電線電纜直流電阻試驗的關鍵因素研究

陳菲 王騰飛

摘要：電線電纜在現代化城市中發揮著至關重要的作用，導體直流電阻項目是電線產品質量的關鍵指標，導體直流電阻的測量方法中，存在一些問題。本文首先給出了測量直流電阻的原理，然后給出測量改進的建議，為后續研究提供參考。

關鍵詞：電線電纜 ?直流電阻 雙臂電橋 ?影響因素

引言

在現代化城市中，電線電纜在電力、通信等行業中發揮著重要作用，作為電力系統、數據通信的傳輸載體，電線電纜的質量和性能是至關重要的。其中導體直流電阻是關鍵性能指標，反映了電線電纜傳輸電能的效率和損耗。導體直流電阻項目不合格，在長期的過載運行中會導致線纜發熱嚴重、絕緣及護套熱融化、短路等，是引發火災的元兇。因此為保證電線電纜的質量，必須準確測量導體直流電阻，故需對試驗的關鍵因素進行研究。

1導體直流電阻測量的原理

1.1伏安法測量（歐姆定律）

該方法是在被測導體中，通以適當大小的直流電流，然后測量導體中的電流和兩端的電壓降，再根據歐姆定律，即可算出直流電阻。該方法測量精度較差，適合粗略測量的場合。

1.2單臂電橋（惠斯登電橋）

惠斯通電橋是利用可變電阻的變化來測量圖中B、D兩點之間的電壓變化，然后計算出相應的電阻值。該方法已消除了電流表內接電阻和外接電阻帶來的測量系統誤差，但導線本身的電阻和接線處的接觸電阻對測量結果仍會有影響。

1.3雙臂電橋（凱爾文電橋）

雙臂電橋（凱爾文電橋）中，是被測電阻，是標準電阻，和各有兩對接線端子，其中C1和C2、Cn1和Cn2是電流接線端，P1和P2、Pn1和Pn2是電壓接線端。可調電阻的電流接線端Cn2與被測電阻的電流接線端C2用電阻為r的粗導線連接起來。直流雙臂電橋就可較好地消除或減小接線電阻與接觸電阻的影響，在測量電阻值較小的導體時，精確度較高。

2 影響測量結果的關鍵因素

2.1測試的環境條件

測試環境的溫濕度對導體電阻值的影響很大，標準規定型式試驗時，試樣應在溫度為（15～25）℃和空氣濕度不大于85%的試驗環境中放置足夠長的時間，在試樣放置和試驗過程中，環境溫度的變化應不超過士1℃。使用最小刻度為0.1℃的溫度計測量環境溫度，溫度計距離地面應不少于l m，距離端面應不少于10 cm，距離試樣應不超過1 m，且二者應大致在同一高度，并應避免受到熱輻射和空氣對流的影響。

2.2檢測設備的精度

檢測設備是直接影響測量結果的重要因素，在使用雙臂電橋測量設備時，用以比較的標準電阻Rn的精確度，和用以調節的橋臂電阻、、、的精確度，以及測量設備之間的接線、夾具等零部件的精度，都會影響測試結果的準確性。而在實際生產過程中，考慮到設備成本，無法達到最高精度要求，只有在較小的誤差范圍內選用設備零部件。這樣會使設備本身帶有一定的偏差。另外一般試樣夾具設備的刀口做成剪刀形狀，對一些截面不規則的電纜，會出現接觸面接觸不良、電流電極夾穩而電位電極夾不穩的情況，會對測量結果造成影響。

2.3導體試樣的質量

測試樣品的質量是測量導體直流電阻準確性的直接影響因素，測試導體樣品的質量主要分為幾個方面，第一方面是金屬導體原材料的質量，金屬原材料的純度直接影響了成品的性能;第二方面是金屬導體試樣拉絲的均勻度，若在電線生產過程中金屬導體拉絲不均勻，會出現某一段電纜試樣中電阻合格、另一段電纜試樣中電阻不合格的現象;第三方面是金屬導體試樣的氧化程度，金屬導體（尤其是鋁線芯導體）長期暴露在空氣中，會發生氧化現象，在導體表面形成一層氧化物，使樣品整體電阻值升高;第四方面是測試樣品的制備，如出現單芯導體的彎曲、多芯絞合導體的松股、軟導體的斷絲等，都會影響電阻測量結果。

3提高導體直流電阻測試準確度的建議

針對以上導體直流電阻測試過程中的關鍵影響因素分析，為減少或消除干擾因素，獲得較為精確的導體電阻測量結果，可以通過相應的方法改進測試過程。

3.1試驗環境的控制

在實際測量過程中，即使電線試樣處于測試環境中較長時間，使用溫度計測量環境溫度來代替試驗時導體的溫度仍存在較大的誤差，在精度要求較高的場合或電阻值存在臨界值的情況下，采用該方法會導致測量結果不準確，出現誤判的情況。從精確測量導體溫度的角度出發，采用高精度的金屬導體表面測溫熱電偶，在不引起導體表面溫升情況下實時地檢測導體試樣的溫度;從精確控制導體溫度的角度出發來提高測試結果的準確性，如采用水浴、油浴的方式使導體試樣的溫度控制在較準確的溫度范圍內。

3.2測量設備的選擇

通過選擇高精度的檢測設備及電路配件來改善測量的效果，選用精度較高且穩定性好的標準電阻塊，可以同時采用多個標準電阻塊，選用檢流計內阻要非常大，四個可調橋臂電阻應成比例，而被測電阻和標準電阻電流接線端之間的導線應選擇導電性好、盡量短的退火銅線，以保證其電阻與被測電阻相比可以忽略不計。試樣夾具針對非規則截面的導體試樣，可以設計為導電性良好的電極片來替代，以消除因接觸不良導致的測量偏差。

4結語

導體直流電阻項目是電線產品質量的重要指標，直接影響電力運行的安全。綜合以上分析，在測量電線電纜導體直流電阻時，充分識別測試過程中的影響因素，在合理范圍內通過上述方式將測試的不確定度降到最低，提高測量結果的準確性和精度。是保證測試結果準確性的關鍵，是打擊假冒偽劣、提高工程質量、維護生命財產安全的必要手段。

參考文獻

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