo)體直流電阻測試的因素有：生產(chǎn)制造過程中的因素、試驗(yàn)室環(huán)境溫度與導(dǎo)體溫度的不一致的因素、端部處理不當(dāng)?shù)囊蛩兀ㄌ貏e對(duì)于大截面鋁導(dǎo)體端部處理）、測試設(shè)備和測試人員操作的因素。
一、生產(chǎn)制造過程中的因素
電線電纜導(dǎo)體在生產(chǎn)過程中的的因素會(huì)直接影響導(dǎo)體直流電阻測試的精確性。特別對(duì)于大截面導(dǎo)體，如單絲退火不均勻、單絲直徑超差，絞制過程放線盤張力不一致，這些因素都可以通過工藝改進(jìn)來完成。主要影響的因素是導(dǎo)體節(jié)徑比不符合工藝要求、導(dǎo)體有油污。節(jié)徑比大，會(huì)造成導(dǎo)體松散，在直流電阻測試時(shí)由于導(dǎo)體內(nèi)層和外層有很大空隙存在，電阻值明顯偏大，這時(shí)把導(dǎo)體外層用膠帶包覆緊密后，測試結(jié)果會(huì)有所下降。導(dǎo)體有油污和有氧化層，對(duì)于大截面鋁導(dǎo)體的影響很大，如果有油污，可采用酒精進(jìn)行清洗，對(duì)于輕微的氧化層可以用濃度較小稀鹽酸（體積比5%---10%）進(jìn)行處理，但不能過分清洗。清洗后對(duì)于殘留的試劑建議用水進(jìn)行清洗。
二、試驗(yàn)室環(huán)境溫度與導(dǎo)體溫度不一致的因素
測試環(huán)境溫度在導(dǎo)體測試過程中是一個(gè)重要的參數(shù)，試驗(yàn)室的溫度與導(dǎo)體溫度的不匹配，造成電阻測試數(shù)據(jù)的無效，所以兩者溫度應(yīng)一致，才會(huì)得到比較準(zhǔn)確的數(shù)值。無論例行試驗(yàn)、型式試驗(yàn)、抽樣試驗(yàn)，GB/T3048.4—2007中都規(guī)定應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境溫度中放置足夠長的時(shí)間。對(duì)于例行試驗(yàn)導(dǎo)體直流電阻測試，試樣可以在溫度為（5---35）℃的試驗(yàn)環(huán)境中進(jìn)行，溫度平衡時(shí)間：±1℃ 和避免受到熱幅射和空氣對(duì)流的影響，然后換算到20攝氏度每公里的直流電阻值。不一致的因素包括放置時(shí)間不夠，導(dǎo)體溫度實(shí)際高于環(huán)境溫度、試驗(yàn)室使用恒溫裝置不當(dāng)（如空調(diào)的使用），這些都是造成試驗(yàn)室溫度與導(dǎo)體溫度不一致的因素。從車間把導(dǎo)體截取一段到試驗(yàn)室檢測直流電阻，試驗(yàn)室的溫度一般較車間平均溫度低，這時(shí)立刻就測，電阻值極不穩(wěn)定，當(dāng)放置約1小時(shí)以上，電阻值明顯下降。這說明導(dǎo)體的實(shí)際溫度已經(jīng)臨界試驗(yàn)室環(huán)境溫度。特別對(duì)于大截面的導(dǎo)體來說，如銅導(dǎo)體，截面積符合要求，恒溫前和恒溫2小時(shí)后的電阻數(shù)值相差很大，由此可看出，對(duì)于大截面導(dǎo)體測試，放置恒溫時(shí)間至少要兩小時(shí)，才會(huì)得到比較客觀的數(shù)據(jù)。但也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)短時(shí)間判斷，這對(duì)測試人員來說也是一種考驗(yàn)，關(guān)鍵在于判斷的準(zhǔn)確性。在日常測試中，大家應(yīng)該深有體會(huì)，無論銅鋁導(dǎo)體，0.5mm2----70mm2在試驗(yàn)室放置10分鐘基本上讀出的數(shù)值和恒溫一小時(shí)后相差無幾，都能達(dá)到合格狀態(tài)。而對(duì)于150 mm2恒溫時(shí)間就較長，至少不低于2小時(shí)。原因?yàn)椋簩?dǎo)體直徑大，散熱速率緩慢、絞制過程中導(dǎo)體與模具摩擦產(chǎn)生的熱量大，短時(shí)間無法迅速達(dá)到試驗(yàn)室環(huán)境溫度、外層導(dǎo)體用手感覺已接近環(huán)境溫度，實(shí)際內(nèi)層的溫度并未完全符合要求。這些因素都是放置時(shí)間不足，造成實(shí)際合格的產(chǎn)品誤判斷，很明顯的就是今天的導(dǎo)體，放置一晚后，明天測的數(shù)據(jù)比當(dāng)時(shí)的要小。所以一定要保證試驗(yàn)室溫度與導(dǎo)體溫度一致，才會(huì)得到比較合理的電阻數(shù)值。溫度計(jì)盡量選用最小刻度為0.1℃的溫度計(jì)測量環(huán)境溫度，不能靠著地面或墻面，最好懸空在測試設(shè)備上方，但距離不能超過1米。對(duì)于試驗(yàn)室恒溫設(shè)備多數(shù)采用空調(diào)器來實(shí)現(xiàn)溫度的設(shè)定，我對(duì)于空調(diào)在試驗(yàn)室的溫度分布做了一個(gè)統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)空調(diào)調(diào)節(jié)的試驗(yàn)室溫度的分布極不均勻。所以對(duì)于空調(diào)的安裝位置也有一定的要求，空調(diào)吹風(fēng)口不宜直接對(duì)著電阻測試設(shè)備，眾所周知，空調(diào)的制熱、制冷原理都是通過室內(nèi)、室外空氣的交換實(shí)現(xiàn)的，溫度的波動(dòng)范圍很大，這對(duì)測試的結(jié)果影響可想而知。電阻測試不一定非得在20℃的溫度下測量。只要試驗(yàn)室環(huán)境溫度符合測試要求，可以不使用空調(diào)設(shè)備。建議電阻測試的房間應(yīng)與其他設(shè)備分開，保證其密封性能，減小空氣熱交換。使用空調(diào)也是為了快速使導(dǎo)體溫度與試驗(yàn)室溫度一致，如果使用，吹風(fēng)口的角度呈45°的角，溫度分布較合理，不能直接靠著地面吹。
三、試樣端部處理的因素
大截面銅鋁導(dǎo)體根數(shù)比較多，導(dǎo)體截取會(huì)有些松散，影響電阻測試的數(shù)據(jù)，對(duì)其要采取措施來防止此種情況發(fā)生，尤其對(duì)于大截面鋁導(dǎo)體來說端部處理十分重要。處理的方法有：①、絕緣固定型（對(duì)有絕緣的導(dǎo)體而言）：就是被試絕緣線芯的絕緣不完全剝除，只剝需要夾導(dǎo)體的部位，其余絕緣保留。②、壓接線鋁鼻子型：對(duì)于短段鋁導(dǎo)體采用此方法。③、鋁管壓接型：采用常規(guī)液壓鉗或者壓接設(shè)備壓接只要保證壓接后的鋁管與導(dǎo)體接觸緊密、融為一體，在測量大截面鋁導(dǎo)體時(shí)，鋁導(dǎo)體的電流引入端子用鋁管壓接（鋁管不一定要與導(dǎo)體標(biāo)稱截面相同，只要能夠套住壓接就可以），在電位電極處用直徑1.0mm的軟銅絲在絞線外纏繞兩圈后打結(jié)引出，以防松動(dòng)。端部處理過的和未處理過的導(dǎo)體電阻測試值有明顯偏差。
四、測試設(shè)備和測試人員操作的因素
GB/T3048.4—2007對(duì)電橋夾具的基本要求是：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的1.5倍�，F(xiàn)在市場上的夾具有Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型夾具適合大截面的導(dǎo)體，Ⅱ型夾具適合適合小截面的導(dǎo)體。無論采用哪種類型夾具，都是為了消除在測試中設(shè)備帶來的誤差，提高精確度。電橋電位電極之間的距離都是1米，這個(gè)距離容易被我們忽略，認(rèn)為電橋出廠時(shí)已進(jìn)行檢定，無須測量距離是否是1米。隨著使用的頻繁，固定螺釘會(huì)松弛，所以要定期經(jīng)過權(quán)威計(jì)量單位的檢定，因?yàn)樗砹吮粶y試樣的長度。測試人員加緊導(dǎo)體的松緊也會(huì)導(dǎo)致電阻的不精確性，較緊會(huì)使測試數(shù)值偏大，較松則接觸不到位。夾緊力尤其對(duì)大截面鋁導(dǎo)體影響很大，所以夾緊力度應(yīng)適中。夾被試導(dǎo)體時(shí)，應(yīng)先夾兩端電流端（試樣應(yīng)謹(jǐn)慎拉直），后夾電位端，因?yàn)橛捎诖蠼孛鎸?dǎo)體拉直時(shí)會(huì)擺動(dòng)，先夾電位端，極易使電位端刀口損壞。
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