淺析影響導體直流電阻的各種因素

馬長鑫

摘 要：隨著電力電纜行業的不斷發展， 為了保持電纜制造企業在市場上的競爭力，需要精確地控制其原材料消耗，以保持企業的銷售利潤率。節約原材料（銅）的唯一途徑是高精準的測量、控制導體的直流電阻，從而把過剩的材料消耗降至最低。

關鍵詞：電力電纜；導體；直流電阻

電力電纜主要由銅導體、導體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層、緩沖（阻水）層、金屬護套和非金屬外護套組成。導體線芯作為電力電纜的最里層，主要起到傳輸電流的作用，導體直流電阻是表征電纜電氣性能的重要指標之一，精確測量導體直流電阻對控制產品質量及生產成本有著重要作用。

1 材料及生產制造對導體直流電阻的影響

1.1 原材料

生產電力電纜用的銅材料較多是φ8mm的低氧銅桿和無氧銅桿。由于兩種銅桿采用不同的生產工藝及原材料，導致它們的體積電阻率略有差別：一般由于無氧銅桿用電解銅生產，其電阻率要略低于用紫雜銅生產的低氧銅桿。

1.2 銅單線

φ8mm的銅桿通過銅大拉機拉制出符合不同電纜截面要求的銅單線，銅單線在拉制過程中需要通過連續退火以提高其力學性能：抗拉強度、伸長率，而銅單線的力學性能還影響到其電氣性能，具體影響見圖1，圖1為銅單線的伸長率和其電氣性能的比較，可以看出銅單線的電阻率是隨著其伸率的增大而減小。

1.3 導體結構

在絞合導體中，每根單線的實際長度比導體的長度要大，單線的實際長度與導體的長度之比稱為絞入系數，導體的節徑比越小，絞入系數越大，使用的材料越多，直流電阻反而增大，因此，節徑比太小不利于材料節約，節徑比大又不利于絞合的緊密，生產過程需對節徑比進行控制，合理地選擇最佳的節徑比。此外，絞合導體生產過程中，導體應無斷裂的單線或缺股現象，缺股和斷頭會導致導體直流電阻增大 。

2 測量對導體直流電阻的影響

2.1 樣品制備

測量樣品的長度直接影響其電阻值。選取樣品時應在牽引導輪和收線盤之間、導體未被切斷前用尺先將長度標記好（為了提高測量的精確性，一般選取5米長的樣品）。

2.2 測量環境及溫度控制

測量環境的溫度變化會引起導體產生溫升，繼而使導體實測電阻值的產生波動。所以，要確保測量室處在恒溫、恒濕的環境下。

測量溫度實際上就是導體的溫度。因此，測量樣品一般需要在測量室內放置24小時，使其與室內溫度接近，通過讀取水銀溫度計的刻度值來確定導體的溫度，但是采用這種方法會存在一定的誤差。如有條件可以采用下述方法：（1）在導體表面均勻放置3個測溫用的熱電偶，并可直接通過記錄儀讀取溫度，然后將三個測量點的溫度取平均值即為導體的實際溫度值；（2）固定好熱電偶的位置后，在導體表面包裹保溫棉，再用捆扎帶纏繞，以防止測量時室內空氣流動引起導體表面的溫度發生變化。

2.3 連接導線及卡具

試驗各個設備間的連接導體應采用軟銅線進行連接；電位端的測量導線與樣品相連接時可以采用環形卡具或在樣品表面捆扎軟銅線并做焊接處理的方式，以達到減少接觸電阻的目地。

2.4 測量的過程

測量大截面的導體時，由于電阻值較小，為提高測量的精確性，在測量時可變換直流電源上的轉向開關，進行正反兩次測量后取直流電阻的平均值。

3 結語

隨著電纜導體直流電阻測量技術的不斷更新，直流電阻的測量偏差正在逐漸地減小。尤其是在線測量技術也已趨于成熟，較之離線測量技術（雙臂電橋法等），其優點在于可中，無需切斷電纜導體，溫度影響偏差更小，測量準確度更高，相信在不久將來此測量技術會得到更好的普及和應用

參考文獻

[1] 王春江主編.電線電纜手冊（第1冊）[M].北京：機械工業出版社，2008.

[2] 徐林青.大截面鋁芯電纜導體電阻測量方法技術改進[J].電測與儀表，2009（46）.