影響電線電纜導體電阻測量準確性的原因淺析

摘要：對于電線電纜產品，根據GB/T 3048.4-2007標準要求及實際檢測工作，對電線電纜中導體電阻項目的原理、實驗過程、影響檢驗結果的因素及檢測中應注意的問題進行了探討。

關鍵詞：電線電纜；導體電阻；影響

中圖分類號：TM201.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2012） 18-0016-01

在諸多電線電纜質量檢驗項目中，導體電阻是重要檢測項目之一。在實際檢測過程中，往往由于忽略某些因素，導致測量結果的偏離。本人通過多年檢測實踐，總結出以下幾個影響測量結果的方面和解決辦法，與大家共討。

一、系統誤差

一般情況下，我們檢測的樣品的導體電阻都遠小于1Ω/m，通常采用雙臂電橋和專用的四端測量夾具，再配合試樣、標準電阻、檢流計、變阻器、電流表、直流電源、連接線、開關、溫度計等器材，組合成一個測量系統進行檢測。不難看出，檢測設備的精度、檢定及校準是造成系統誤差的主要原因。

如何減少系統誤差呢？我們應定期對設備進行檢定或校準，以保證所有設備的精度都能滿足檢測的需要。使用雙臂電橋時，標準電阻與試樣間的跨線電阻應明顯的既小于標準電阻又小于試樣電阻。否則應采取適當的方法予以補償，如引線補償，使線圈和引線阻值比例達到足夠平衡，使跨線電阻的影響降低到保證電橋準確度符合規定的要求。對夾具的要求是每個電位接點與相應的電流接點之間的距離應不小于試樣截面周長的1.5倍。

二、過程誤差

過程誤差我們也可以稱之為方法誤差，就是在整個測量過程中，由于方法使用不當，或測量程序出錯而導致的誤差。GB/T 3048.4-2007《電線電纜電性能試驗方法 第4部分：導體直流電阻試驗》標準中，對導體電阻的檢測做出了明確的規定。

（一）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。基本技術路線是減小絞合導體中因單線表面狀況接觸電阻的影響，使得每根單線中的分布電流均勻，以提高測量的準確度。截取試樣的長度不小于1m，一般夾具之間的距離是1m，兩個夾具20cm，所以我們一般取樣應在1.4m-1.5m。去除所有導體外層，或只去除測試部分導體外層，不能損傷導體。測量時試樣不應彎曲也不應導致試樣伸長，這是因為試樣的長度和截面積都是影響導體電阻測量準確性的因素。將試樣接入電橋前，導體表面應預先清潔，去除表面污穢和油垢及表面的氧化層。對測量大截面的鋁導體的導體電阻時，標準中有具體的要求：導體截面積（95-185）mm2，取3米；240mm2及以上，取5米；有爭議時導體截面積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的軟銅絲在繞線外緊密纏繞1-2圈后打結，防止松動。

（二）檢測。在檢測前，試樣應在試驗環境中要放置一定的時間，以達到全部導體溫度與環境平衡。也可將導體試樣浸入可以控制的液體槽內（如精密油浴），到少浸入1h后測量。建議檢測時由一人測量，并且要在較短的時間完成檢測，使得檢測前后的溫度變化不大于1度。可以對電線電纜的電阻值盡可能估計準確也可以參考標準相對應的規格型號的導體電阻要求值作為預設值，以減少檢測用時間。這樣可以減小試樣發熱或人體散熱導致房間溫度升高引起的誤差。在測量小電阻時（小于0.1Ω），我們可以采用電流換向法，分別讀取一個正向讀數和反向讀數，取算術平均值。這里的換向，并不是把電纜兩端調換一下，而是只調換電流輸入端子，電纜連接并不動。在滿足試驗系統靈敏度要求的情況下，應盡量選擇較小的測試電流，因為大電流容易使導體快速升溫，導致測量誤差。

三、環境誤差

標準對于導體電阻測量時外部環境的要求也非常嚴格，我們應有效控制在國家標準規定的檢測該參數允許波動范圍內，也就是檢測過程中，只能在1℃的范圍內波動。GB/T3048.4-2007標準中規定，型式試驗時溫度應在（15-25）℃范圍內，例行試驗時溫度應在（5-35）℃范圍內，空氣濕度不大于85%RH，下限沒做要求。因此，選擇實驗室時，首先應選擇恒溫恒濕室，如果沒有這個條件，那么我們要考慮空氣流動度較小，相對封閉，濕度不易過大的房間。對于溫度控制設備的要求就必須高，建議采用調頻雙溫空調。溫度計的精確度要達到要求，標準規定其能精確讀取到0.1℃，而且所使用的溫度計必須定期進行計量檢定或校準。溫度計應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間內。試樣在實驗室放置時間不少于16小時，以保證試樣溫度和試驗環境溫度的一致，避免熱輻射和空氣對流的影響。

四、人為誤差

導體電阻試驗的檢測人員應通過相關標準的培訓，并經考試合格，持有檢驗員證方可進行檢測。檢驗人員應對相關的標準有深刻的認識，能夠熟練掌握導體電阻測量的作業指導書，在讀數時應認真細致，盡量避免人為誤差。必要時，我們可以采取多人比對的方式來確定導體電阻測量值。電阻測量值應按GB/T 3956-2008規定的公式和系數校正到20℃下1km長度的數值。計算結果首先應符合有效數字位數的運算法則，更重要的還應取決于測量系統的誤差，并不能僅按產品標準來確定。

在GB/T3048.1-2007標準中指出，我們按標準要求進行檢測，其目的是使試驗結果具有較好的重復性和再現性；使試樣在實施試驗前和試驗中，因環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。誤差是肯定存在的，只要我們充分考慮到以上幾個方面，盡量把誤差控制在一定的范圍內，才能使測量值更接近真值。

參考文獻：

[1]GB/T 3956-2008《電纜的導體》

[2]GB/T 3048.1-2007《電線電纜電性能試驗方法 第1部分：總則》

[3]GB/T 3048.4-2007《電線電纜電性能試驗方法 第4部分：導體直流電阻試驗》

[4]萬樹德《電力電纜及其檢測技術（二）》