論電線電纜中導體電阻檢測

閆 嶸

（汕頭市測試技術研究院，廣東 汕頭 515000）

導體電阻檢測對于電線電纜類電器裝備來說，是非常重要的測試項目，已經成為了例行測試。一般情況下，是要求電線電纜中的導體電阻越小越好，因為這樣可以減少電力在線路中的損耗，同時對于一些特殊產品，比如高壓阻尼電阻線，要求電阻在某特定的范圍內。［1］一些非法的電線電纜生產廠家為了牟取利益，而制造不合格產品銷售，這些都決定了電線電纜在進入市場使用前必須經過科學合理的檢測，才能保證市場產品質量。本文主要介紹了電線電纜中導體電阻的檢測方法等相關內容。

1 檢測方法

電線電纜中導體電阻的測定儀器常使用雙橋，該雙橋具有各種型號，根據樣品的測量范圍具體選擇，而如果電阻大于200 Ω可選用單橋。要求精度高于或等于0.2，準確度高于或等于0.1級。在進行檢測前，先將樣品靜置一段時間，使其溫度接近于外部環境溫度，同時盡量控制外部環境溫度不變。［2］試驗所用電流大小要適當，不可過高，否則可能會導致導體的溫度升高，如果是測量樣品的電阻較小，一般是小于0.1 Ω，則要采用反向電流重復測量，兩次試驗取均值。

2 結果計算及影響因素分析

2.1 結果計算

標準狀況下，使用單橋檢測樣品時，樣品的電阻大小采用下式計算：

Rx＝Rn·R1/R2

式中：Rx：樣品電阻，Ω；

Rn：標準電阻，Ω；

R1、R2：電橋平衡時的橋臂電阻，Ω。

當單橋接線其電阻值大于或等于待測樣品電阻的0.2%時，則待測樣品的電阻值要進行校正，校正公式為：

Rx＝Rx－Rc

式中：Rx：根據標準狀態下計算出的樣品電阻，Ω；

Rc：樣品短路時，單橋接線的電阻，Ω。

2.2 試驗結果影響因素分析

試驗結果主要是接觸電阻導致的影響，［3］由于絞合結構導體芯表面暴露在空氣中，逐漸會被氧化，并且該氧化層產生電阻率可能會大于該導體，因此當檢測電線電纜中導體電阻時，樣品與夾具連接后，這樣其中間就存在著由于氧化層產生增加的電阻，并且該電阻隨氧化層厚度、接觸面積等因素而變化，同理，在絞合結構中的各個單線中，該接觸電阻也存在，隨著力的大小而改變。如果絞線的橫截面積比較大，則其電阻會隨著橫截面積的增大而增加，同時由于氧化鋁的電阻較高，接觸電阻也會增加，這樣會給實驗結果帶來很大影響。連接樣品所用的夾具一般可分為刀形和圓環形兩種，刀形適宜測量單線和實心線，但不適宜測量截面積比較大的線芯，因為刀形的夾具在垂直方向上夾緊線芯，會導致線芯變形，單線分散，因此實驗結果不準確，而環形的夾具雖然在圓的方向上夾緊線芯，使得各個單線緊密接觸，然而卻導致了接觸電阻的產生，并且接觸越緊，電阻越大，故試驗測定的結果也不準確，分散性較大。經過研究表明，［4］銅材質所制得的線芯的試驗結果其分散率大于銅材質。由于接觸電阻的存在，導致其在通電后可以分得一部分電壓，因此可以同夾具直接接觸的單線，其電流會大于不接觸夾具的單線，這導致了樣品內部單線之間的電流大小不一致，該問題的解決方法可以是，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連接位置，則此時結果為最好，或者可以采用端部焊接法，研究表明，端部焊接后，截面積較小的電線電纜其實驗測定結果分散率可以降低至0.1%，而截面較大的電線電纜可以降低至1%。電流大小也可能會影響實驗結果，判斷實驗結果是否受到電流大小影響的方法是：使用比值為1.41的兩個大小不同的電流測量時，如果兩次測量其試驗結果電阻值差值小于0.5%，則判斷該結果沒有因電流的改變而改變，當使用比值為1的兩個電流進行檢測時，其導線的溫度不會增加。研究表明，線芯為銅的電纜，其測量所用電流最好不超過1 A/mm2。除了接觸電阻和電流大小之外，如果線芯的溫度同外部存在溫差或者樣品長短等也會影響實驗結果。

3 電線電纜導體電阻測定實驗新標準同舊標準的比較

電線電纜導體電阻實驗新標準于2008年正式使用，同舊標準GB/T 3048.4－1994相比之后，其區別主要有以下幾點：

3.1 導體溫度

電線電纜其導電線芯一般為銅材質或鋁材質，銅的電阻隨著溫度的改變而改變，因此實驗所測定出來的樣品電阻值也隨著溫度的改變而改變，不同的溫度，其導體電阻值不同，一般是將其換算為20 ℃。下的電阻值，以便于比較。但是溫度的改變應該是以檢測時，導體本身的溫度為計算，而以前直接采用的是外界環境溫度，這兩個概念不可同日而語，因此，在新標準中提出了環境溫度和導體溫度的換算，給出了校正系數，不同溫度下的校正系數不同，換算簡便。但該校正系數僅應用于例行試驗，成盤電纜可滿足要求。

3.2 有效數字位數

舊標準中，關于有效數字的要求是根據產品標準，而事實上，有效數字的確定要根據測量時的系統誤差，并不是單純的根據產品的標準。因此新標準中刪除了關于有效數字位數的6.4條。

3.3 測量儀器的改變

新標準中規定，在誤差允許的情況下，不僅可以使用電橋測定導體電阻，也可以使用數字式測量儀器，原理采用直流電—電壓降直接法。

3.4 檢測技術的改變

新標準規定，對于電纜截面如果使用了試劑進行處理，則之后必須用水清洗干凈，同時針對導體的研發，規定阻水型導體，必須用熔點低的合金。［4］

3.5 夾具

夾具是電線電纜中導體電阻檢測的重要裝置，IEC60648對于四端夾具的使用要求有如下規定，電位接點必須是鋒利的刀刃，其與電流接點的距離大于或等于截面總長度的 1.5倍，然而市場上所銷售的夾具其距離在30 mm左右，當截面總長度超過其1.5倍時，該夾具便不能滿足所規定的要求。

4 結束語

綜上所述，隨著科技的發展和社會的進步，電線電纜無論是在工業生產中，還是在居民生活用電中等諸多方面，都要求電線電纜的生產必須符合一定的標準，其中控制導體的電阻在一定范圍內是十分重要的一個方面，以安全用電、節約能耗和成本等，為了實現這一要求，要求電線電纜檢測人員必須在監測過程中嚴格操作，并且在科技的推動下改進技術，提高精度等。本文對于新舊電阻檢測標準的對比也充分說明了檢測技術不斷進步這一點，同時上文分析了影響檢測結果的一些主要因素，這需要認真對待，以減少誤差。總之，相信在電線電纜檢測人員的努力下，導體檢測技術會越來越精準。

1 賈宇東.電線電纜導體線芯直流電阻試驗探討［J］.蘇鹽科技，2006（1）：15～16

2 劉文斌、伍學正、潘杭鈞.電線電纜直流電阻測試技術及影響因素的研究［J］.西安交通大學學報，1995（6）：14～20

3 謝景鋒、郭偉俊.導體電阻測量不確定度評定［J］.廣東建材，2008（9）：152～153

4 杜瑞欽、曾 勇、杜瀚霖、郭 力.電線、電纜導體電阻檢測方法的研究［J］.儀器儀表學報，2009（10）：48～51

5 崔祥柱.電線電纜直流導體電阻試驗［J］.機電信息，2009（30）：81