温度调节对电线电缆导体电阻检测结果的探究

温度调节对电线电缆导体电阻检测结果的探究

陈武扬

32040119******3415 江苏省常州 213000

【摘要】众所周知，导体直流电阻是电线电缆电气性能最重要的评判指标，因此，如何准确检测电线电缆导体直流电阻至关重要。在众多影响因素中，环境温度影响最大，并且目前绝大多数检测机构用空调对样品进行温度调节，空调不能保证室内环境参数稳定，温度偏差以及集中出风严重影响环境温度的均衡性和导体直流电阻检测结果的稳定性。本文从环境温度调节样品状态的角度出发进行论述，并提出相应解决措施，使电线电缆导体电阻检测结果更准确。

【关键词】电线电缆；导体直流电阻；检测结果；影响因素；环境温度。

0引言

由于温度对检测结果的影响非常隐蔽，很难及时发现问题，相关规范对样品温度调节有明确要求，但没有提出实现温度准确控制的途径及要求，整个环境温度的均衡性、稳定性也很难确认。通过不同的检测人员、不同电阻测试仪、不同温度状况下，反复检测收集大量的检测数据，数据对比分析发现导体电阻测量结果误差非常大，数据离散性大，没有规律，远远超出重复性误差范围。因此，目前对环境温度方面的探究仍旧较为缺乏。

目前结合大量市场调查研究反映的实际情况来看，绝大多数检测机构环境温度都达不到均衡性、稳定性要求，全部采用分离式空调、自动集中送风方式调节环境温度湿度，严重影响样品调温效果，根本达不到样品调节与检测温度都控制在20±1℃范围内。在没有标准电阻的情况很难发现较小的温度偏差会造成检测结果的严重偏离，最后再通过二次温度修正换算成标准温度下每公里的电阻时，更容易进一步增大检测偏差。正所谓“差之毫厘，失之千里”，最终导致检测数据失实的情况发生。

1导体电阻检测情况

检测样品由上海国缆检测中心有限公司提供，共有三种不同规格型号的盲样，样品已通过均匀性、稳定性检验验证，样品的状态、性能稳定可靠。

在检测前后对样品调节状态、测试过程中的温度控制、导体电阻测试仪的性能、检测人员的操作等影响检测结果的因素进行认真准备确认、严格按规范及作业指导书要求对样品进行调节及检测，检测结果如下。

⑴第1次检测样品是多芯软导体，含有蓝色、棕色两种线芯，其中棕色线芯为干扰样，导体直流电阻检测结果以蓝色线芯为准；导体线芯标称截面积约为1.0mm2，蓝色线芯检测时温度20.5℃，检测导体直流电阻实测值共10组：16.992、17.001、16.885、16.913、16.824、16.389、16.281、16.762、17.114、16.603（Ω/km）。

⑵第2次检测样品是多芯软导体，含有蓝色、棕色两种线芯，其中棕色线芯为干扰样，导体直流电阻检测结果以蓝色线芯为准；导体线芯标称截面积约为0.75mm2，蓝色线芯检测时温度20.1℃，检测导体直流电阻实测值共10组：22.615、22.383、22.159、22.472、22.881、22.408、22.033、22.567、22.139、22.407（Ω/km）。

⑶第3次检测样品是红色单芯铜导体，样品长度1.5米；导体线芯标称截面积约为10mm2，线芯检测时温度19.9℃，检测导体直流电阻实测值共10组：1.691、1.525、1.702、1.633、1.614、1.622、1.671、1.808、1.599、1.624（Ω/km）。

通过三次不同规格型号样品检测数据对比分析，发现同一样品每次检测结果差异大，并且导体直流电阻测量误差都超过±2%，虽然检测数据不可能完全一样，但检测数据重复性差，测试结果异常。

2导体直流电阻测量误差过大的原因分析

针对导体直流电阻测量误差过大的问题，主要从“人、机、料、法、环”等方面分析查找原因，初步认定有以下三个可疑原因。

⑴导体电阻测试仪的影响：检测使用的设备为QJ44型携带式直流双臂电桥，为了准确查出导体直流电阻误差过大的的原因，将电阻测试仪重新送检定单位进行校准，校准结果显示设备不确定度Urel＝0.05%（K=2）,结果表明设备无异常，但是由于设备电池使用时间较长，检测前没有及时更换，电压偏低，可能会导致导体电阻实测值偏低。

⑵检测环境的影响：检测过程中要求的温度是指导体线芯的温度，但由于导体温度不便于测量，因此采用环境温度代替导体线芯温度。因此，必须确保导体温度与环境温度达到平衡，经过核实分析，样品在标准环境温度下调节的时间不足16小时；空调调温模式设置为自动模式，空调本身没有外置温控装置，在温度调节控制上可以会滞后；另外检测人员对环境温度重视程度不够，随意进出开关门，共同导致检测过程中导体线芯温度不稳定，增加了测量误差。

⑶检测人员操作不规范的影响：在检测过程中，检测人员应操作迅速，避免连续、长时间检测，否则会导致接触电势增加从而使导体线芯温度升高增大测量误差。经分析，导体电阻测试仪数据显示为表盘式，检测中需要根据检流计指针偏转情况不断调整电阻档位倍率，检测人员对设备操作不规范，为了能准确读取数据，经常会长时间内按着电源按扭开关和检流计开关不放，造成接触电势增加，从而影响检测结果的准确性。

3解决措施及检测结果

3.1措施及检测结果

⑴更换导体直流电阻测试仪：根据被测导体直流电阻的预测阻值选择适合量程的电阻测试仪，将之前精度低、电流测试方向、电流密度不能控制的QJ44双臂电桥电阻测试仪更换为QJ36B型液晶数显导体电阻智能测试仪，该设备数显读数直观、精度高、精度为0.01uΩ；该设备还配置高精度温度传感器，精度0.1℃；检测时施加给导体线芯的电流密度不大于1.0A/mm2，并且可以改变电流的检测方向，同时满足四端测量技术。

⑵夹具：将鳄鱼钳型导线夹具更换为1m导线四端测量夹具，四端导线夹具的外侧连接一对电流电极，内侧连接一对电位电极，电位接触刀刃要锋利呈V字型构成，相互平行，刀刃夹持样品后要与样品保持垂直，夹紧的力度适中，以不损伤导体线芯为宜。（如下图所示）。

设备、夹具更换前后照片

⑶样品制作：根据样品导体截面积的大小，按规范要求截取相应长度的样品，用专用剥线钳把两端与夹具连接位置绝缘层剥掉，剥离时务必小心谨慎，防止损坏导体线芯，犹其是多芯软电线，剥离时更容易损伤割断导线线芯；样品防止被污染，仔细检查线芯表面是否有氧化层，如有要仔细清除掉，避免氧化层影响导体电阻测量结果；根据需要对样品进行调直，调直时不得使导体截面积发生变化扭曲，也不得使导体被拉伸变长。

⑷样品温湿度调节：检测前需要将样品及检测设备放置在相同环境中进行调节，温度控制在20±1℃范围，空气湿度不大于85%，被测样品在以上环境中放置时间不少于16小时，确保检测和调温全过程中温度变化不大于1℃，目的确保使用规范提供的校准系数时，导体温度已达到精确测定电阻值允许的水平；样品放置位置离地面不小于1m，离墙不小于10cm，温度传感器和样品距离不超过1m，高度基本一致，样品放置远离门窗，避免受热源及空气对流的影响。

⑸样品检测过程：导体电阻测试仪必须专人操作，需要经过专业培训，并且对检测仪器设备性能要非常熟悉，操作熟练，提前把样品与专用夹具连接好。操作间只允许1名检测人员进行操作，防止人多影响环境温度，测量时间间隔要尽可能短，不能连续测量，防止检测电流引起导体线芯温度升高，保证测量过程中导体线芯不发热或发热影响尽可能小。

⑹数据计算与分析：根据检测时的温度修约至小数点后1位数字；样品长度修约至小数点后1位数字后再将单位换算成m，按照GB/T 3048.4-2007第6.2条要求计算温度为20℃时每公里长度电阻值，检测结果修约至小数点后第三位。

通过上述措施，再次对同一样品进行检测，测量误差仍然超出范围（详见表1）。

表1 环境温度调整前导体电阻测量结果统计表

通过更换精度更高的设备、对设备进行检定校准、更换检测人员、改变夹具夹持方式，仍然没有从根本上解决测量误差过大的原因，最后以排除的方式把问题锁定在空调调节环境温度上。

3.2环境温度调节改进措施及检测结果

⑴将空调更换成全自动标准恒温恒湿控制仪，检测室与调温室共用，面积不大于10m2。

⑵检测室门窗密封严密不透风，达到良好保温效果。

⑶检测操作台设在远离门窗位置，防止开关门被空气流及阳光直晒影响检测结果。

⑷全自动标准恒温恒湿控制仪出风口通过全封闭与排风管相连接，排风管沿检测室四周墙顶布设，在排风管径向均匀打孔，形成小而分散均衡出风口，使检测室避免集中送风形成强气流，保证整个检测环境温度真正均衡可控。

⑸检测室四角及中部各设置1个无线温度湿度传感器与全自动标准恒温恒湿控制仪相连，以便准确采集温度，适时反馈调节控制温度湿度。

⑹把无线温度传感器、高精度玻璃温度、导体电阻测试仪温度传感器三者温度进行采集比较，找出温度偏差以便及时调整控制。

⑺检测前将导体电阻测试仪温度传感器绑在导体线芯上，目的是更加精准测量导体线芯的温度。

通过以上温控方式的改进以后，对已知标准阻值的样品进行复测，检测结果稳定，并且重复性偏差小，检测结果与标准值吻合，从而真正达到有效调温的目的（详见表2）。

表2 环境温度调整后导体电阻测量结果统计表

4结语

本文通过对电线电缆导体直流电阻检测进行一系列的控制措施及检测结果分析，得出以下结论：

⑴环境温度均衡稳定对调节电线电缆导体电阻的状态影响最大，直接决定电线电缆导体电阻检测结果的准确性。

⑵电线电缆检测室在规化及建设时门窗位置应设置合理，避免布置不合理影响环境温度的稳定。

⑶将传统采用空调调节环境温度的方式更换成全自动标准恒温恒湿控制仪，并且需要在不同位置安装至少5个温度传感器，通过传感器温度反馈及时准确调控环境温度。

⑷改装全自动恒温恒湿控制仪出风方式，把封闭的出风口与排风管相连，排风管沿检测室四周墙顶布设，在排风管上均匀打孔，从而避免集中出风形成强气流，保证整个检测环境温度均匀稳定。

⑸控制导体电阻测试仪的测试电流大小，电流稳定才能保证导体电阻检测结果的准确。

⑹高度重视环境温度调节电线电缆样品状态与检测室的温度要均匀一至，将温度调节室与检测室合并设置，控制好样品调节的环境温度才能控制导体线芯的温度，导体线芯温度准确控制在20±1℃时，才能保证经过二次温度修正以后导体直流电阻检测结果的准确无误。

参考文献：