关于大截面铝导体电阻不合格的原因分析
电线电缆导体直流电阻试验要点及影响因素
电线电缆导体直流电阻试验要点及影响因素摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，电力企业在我国发展十分迅速，电线电缆是我国重点工业产品之一，它被广泛的应用在国民经济建设的很多领域。
电线电缆的产品质量关系到国计民生和老百姓的生命健康财产安全。
而导体直流电阻是表征电缆导电能力的重要指标之一。
当导体直流电阻超过国家标准技术参数时，使用过程中，电流通过导体，就会加大线路上的损耗，使得电线电缆发热加重，从而加速包覆在导体外面的绝缘和护套材料的老化，严重时甚至会造成供电线路漏电、短路，引发火灾事故。
导体直流电阻试验，便是考核电阻超标的一项重要试验。
检验仅是依据国家产品标准，在生产中及生产完成后的成品进行的质量检测。
产品质量属性是客观存在的，检验后仅是明示，不检验，也是客观存在的。
关键词：导体直流电阻；试验要点；影响因素引言在日常的检验检测工作中，检测电线电缆的一项重要指标是导体直流电阻值，只有准确的测量数据，才能正确评价产品是否合格，因此对测量结果进行不确定度分析尤为重要。
根据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》，对导体直流电阻测量不确定度的来源分析，评定标准不确定度，计算合成标准不确定度，确定扩展不确定度，才能对测量结果正确评价。
下面就以GB/T5023.2-2008/IEC60227-2:2003《额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆第2部分：试验方法》；GB/T3048.4-2007《电线电缆电性能试验方法第4部分：导体直流电阻试验》为例做具体介绍。
1导电线芯直流电阻试验导电线芯直流电阻是电气装备用电线电缆电性能很重要的指标之一。
一般要求导线电阻小，以减少线路损耗。
个别特殊产品要求电阻在某一范围内（如高压阻尼点火线），也有的产品没有严格的电阻要求（矿工帽灯线、爆破线等）。
导线的电阻在标准中规定为直流电阻不大于某一个值或直流电阻率不大于规定值。
金属导体材料直流电阻的测量已有比较成熟的试验方法，但在应用到电线电缆产品时，由于导电线芯大多是绞线，特别是大截面积绞线结构时，沿用一般的直流电阻测量方法，常不易得到正确的测量数值，故在探讨通用的试验要求外，还将进一步分析影响测量正确性的因素。
电线电缆导体直流电阻测量的误差分析
电线电缆导体直流电阻测量的误差分析摘要：对于电线电缆产品，根据GB/T3048.4-2007标准要求和实际检测工作，对电线电缆中导体电阻项目的原理、实验过程、影响实验结果的因素及检测中应注意的事项进行探讨。
关键词：电线电缆;直流电阻;截面积;电流;温度引言在诸多电线电缆质量检验项目中，导体电阻是重要的检测项目之一。
实际检测过程中往往由于忽略某些因素，导致测量结果的偏离。
本文通过多年检测实践，分析对测量结果产生影响的因素并给出了相应的解决办法，与大家共同探讨。
1.概述电线电缆直流电阻测量的依据是GB/T3048.4-2007《电线电缆电性能实验方法第4部分：导体直流电阻试验》。
试验的方法如下：从被测电线电缆上按要求切取不小于1m的试样，去除试验导体外表的绝缘、护套或其他覆盖物，露出导体。
在试样接入测量系统前，清洁其连接部位的导体表面，去除附着物和油污，连接处表面的氧化层尽可能除尽后，将导体试样固定在专用四端卡具上，双臂电桥的四个测试端与导体两端可靠连接后闭合直流电源开关，仪器完成预热后开始测量。
调节电桥平衡。
读取电桥读数，记录至少四位有效数字，关闭试验电源后准确测量卡具间被测导线的实际长度，记录环境温度，将测量结果换算到20℃时1km导体长度的电阻数值作为最终的报出值。
2.系统误差一般情况下，我们检测的样品的导体电阻都远小于1Ω/m，通常采用双臂电桥和专用的四端测量卡具，再配合试样、标准电阻、检流计、变阻器、电流表、连接导线、开关、温度计等实验器材，组合成一个测量系统进行检测。
不难看出，检测设备的精度、检定及校准是造成系统误差的主要原因。
如何减少系统误差呢？我们应定期对检测设备进行检定和校准，以保证所有设备的精度都能满足检测的需要。
使用双臂电桥时，标准电阻和试样间的导线电阻应明显小于标准电阻和试样的电阻。
否则应采取适当的方法予以补偿，如导线补偿，使线圈和引线阻值比例达到足够平衡。
对卡具的要求是每个电位接点与相应的电流接点之间的距离应不小于试样截面周长的1.5倍。
如何准确测量大截面铝导体电缆直流电阻
２ ． ４ 试验结果及计算 每公里长度 的导体 电阻按 以下公式计算 ：
×
对于大截面铝导体 电缆 ， 在测试时 ， 对其长度有 着特殊的要求。在进行型式试验或抽样试验时 ， 推荐
采用试样 长度 ： 截面积在 ９ ５～１ ８ ５ ｍ ｍ 时， 试样 长度 取３ ｍ； 截面积在 ２ ４ ０ ｍ ｍ 及 以上时 ， 试样长度取 ５ ｍ ； 截 面积在 １ ８ ５ ｍ ｍ 以下时 ， 试样长度取 ５ ｍ； 截 面积
接头 （ 铝鼻子 ） ， 并用液压钳进行压接 ， 以保证压接后 的铝导体与接头融为一体 ， 其 电位电极采用直径 ｏ ． ７ １ ． ０ ｍ ｉ ｌ ｌ 的软铜 丝在铝导体外 紧密绕两圈后 打结 ，
以防止松动。整个操作过程应迅速 ， 应并使用保鲜膜 将裸露在外面的导体包覆 ， 防止其氧化 。
摘 要： 为 了准确测量大截面铝 导体 电缆直流电阻， 对影响测量的 因素 ： 温度 、 施加 电流 、 试样长度和 夹具 、 试样端 头的选
择进行 具体的分析 。 正确制作样品 ， 对整个测量过程进行有 效的控 制 ， 得 到准确的测量 结果 ， 并通过公 式计 算 出大截 面
铝导体电缆直流电阻， 与标准要 求进行 比较 ， 判 断出厂和进入使 用现场 的电缆品质的优劣 ， 以避免 由于电缆载 流量不够 引起供 电 系统的故 障而引发安全 生产事故 。
关键词 ： 铝 导体 电缆 ； 大截面 ； 直流 电阻
中图分 类号： Ｔ Ｍ９ ３ ４ ． １ ２
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ５ ４ ５ Ｘ （ ２ ０ １ ３） ｏ ４ 一 Ｏ １ ６ ８ － ０ ２
本文对影 响大截 面铝导体 电缆直流 电阻测量 时 ２ ． ２ 样 品的 制作 在制备样 品时 ， 去除铝导体两端外表面的绝缘 、 的因素（ 包括 ： 温度 、 施加 电流 、 试样 长度 和夹具 、 试 样端头的选择 ） 进行了分析 ， 排除了各种与测量有关 护套或其他覆盖物后 ， 用工业酒精清洁导体表面 ， 对 的影响因素 ， 对大截面铝导体 电缆进行准确地测量。 其电流引入端子采用标称截面积与试样相 同的铝压
铝绞合导体直流电阻测量方法
对于铝绞合导体直流电阻的测量，许多公司也作了不少的研究。
在GB3048中，对电阻测量时电压端与电流端的距离、测量电流大小等都作了规定。
对于合格单线用正常工艺绞合的线芯，在实际测量中仍有可以探讨的问题，如电位端形状对测量结果的影响、四端法测电阻的关键点、如何实现测量电流均匀等。
对此以上问题我提出以下几点看法。
一、用合格单线和正常绞合工艺绞出的线芯电阻有一定的余量绞合线芯中各单线间的绝缘，电流都是沿单线成螺旋状流动，且线芯的全部单线都可靠地与电流引入端相接。
计算1m长绞线中各层展开的长度，按并联电阻计算公式，计算绞线的直流电阻公式如：实际绞合线芯的单线间还存在一定电导，电导的大小与单丝表面情况有关。
电导存在使线芯中有直流不完全沿单线螺旋状流动，有一部分电流是沿单丝成轴向流动。
此时线芯直流电阻比电流完全沿单丝成螺旋状流动时还要小些。
由于绞合后铝单线的电阻无明显变化，在单线合格下，即使考虑到线芯成缆后长度增加1%，绞合线芯电阻还是有一定余量。
二.产生测量值不合格的原因出现绞线电阻不合格现象，原因都在于电阻测量中测量电流未能均匀地流经试样。
线芯的全部单丝可靠地与电流引入端相接，且线芯中的单丝间绝缘电流沿单丝成螺旋状流动。
那么在单丝直径相同、质地均匀的情况下，试样上垂直于线芯的截面应该是等位面，处于该截面上的单丝间电位差为零。
在等位情况下，电压端间电位差不会因电压夹具的形状，与试样接触的方式及其对试样的压紧力的改变面变化。
目前测量绞线电阻的夹具形状多为刀状与围状，通过拧紧螺栓对试样产生压力。
由于铝单丝表面氧化膜的存在，当测量电流通过这种形式夹具引入试样时，其电流分布往往是不均匀的，绞线外层单丝的电流密度。
该现象随绞线截面增加而严重。
V型电流夹具虽比刀状，圆环状电流夹具有了较大的改进，但还不能使电流达到理想的均匀状态。
分布不均匀的测量电流使相距1m的两电压端的电压差，大于均匀测量电流下两电压端间的电压差。
在这种情形下，对电压端夹具形状，压力作近一步改进也往往不能奏效。
铝合金电阻点焊所存在的主要问题
1.2铝合金电阻点焊所存在的主要问题1.2.1铝合金点焊焊点质量不稳定主要体现在以下几个方面。
(1)喷溅与飞溅严重。
铝元素非常活泼，在铝合金材料表面非常容易形成氧化膜，这层氧化膜组织致密、熔点极高、导电性能极差。
这就使得接触面上的接触电阻比较大。
在硬规范焊接条件下，接触面上产生较多的热量。
另一方面，铝合金材料熔点低，加热熔化时的塑性温度区间窄，所以很容易在工件间接触面上造成喷溅，在电极与工件间造成飞溅，喷溅和飞溅的产生会带走部分热量和熔化金属，严重影响了熔核直径的大小，对焊点质量极为不利。
(2)焊点表面质量差。
铝与铜合金容易形成低熔点(547℃)共晶物，并且这种低熔点共晶物的电阻率比较大，接触面上较大的产热量使电极与工件接触面上产生局部熔化，并发生较为剧烈的共晶反应，以致出现电极与工件的粘连，恶化了焊点的表面质量。
电极与工件的粘连及飞溅严重破坏了电极表面的连续性，进而恶化了后续焊点焊接时电极与工件间的接触状态，使电极与工件间的接触由起始宏观上的连续接触变为不连续。
在硬规范条件下，这种宏观上的不连续接触加剧了飞溅、局部熔化及粘连的产生，对焊点的表面质量更为不利。
(3)熔核尺寸波动大。
电极与工件接触面上的局部熔化、飞溅及电极与工件的粘连，破坏了电极表面的连续性。
在连续点焊过程中电极表面的不连续性具有较强的随机性，这使得电极与工件间及工件间的接触状态很不稳定。
另外，受工件表面状态、电极压力、焊接电流等因素的影响，连续点焊中熔核直径波动较大。
(4)熔核内部易产生缺陷。
与弧焊相比，铝合金在点焊时金属的熔化量较少，其2A16铝合金电阻点焊焊点表面缺陷分析与工艺优化导热系数又比较大，所以熔核的冷却速度非常快。
另外，铝合金是非导磁材料，液态熔核区的流动速度非常小，熔核在凝固时极易形成缩孔、缩松和气孔。
虽然这些缺陷对接头强度影响不大，但对接头的疲劳性能却有显著影响。
(5)结合线伸入。
结合线伸入是点焊和缝焊某些高温合金和铝合金时特有的缺陷，是指结合面伸入到熔核中的部分。
【doc】铝导线电阻率测试及误差分析
铝导线电阻率测试及误差分析1.,一?铝导线电阻率测试及误差分析口剥峨华宗世毫李长茂周文龙王桂芹高洪吾口魏广升(大连理工大学材料系大连116023)(青岛大学,青岛2660~HI摘要:本文叙述了测试导线电阻率所涉厦的两个几何量截面积,长度和两上物理量电压,电流的精确测试方法.考查了两个几何量测试精度对电阻率的髟响对测试结果进行误…堂测试堡茎竺锨关键词:铝导线电阻率测试误差分析一r1.前言导线的电阻率是电线电缆最关键的技术指标之～.为了保证电能传输的效率,减少电能在输电线路上的损耗和压降.各类电线电缆都对直流电阻有较高的要求.导线的电阻率也是检测导线质量的重要指标,为此必须保证导线电阻率测试的精度.本文重点考查了两个几何量测试精度对电阻率的影响,井对测试结果进行了误差分析此外.还对电阻值的测试方法和实验条件进行了讨论分析.电阻率测试综合误差降为±0.04%.2.实验测试方法2.1导线载面积A的测试实验采用液体静力称衡法精密测量出一定长度铝导线的体积,利用公式求出导线截面积.液体静力称衡法是体积测量中最基本,最经图I液体静力称衡原理图捌l瞳华典的方法,依据天平称量浸于液体中的试样所受的浮力来求体积,实验原理如图1.由阿基米德原理:F=(rllI—rll2)g=阳VgV:—(ml-—mz)(1)p0式中:F一导线在水中所受浮力;rlll一导线在空气中的视在质量;m2一导线在水中的视在质量;po一蒸馏水的密度;V一铝导线体积.根据电阻计算公式:R=P?詈,得p=R.(2)式中:p一铝导线的电阻率;R一一定长度铝导线电阻值;L一铝导线长度;A一铝导线截面积.把(1)式代入(2)式,得:'(设M=m[--m2)(3)对(3)式求全微分得:+棵一2~L3dL—一一虬为了考查dM与dp之间的关系寻求适当的质量测试精度,暂且假设导线电阻值R;蒸馏水密度p0及长度L的测试结果与各自的真值无限逼近即:dR=Dp0=dL=0.则全微分式简化为:计量自谢试畦术l998?NO6dp:dM'p0.(4)由于——!只需取一位有效数字,故可认为P0.LR,相互独立,,全微分式成立.试样公称长度L=lm;电阻率取国际标准p=0.028264~.mm2/m…;直径取被测试样平均值0=2.283mm;计算电阻值为R=6904×10.n;蒸馏水密度取20"C标准值p0=0.998229g/ cmj,近似求得:d口=0.7×10一dMn?m/g实际上电阻率值为2.860×10一～2.700×10n?rll之间均可得到上式—=0.7×10.L的结果,当dM=0.Irag时,dp=0.00007×10n.rll,可见质量的测试采用万分之一光电分析天平精度达0.1mg,可近似认为最终截面测试误差对电阻率的影响是微不足道的.2.2长度L的测试^由电阻率公式P=R?可知长度测量的精度将直接影响电阻率测试结果的精度.实际生产出的线材包括实验所用试样都不是绝对直的,如果弯曲较大而直接测量长度势必造成较大误差,因此在长度测量和电阻值测试时必须把铝导线拉直.实验中被测试样的公称直径为2.283mm,由于铝合金材质塑性好,易变形,这给长度测量带来一定的难度,把铝导线拉直必须施加一定大小的轴向拉力,但力的大小很难掌握,力太小不足以将导线拉直,力太大又将使导线产生严重的弹性甚至塑料变形. 长度测试时寻求适宜的拉直力就成了一个必须解决的问题.为此,实验测试了铝导线的弹性模量E及拉直拉力的范围.弹性模量测试采用机械拉伸法,原理是根据虎克定律,在弹性范围内固体材料的应变与应力成正比,对一定材料而言其比例因子是个常数即弹性模量E,定义为:F一—AF—/A一rAL/AAL式中:△卜铝导线所受拉力计量与潮哉杖木?1998?NO6△L一拉力作用下导线伸长量.其中△L是微小量用光杠杆法测量,原理如图2,铝导线未伸长时标尺上刻度值n成像在望远镜分划板的准线上,铝导线伸长AL时G也随着向下移动,标尺在准线上的刻度值为n2,刻度值变化量为:A=n2一n【,它与AL成正比,当AL《B时0很小有:△LAnb2Bk△L'△n(6)把(6)工代入(5)式得::垒Ⅱo2b?△n式中B是平面镜到标尺的垂直距离.}梁磐~~R/JJ1n白RI芏i2光杠杆艘法侧微小伸长量铝导线张紧力测试利用自制的拉力测试仪如图3.该拉力测试仪主要部件是CL—YB一13型拉压力传感器.测力仪在设计上仿制了DQ—I型电桥夹县,所测张紧力的大小与测试电阻时所加张紧力在可信度E一致3拉t刚试仪2.3电阻值的测试TT根据欧姆定律R=,电阻值的测试涉及■通过铝导线的电流及导线两端电压.本实验采用伏安法用DQ—I型电桥夹具四点法测试,实验电路如图4.测试是在恒温室内进行的,恒温油箱调节测试环境温度,把温度控制在20±0.1℃.当温度达到要求时,同时准确23?读出u,I值,便可得到该温度下直流电阻值.4买粒电踏3实验结果讨论误差分析3.1液体静力称衡法测试铝导线截面积(1)实验结果把铝导线从电位刀刃处截下,磨平端面,用汽油,丙酮,酒精擦洗后绕成~60mm的均匀线圈用TG2328B天平称量其在空气和蒸馏水中的视在质量,测试六次取平均值:1三ml—n¨m2言№?(n6)△m=.一m2忽略称重时空气浮力的影响,铝导线和小钩浸人水中部分总体积为:,,I.:二:一Amp0小钩浸入水中部分体积:v【==铝导线体积:V=V oVl从而求得导线截面积:A=÷导线直径:.=2-()2=2?()铝导线直径为六次测试结果的平均值:口=∑0.(n=6)铝导线直径测试绝对误差:8=口.一平均值标准差:=[](n=6)考虑到导线体积,线性尺寸随温度而变化,计算时应将试验温度测得数值换算到标准温度to.本实验规定标准温度to为20"C.若实验中导线在水中视在质量是在203℃范围内测试的.根据线膨胀系数?,蒸馏水密度随温度变化关系对其进行修正得到20"C下的结果.由-24-公式:△V(,t)=3?V(t)?r?(trlt)P(0,t)=n(tot)式中:△V(to,t)一试验温度【与标准温度时导线体积差;V(t)一试验温度t时导线体积;r一铝线膨胀系数;p(t...t)一试验温度t与标准温度[..时蒸馏水密度差;一蒸馏水密度温度系数(在20=3℃内近似线性);得△m修正公式为:d△=3r(0t)V(t)p(t)+(【)一t)V(t)dam的修正值,当测试温度高于20℃时,△应加上一微小量d即(△+d);反之(△一dm).实验测试同一根铝导线戒次,数据列于表1表1导线截面积截面积A直径o平均直径o序号rainl4095792.283624.096042.2836934.0958422836322836600000【4.095992.2836854.0959664.09589228365(2)截面积测试综合误差分析用液体静力称衡法测导线截面积是从试样体积,质量,长度和液体密度确定的V:—ml-—m2.】A=孚=m_l-m2(7)L0L这时截面积A的测试误差是由质量ml,m2;长度I和蒸馏水密度p0测量误差综合决定的,为了求截面积测试相对误差对(7)式取对数:[nA=[n(mI2)一[nso[nL(8)对(8)式求全微分得:dA—dmtdin2ddLA【m2m【一m2PIJL计量与涮试杖术?1998-NO6上式中dA,dm],din2,dp0,dL为微小量以△代替.根据高斯误差理论合成相对误差公式为:警】2+c+(n(㈩质量误差取天平感量△mJITI2=0.1mg,长度误差取毫米刻度尺误差△L=0167ram,液体密度误差取0.1"C密度之差p0=0.0000212g/cm,空气中试样视在质量m= 11062417mg,液体中视在质量rlSl2=6973.443mg,液体密度取标准20℃值p=0.998229g/cm3,由公式(9)得;警_『(n()+(A00Z)()zp0L:『2×rl1062417—6973443()+()998229,0.l000:(2×5.98×10+4,9^10'10+27×l0)/圭±0.(/2%这个误差范围已远远小于GB/T3048.2中规定的截面误差0.15%的要求,由公式(9)可知要使测试误差达到标准限制误差应分别从质量测试,长度测试及液体温度的控制三方面着手.3.2长度测试(1)机械拉伸法测得铝导线弹性模量E为:E=:74GPa式中:铝导线直径.=2.283mm,导线有效长度L=930mm,光杠杆长b=7.1cm;距离B=295cm,拉力△F=9.80665N,仲长量五n=025cm,该铝导线拉力与伸长曲线如图5.计量与测试杖术-1998-NO6nLmm5铜线JJ仲长山菹(2)用拉力测试仪测试1ITt长.直径2.283mm.铝导线拉直时所受张紧力大小在68.6455N--12648645N之间,平均为98.(1665N.由虎克定律得到铝导线在张紧状态伸长量:d=E,￡丢AL=…)式中:一铝导线应力;一铝导线应变;E一弹性模量:由(10)式求得剥应伸长量在0.23～0.43mm之间.平均033ram,因此被测试样在去掉张紧力后的长度为99977～99957mm.其平均值为999.67mm.(3)长度测试误差长度测试是以DQ—I型为电桥夹具的电位接触点互相平行且均垂直于试样纵轴的锐利刀刃间距为准,当铝导线被拉直后长度测试误差主要是由刻度尺自身刻度屡差和读数误差,毫米刻度尺的极限误差是这两面误差和如果△搔取0.5ram,其误差服从正态分布:LU吉"--0167rnnJ故长度测试相剥误差:=<o一3.3电阻值测试四点伏安法测试铝导线电阻.线路采用四-25?股粗铜线减少了电路电阻对测试结果的影响. 用伏安法消除了电桥标准电阻校准误差和试样与标准电阻比较误差,用电流密度小于0.134A/iTtm2的小电流减少了测量电流引起的发热误差'在忽略试样与环境热交换的情况下经计算30秒内试样温升0.006"(2,对电阻测试几乎没有影响.四点法电位接触点与电流接触点之间的距离大于导线断面周长的1.5 倍】,减少了相互问电磁影响.装置如图(6).热电儡毒三三i图6l岣一I型电桥夹具另外采用平衡点法,修正了接触电势误差.实验过程在恒温室内,通过空调和恒温油箱控制测试环境温度,使其精确到20±0.I'C.实验测试了几种铝合金导线的电阻值,列于表2.寰2铝导线电阻稠试值序号I23456阻值R683606.84706.8盯56.84416.84076.8613m.q电阻测试不确定度:)2+(…)式中△u=0.001mY为电压测试用GDM一8055型数显复用表分辨率;AI=0.01mA为电流测试用FLUKE8840A型数显复用表分辨率;U=3.470mY电压平均值;I=507.05mA电流平均值,代人(n)式得:=0.03%.4.电阻率值及测试综台误差由电阻率公式:P=R?A:TU,A(12)U=3.470mY;I=507.95mA,p=2.2836mm,L=1000ram代人得D=2.8029×10n,m.电阻率测试涉及了截面积,长度,电流,电压四个量,各量测试值及不确定度列于下:A=26?4.09mm2.△A=6.93×10miD.2;L=1000mm,△L:0.167mm.U=3.470mV.AU:0.001mV,I=507.05mA,△I=0.01mA.由(12)得电阻率测试合成不确定度公式为:_[(()+()+())恤:(8.3×10'+3.9×10'0+2.9×10—+2.7×10—),=±0.04%电阻率测试综合误差远小于GB3048.2—94不超过±0.20%的规定.5.结论为保证导体电阻率测试精度,必须严格地控制截面积,长度,电阻值(电流,电压)的测试精度,并对系统总误差中的各部分误差分别予以限定.根据本文实验得出如下结论:(1)采用液体静力称衡法测试导体截面积,引入"温度——体积——密度"修正公式可把国标截面积误差由±0.15%降低到±0,02%.(2)长度测试误差主要是刻度尺制造误差和读数误差,本实验长度测试误差±0.02%达到国标±005%要求.(3)导体直流电阻值测试采用伏安法,可消除电桥测试时带人的标准电阻校准误差,试样与标准电阻比较误差,本实验电阻率综合误差为±0.04%远低于国标±0.20%的要求.参考文献[1】袁百奋铝缝合导线直流电阻测量方法探讨电线电缆. 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电缆导体电阻和电阻率误差原因分析
电缆导体电阻和电阻率误差原因分析摘要：本文通过对电缆导体电阻和电阻率的解释，分析了导体电阻和电阻率测量时产生误差的原因，以及有效减少误差的正确措施，对电缆检验人员和企业技术人员有较强的现实意义和较好的指导意义。
关键词：电缆导体；电阻及电阻率；误差原因；措施；前言电线电缆是我国重点工业产品之一，它被广泛的应用在国民经济建设的很多领域。
电线电缆的产品质量关系到国计民生和老百姓的生命健康财产安全。
一、电阻率及电阻概述1.对于电缆来说，导体的电阻是指其对于电流通过的阻碍作用。
导体的电阻与导体的材料、长度、截面、温度有关；也可以这样说：当软圆铜线温度为20℃、截面为1mm2、长度为1m时，其电阻值为0．017241Ω；电阻值越大，阻碍电流通过的能力就越大，载流量就越小。
上海电缆研究所通过试验，提出了电缆的载流量，可供参考。
电缆导体的电阻率有体积电阻率、质量电阻率、单位长度电阻率。
体积电阻率为单位长度和单位截面积的导体的电阻。
国际电工委员会IEC28（125）《铜电阻国际标准》中规定：“20℃温度时，国际退火铜体积电阻率是1／58=0．017241Ω·mm2／m”。
2.影响电阻的因素（1）原材料的选择选用优质的铜或铝为原料。
当原料进入工厂时，企业若是不严格控制原材料的性能测试或存储材料不当而造成材料氧化，再或者选择了低价回收铜导致铜杂质含量高，势必影响导线承载能力，导致导体直流电阻增加。
改进建议：购买表面光亮、品质优良的铜、铝作为原材料。
进入工厂时，原材料的质量应严格检验，须通过原材料的性能试验并具备合格的第三方检验报告。
同时，采用适当的贮存方法（如物理方法对隔离空气进行适当的包裹）防止铜的氧化。
（2）生产工艺中的控制电线电缆生产过程中，铜导体易氧化变色，这会大大影响导体载留质量。
其次，生产时，拉丝工艺中的退火不良，绞合时张力太紧会导致导体拉细等情况，也会影响导体直流电阻的阻值。
改善建议：采用合适的铜杆加工工艺，使用含抗氧剂的拉丝油；在退火工序使用抗氧剂，并尽量缩短铜丝的受热过程，采用以上措施能够降低电线电缆铜导体氧化程度。
探析影响大截面导体直流电阻测试的因素
探析影响大截面导体直流电阻测试的因素刘四委电线电缆导体的作用是传输电流，导体的损耗主要由导体材料的电导系数来决定，为了减小电缆导体的损耗，国内现在普遍采用具有高电导系数的金属材料铜或铝制成。
两种材料的电导性能都要通过测试电性能来检测是否合格，测试方法有直流电阻测试、交流电阻测试。
为了统一测试标准和有利于对比，一般采用直流电阻作为判断导体是否合格的重要依据，直流电阻越大，导体的导电能力越低，直流电阻越小，导体导电能力越高。
国家标准GB/T3956—2008《电缆的导体》和GB/T3048.4--2007《电线电缆电性能试验方法导体直流电阻试验》也是推荐采用直流电阻测试方法。
本文结合实际测试结果和积累的经验来探析影响大截面导体直流电阻测试的因素。
电线电缆制造企业测试直流电阻的设备现在多数采用QJ36和QJ57型电桥。
随着科学技术的发展，测试设备越来越商品化、便捷化。
例如现在市场上也有通过计算机控制的自动、半自动数字式直流电阻测试仪器。
无论使用何种测试设备，都是为了得到一个有效的、精确的导体直流电阻测试数值。
影响大截面导体直流电阻测试的因素有：生产制造过程中的因素、试验室环境温度与导体温度的不一致的因素、端部处理不当的因素（特别对于大截面铝导体端部处理）、测试设备和测试人员操作的因素。
一、生产制造过程中的因素电线电缆导体在生产过程中的的因素会直接影响导体直流电阻测试的精确性。
特别对于大截面导体，如单丝退火不均匀、单丝直径超差，绞制过程放线盘张力不一致，这些因素都可以通过工艺改进来完成。
主要影响的因素是导体节径比不符合工艺要求、导体有油污。
节径比大，会造成导体松散，在直流电阻测试时由于导体内层和外层有很大空隙存在，电阻值明显偏大，这时把导体外层用胶带包覆紧密后，测试结果会有所下降。
导体有油污和有氧化层，对于大截面铝导体的影响很大，如果有油污，可采用酒精进行清洗，对于轻微的氧化层可以用浓度较小稀盐酸（体积比5%---10%）进行处理，但不能过分清洗。
测量不确定度在大截面铝导体电缆直流电阻检测中的应用
。 ：电阻温度系数 ， 单位 ｌ ／ ℃ ｔ ： 测试 时的环境温度 ， 单位℃ Ｌ ： 被测样 品长度 ， 单位 ｍ
长期对 电缆产 品， 尤其 是大截面铝 导体 电缆 检测 的经 历， 导体 电 阻项 目的检测结果有 时处于一种临界状态 ， 需要 作出判定， 因此 ，
对大截 面铝导体 电缆导体 电阻检测结 果附有不确 定度 的说 明具
３ 所 用 的 测 量 仪 器
Ｏ Ｊ ３ ６型 双 臂 电桥测 量 系 统 ， 其 技 术 指标 为 ： 准 确度 等 级 有非常现 实的意义 。 现依据 Ｊ Ｊ Ｆ １ ０ ５ ９ 一 ｌ ９ ９ ９ 《 测量 不确定度评 定与 ． ０ ２级 、 基本量 限 ｌ Ｏ Ｑ ～ １ １ Ｑ。 表示》 ， 对大截面铝 导体 电缆 导体 电阻测 量不确 定度加 以完 整叙 ０ 测量 电缆长 度使 用 ｌ Ｏ ０ ０ ｍ ｍ量 程 的 钢 直 尺 最 大 偏 差 为 述和分析 。
设 计 研 发
Ｅ 电 Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ 子 Ｒ Ｏ Ｎ Ｉ 测 Ｃ Ｔ Ｅ 试 Ｓ Ｔ
２ ０ １ ３ 年３ 月
第 ５ 期
测 量不确 定度在大截 面铝导 体 电缆 直流 电阻检 测 中的应 用
黄 晋 （ 泰 州市产 品质量监督检验 所 ， 江 苏泰 州 ２ ２ ５ ３ ０ ０ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｍ ａ ｉ ｎ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ｏ ｆ ｕ ｎ ｃ ｅ ｒ ｔ ａｉ ｎ ｔ ｙ ｔ ｈ ａ ｔ ａ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ａ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ － ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｕ ｍ ｉ ｎ ｕ ｍ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｏ ｒ ｃ ａ ｂ ｌ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ： Ｔ ｈ ｅ ｕ ｎ ｃ ｅ ｒ ｔ ａ ｉ ｎ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ｓ ， Ｉ ｎ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｔ ｅ ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ Ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｅ ｎ ｖｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ｔ ｅ ｍ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ，Ｕ ｎ ｃ ｅ ｒ ｔ ａ ｉ ｎ ｔ ｙ ｄ ｕ ｅ ｔ ｏ ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ
铝材电导率不合格的原因
铝材电导率不合格的原因
铝材电导率不合格可能由以下原因导致：
1. **原材料问题**：铝材的电导率与原材料的质量密切相关。
如果使用的铝材含有较高的杂质或不纯物质，如其他金属元素、氧化物等，会降低铝材的电导率。
2. **加工工艺**：铝材的加工工艺也会影响其电导率。
不当的加工过程，如热处理不当、挤压工艺不合理等，可能导致铝材的晶粒结构不均匀或产生内部缺陷，从而影响电导率。
3. **合金成分**：铝材通常是由多种合金元素组成的。
如果合金成分的比例不合适或存在偏差，可能会影响铝材的电导率。
4. **温度影响**：温度对铝材的电导率也有一定影响。
在某些温度范围内，铝材的电导率可能会发生变化。
5. **腐蚀和氧化**：铝材表面的腐蚀或氧化会形成一层氧化物，增加电阻，降低电导率。
要解决铝材电导率不合格的问题，可以采取以下措施：
1. 选择高质量的铝材原材料，确保其纯度和成分符合要求。
2. 优化加工工艺，严格控制热处理和挤压等过程，确保铝材的晶粒结构和内部质量。
3. 精确控制合金成分的比例，进行合理的配方设计。
4. 考虑温度对电导率的影响，在测试和使用铝材时保持适当的温度条件。
5. 采取适当的防腐措施，避免铝材表面的腐蚀和氧化。
如果你正在面临铝材电导率不合格的问题，建议对可能的原因进行详细分析，并采取相应的改进措施。
同时，也可以咨询相关专业人士或进行进一步的实验和测试，以确定具体的原因和解决方案。
希望这些信息对你有所帮助！如果你还有其他与铝材相关的问题，欢迎继续提问。
电线电缆20℃时导体电阻不合格
电线电缆20℃时导体电阻不合格
当电线电缆在20℃时，导体电阻不合格可能是由于以下原因之一：
1. 导体材料的选择不合适：一些导体材料具有较高的电阻率，导致导体电阻较大，不符合该规格的要求。
2. 导体断面积过小：导体断面积的大小直接影响导体的电阻，如果断面积过小，导致电流通过时遇阻增大，导致导体电阻超过规定范围。
3. 导体长度超出规定：导体的长度越长，电流通过时遇阻越大，导致导体电阻增加，超出规定范围。
4. 导体表面存在氧化层或腐蚀：氧化层或腐蚀物会增加导体电阻，导致不合格。
5. 导体接头位置过多或连接不良：导体接头过多或连接不良会引入额外的电阻，导致整体电阻超出规定。
为了解决导体电阻不合格的问题，可以采取以下措施：
1. 更换合适的导体材料。
2. 增大导体的断面积。
3. 缩短导体长度。
4. 定期清洁和保养导体表面。
5. 减少导体接头的数量并确保连接良好。
需要根据具体情况仔细查找导致导体电阻不合格的原因，并采取相应的措施进行修复和改进。
铝合金电缆直流电阻检测
铝合金电缆直流电阻检测铝合金电缆在直流电阻检测时的误判0.6/1kV铝合金导体电力电缆在国内市场上已初步得到了认可。
产品应用大量增加的同时，也带来了一系列和安装有关的上游和下游的新问题。
各地质监部门、建筑工程检测机构对建筑市场上的铝合金电缆进行了产品抽检。
导体直流电阻检测是电缆电气性能的指标检测中最重要的一个环节。
对于铝合金电缆的直流电阻检测以哪个标准为合格指标，检测方法与常用铜缆相比有何区别，按照常规方法检测是否会出现误判，本文就这些问题展开讨论。
铝合金导体电力电缆的主要特点是在电工铝中加入合金元素，同时通过工艺调整，使得铝合金导体的机械性能大幅提高，避免纯铝导体的伸长率低、抗蠕变性能差、柔韧性差的问题，增加电缆系统的连接可靠性。
另外，保持铝合金的电气性能与电工铝导体持平，在61%IACS以上。
铝合金电导体的直流电阻考核指标可参考GB/T3956-2008《电缆的导体》中实心导体或绞合导体的直流电阻值。
1997年版的电缆导体标准中虽然也允许铝或铝合金线作为导体材料之一，但并没有指明铝合金导体的直流电阻值。
2008年新版标准中，除保留铝合金线作为导体材料外，还将铝合金导体的直流电阻值等同铝导体，这样给评判铝合金导体的电气性能提供了依据。
很多电缆质检机构的试验室多年来检测的绝大多数样品均为240mm2以下的铜缆，常取试样1.3米，一批试样全部剥除两端头绝缘和保护隔离层，导体两端处于松散状态，电流引入采用QJ-57 双臂电桥螺栓传动的合抱型夹具（与试验人员的用力大小有直接影响、进而对测量结果产生巨大影响）。
由于大截面铝合金电缆本身的特点，两端暴露在空气中会很快生成致密的高电阻的氧化膜，影响测试电流在导体中均匀流过，采用常规铜缆检测方法，得出的结果不能反映真实值。
继续采用习惯做法来检测大截面铝合金电缆产生的误差会非常大，常常导致严重的误判发生。
出现问题的原因在于铝合金导体在空气中会迅速形成一层薄而致密的氧化膜，这层氧化膜虽然能防止氧气对下面的铝金属继续氧化起到保护作用，但其本身的电阻非常高，对于10A至50A厚的Al2O3膜的范围为106～107欧姆。
aln电阻排的缺陷
ALN电阻排的缺陷主要包括以下几个方面：
1. 电阻值不稳定：ALN电阻排的电阻值可能会受到温度、湿度、机械应力等因素的影响，导致其电阻值
不稳定。
这可能导致电路性能下降，甚至损坏电路。
2. 温度系数较大：ALN电阻排的温度系数较大，这意味着其电阻值随温度变化而变化。
这可能导致电路
性能不稳定，特别是在温度变化较大的环境中。
3. 机械性能较差：ALN电阻排的机械性能较差，容易受到外力或振动的影响而损坏。
这可能导致电路故
障或失效。
4. 稳定性较差：ALN电阻排的稳定性较差，其电阻值可能会随时间而发生变化。
这可能导致电路性能下
降或失效。
为了克服这些缺陷，可以采取以下措施：
1. 选择高质量的ALN电阻排：选择具有高质量的ALN电阻排可以保证其电阻值的稳定性和可靠性。
2. 采取温度补偿措施：在电路中使用温度补偿元件可以减小温度对ALN电阻排电阻值的影响。
3. 加强机械保护：在安装和使用ALN电阻排时，应采取加强机械保护的措施，以防止外力或振动对其造
成损坏。
4. 定期检查和维护：定期检查和维护ALN电阻排可以保证其长期稳定性和可靠性。
关于大截面铝导体电阻不合格的原因分析
大截面铝导体电阻不合格分析经调查近两年铝导体电阻试验分析表明：大截面铝导体电阻一直以来处于不合格状态，即使是按国标生产。
表公司两年内生产铝芯导体的电阻检验记录根据上表公司两年内生产铝芯导体的电阻检验记录可以看出，大截面铝芯导体70mm2以上电阻没有合格的出现，由此可见此问题的严重性，根据公司现实情况判断造成铝芯绞合导体不合格的原因主要有两方面：单丝质量差与测量电阻方法不合理。
单丝质量公司使用老化的储线式铝拉机，本身就有缺点再加上退火环境，润滑油及模具等方面的影响造成单丝表面质量差，包括油污、粉屑、氧化都会导致电阻增大，致使大截面导体电阻不合格。
非滑动式拉制工艺。
公司铝拉丝设备为储线式拉丝机，模具润滑是单盒润滑，油温升温快，油温高，润滑条件差，容易造成单丝拉小，表面质量差。
可以移植铜线滑动式拉丝机技术，滑动式与之相比具有速度快、产量高、劳动强度低无污染、表面光亮等优点。
可满足大截面导线的要求。
绞合过程中的过线模。
过线模的材质一般为木质、胶木质、工程塑料和陶瓷及钢质。
前两种的效果好，但不耐磨，更换频繁，陶瓷的硬度高，耐磨性好，但易碎；钢质模子耐磨性差，易起槽一般不用。
目前最长用的是工程塑料，其效果很好，但发热容易磨损，要经常定时清洗穿线模内的油污积垢，保持内空的光洁。
导体表面的深灰色斑点影响。
产生原因可归纳为以下几点：1润滑油的作用拉丝油中含有少量的动物油脂，在拉丝工作区温度可达200℃以上，油脂在高温下容易产生分解和氧化反应，并有残留物附着在导体表面，在一定的条件下，残留的油脂会产生氧化反应，形成色斑。
2 铝粉的作用拉制过程中由于铝线与模具的滑动摩擦，将产生少量的细小粉末。
粉末量取决于模具表面的光洁度。
粉末产生后大部分沉淀，少量会随拉丝油附着在导体表面带出拉丝模与空气接触。
附着在导体表面的粉末部分干燥后漂浮在空气中，部分继续黏附在导体表面。
由于经过高温粉末已被氧化，这种氧化一直在导体存储过程中进行着，在一定的湿热条件下，粉末会缓慢的变成深灰色，好像导体运行3个月后的表面一样。
影响铝合金力学性能和电导率的主要因素
影响铝合金力学性能和电导率的主要因素2014-09-03小编牟泊仰铝百度亲，晚上好！一晃三周没有更新本平台内容了，许多朋友纷纷发来信息认为是不是系统故障，最近一直收不到每日的更新，小编在此一并回复一下：因前段时间频繁应酬，又缺乏运动，感觉做很多事情都力不从心，于是乎花了这三周的时间开始跑步、游泳、羽毛球等运动来锻炼身体，经过这几周的锻炼明显感觉身体恢复了许多，所以小编又开始继续更新每天的内容。
最近这段时间没能及时更新，希望大家能够多多谅解。
下次小编有类似事情时先给各位铝友请个假，也免得您不知所然的等更。
为了近段时间来的首次更新，小编必拿出点干货来给大家才能对得起各位铝友持续的关注与支持。
今天小编想和大家聊聊影响铝合金的力学性能和电导率的主要因素。
随着国防和民用工业的发展, 对铝合金的综合性能提出了更高的要求。
一直用于检验铝合金性能的强度、硬度和塑性等指标已不能全面地反映其综合性能。
金属材料的电学性能作为反映其综合性能的指标之一, 愈来愈受到人们的重视。
特别是作为金属材料电学性能指标之一的电导率, 不仅反映了材料的导电能力, 而且也与材料的成分和内部组织有关, 而材料的内部组织又与其热处理状态有关。
所以, 材料的电导率与其热处理状态和力学性能必然有一定的关联( 因为材料的力学性能也决定于材料的成分和内部组织) 。
近年来, 国内外已有采用测电导率的方法来决定铝合金的热处理工艺和某些力学性能的报道。
本文将根据有关资料及课题组的实验情况, 在这方面作一简要介绍。
1、合金的成分与组织一般情况下, 合金的合金化程度愈高, 合金的强度也愈高, 塑性则相反。
电导率与合金的塑性变化趋势相似, 即合金化程度愈高, 电导率愈低。
这是因为元素之间形成合金后, 作为溶质元素的异类原子会引起作为溶剂元素的晶格点阵畸变, 增加了电子的散射, 使电阻率增大。
此外, 合金组元间的相互作用引起有效电子数减少, 也会使电阻率增大。
高强铝合金的组织一般为固溶体的基体上分布着第二相粒子。
导电线芯直流电阻测量的误差分析与改进
导电线芯直流电阻测量的误差分析与改进郝奇;张宇星【摘要】在实验室对大截面铝导体及电焊机线进行导体电阻测试中,发现每次测试的数据偏差很大,本文对造成这种结果的原因进行了简要的分析,并提出一些减少误差的办法。
【期刊名称】《电气技术与经济》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】3页(P48-50)【关键词】电线电缆;导体电阻;误差;接触电阻【作者】郝奇;张宇星【作者单位】机械工业北京电工技术经济研究所;机械工业北京电工技术经济研究所【正文语种】中文【中图分类】TM934.120 引言随着我国经济的飞速发展和城市规模的不断完善，国家对电线电缆的产品要求日趋规范与严格。
目前，国内电线电缆的生产水平普遍较低，并且劣质产品充斥着整个市场。
电缆导体直流电阻的大小是衡量电线电缆产品质量的一项重要指标，关系到能耗和安全。
其在电线电缆电性能检测中尤为重要，在产品质量检测中被列为例检项目。
如今，电线电缆导体直流电阻的测量主要采用单、双臂电桥法。
虽然从理论分析来看，双臂电桥测试直流电阻的精度相对较高，但在实际测试中由于接触电阻等因素引起的测量误差仍然存在，并且对于绞线结构，绞合方式，尤其是大截面绞线结构的电阻测量，常不易得出准确的数值。
鉴于以上情况，本文以双臂电桥测试法为基础，分析了电缆线芯直流电阻测试中的影响因素以及减小测量误差的改进方法，为改进导电线芯直流电阻测量的方法提供理论和技术支持。
1 电缆导体直流电阻的测量原理根据GB 3048.4—2008规定，导体直流电阻的测量仪器采用单臂或双臂电桥。
本文采用直流双臂电桥法为测量导体直流电阻的基本方法。
直流双臂电桥是采用凯尔文线路宽量程的携带式精密型直流电桥，多用于测量1Ω以下的电阻，其测量原理图如图1所示。
双臂电桥法测量多采用四端子测量夹具，对于精度要求较高的电阻测量值，双臂电桥能够有效地减小接触电阻和接线电阻对测量结果真实值的影响。
因此，用直流双臂电桥测量小电阻时，能得到较准确的测量结果。
电线电缆用导体直流电阻不合格的因素
电线电缆用导体直流电阻不合格的因素电缆用导体，成品直流电阻不合格的因素有很多，大体原因是：一是线芯截面偏小，及生产中截面偏差小于负公差；二是线芯的状态不稳定（铝线H6~H9状态混用，铜线软硬不均）；三是生产中工艺路线不规范（没有定原材料的种类、没法固定生产设备）；四是成品测量时长度误差超过0.5%；五是成品测量时，电缆导体温度和环境温度不平衡，误差较大。
六是线芯结构不合理（主要是指紧压线芯）等。
解决的方法：成品直流电阻的水平，即越接近国家标准中所规定的直流电阻值越好，但由于目前，我们的工艺水平、管理水平、设备状况和国外发达国家比还有差距，所以，一般的成品电阻余量都在3~5%，有的余量达10%，这样材料耗用很大，经济效益明显下降。
我们目前的水平控制在1~3%的电阻余量是可行的。
降低材料的消耗是我们的长期目标。
第一，电阻的测量，可采用在线电阻测量法，即在绞合电缆的导体时，就测量导体的直流电阻，（仪器可换算成20℃时直流电阻值），这样我们就可以预先设定电阻值，余量大时可调整线芯的截面，余量小时可加大导线截面，这样就不会造成在成品时才发现直流电阻值不合格，而造成损失。
第二，最小截面的设定法，对紧压线芯最小截面的设定，按下式进行。
压mm2式中，S压——紧压线芯称重最小截面，mm——金属材料20℃时的电阻率，Ωmm2/mR20——标准中规定的成品最大直流电阻值,Ω/KmK1——平均绞入系数，一般来讲，紧压系数节距比较小可取1.015—1.025K2——紧压后电阻增加系数，该系数与紧压系数有关，根据不同的线芯要求选用不同的系数。
交联线芯，紧压系数为0.89—0.91，K2可选用1.02.塑力缆用扇形紧压线芯，紧压系数为0.85—0.88，K2可选用1.015—1.012。
架空绝缘用紧压一般为0.81—0.84，K2可选用1.008—1.012。
K3——成缆系数，一般为1.006—1.008第三，工艺线路定位法，也就是说：杆料生产厂家、规格、型号固定，拉制设备及工艺固定，退火设备及工艺固定，绞线、压型工艺及工艺准备固定，一旦工艺试成功后，稳定性很高，全部在控制范围内，一旦成品直流电阻出现波动，原因分析比较容易，解决起来也比较容易。
影响电工铝杆电阻率及强度的因素与应对措施
二是精炼时进行充分搅拌和净化特别是要注意难以操作的炉子的死角部静置时间一般应保持在2040min左右扒净铝液表面浮渣并加覆盖剂防止再次吸三是对铝液进行过滤特别要防止漏滤的产强度偏低的原因及应对措施抗拉强度指标的高低是衡量铝杆质量的又一重要参数作为导电用材料既要保证电阻具有良好的导电性但又必须有足够的强fesi杂质的影响
(2) 正常操作. 保证铝杆具有较高的强度指 标 ,除了应注意上述因素外 ,正常的操作也是一个 重要因素 ,在铸锭的过程中 ,铸造速度 、温度 、冷却
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第 2 期 卓海宇 :影响电工铝杆电阻率及强度的因素与应对措施 93
以游离状的针状脆性物[6 ] 存在 , 并随着含量的 增加 , 使铝杆的脆性加大 , 同时产生裂纹的倾向 增大 , 在固溶体中虽然 Si 的含量不高 , 但它降 低抗拉强度. 当 w ( Si) > w ( Fe) 时 ,存在于铝液 中的 Si , Fe 和 Al 形成复杂的 β相 (Al9 Fe2 Si2) 的 脆性相 ,往往使铝杆产生裂纹 ,同时抗拉强度降 低.
随着国家近年加大对农村电网的改造 ,电工 铝杆的需求量愈来愈大 ,各中 、小型铝厂均看好了 这一广阔的市场 ,但由于各厂家的生产技术等情 况不一 ,在铝杆的质量方面总是存在着不满意的 问题 ,针对某厂生产中存在的铝杆电阻偏高 、抗拉 强度偏低这一严重制约铝杆生产发展的问题 ,我 们进行了跟踪试验. 并就其原因进行了分析 ,提出 应对措施.
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关于大截面铝导体电阻不合格的原因分析
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大截面铝导体电阻不合格分析
经调查近两年铝导体电阻试验分析表明：大截面铝导体电阻一直以来处于不合格状态，即使是按国标生产。
表公司两年内生产铝芯导体的电阻检验记录
规格型
号检验标准标准要求
Ω/km 20℃导体电阻率Ω/km 检验日期
*既不
合格
BLV185 JB 8734.2-97 ≤0.164 0.251 08.10.22 *
BLV 185 JB8734.2-98 ≤0.164 0.181 09.1.05 *
BLV 150 JB8734.2-98 ≤0.206 0.24 08.9.7 *
BLV 120 JB8734.2-98 ≤0.253 0.277 08.11.21 *
BLV 240 JB8734.2-98 ≤0.125 0.173 09.2.26 *
BLV 120 GB/T3956-08 ≤0.253 0.257 09.7.28 *
BLV 240 JB8734.2-98 ≤0.125 0.126 09.7.21 *
BLV 25 JB8734.2-98 ≤1.20 1.19 09.7.19
VLV 70 GB/T12706.1-02 ≤0.443 0.408 09.5.27
VLV 35 GB/T12706.1-02 ≤0.868 0.87 09.5.22 *
BLV 120 JB8734.2-98 ≤0.253 0.271 0.261 0.285 09.5.18 *
BLV 240 JB8734.2-98 ≤0.125 0.156 09.5.3 *
BLV 150 JB8734.2-98 ≤0.206 0.229 09.4.29 *
BLV 120 JB8734.2-98 ≤0.253 0.261 09.4.28 *
BLV35 JB8734.2-98 ≤0.868 0.827 09.4.27
BLV 240 JB8734.2-98 ≤0.125 0.128 09.11.28 *
BLV150 JB8734.2-98 ≤0.206 0.227 09.11.30 *
BLV120 JB8734.2-98 ≤0.253 0.257 09.12.10 *
BLV 185 JB8734.2-98 ≤0.164 0.168 09.12.10 *
BLV185 JB8734.2-98 ≤0.164 0.177 09.12.09 * 根据上表公司两年内生产铝芯导体的电阻检验记录可以看出，大截面铝芯导体70mm2以上电阻没有合格的出现，由此可见此问题的严重性，根据公司现实情况判断造成铝芯绞合导体不合格的原因主要有两方面：单丝质量差与测量电阻方法不合理。
单丝质量
公司使用老化的储线式铝拉机，本身就有缺点再加上退火环境，
润滑油及模具等方面的影响造成单丝表面质量差，包括油污、粉屑、氧化都会导致电阻增大，致使大截面导体电阻不合格。
非滑动式拉制工艺。
公司铝拉丝设备为储线式拉丝机，模具润滑是单盒润滑，油温升温快，油温高，润滑条件差，容易造成单丝拉小，表面质量差。
可以移植铜线滑动式拉丝机技术，滑动式与之相比具有速度快、产量高、劳动强度低无污染、表面光亮等优点。
可满足大截面导线的要求。
绞合过程中的过线模。
过线模的材质一般为木质、胶木质、工程塑料和陶瓷及钢质。
前两种的效果好，但不耐磨，更换频繁，陶瓷的硬度高，耐磨性好，但易碎；钢质模子耐磨性差，易起槽一般不用。
目前最长用的是工程塑料，其效果很好，但发热容易磨损，要经常定时清洗穿线模内的油污积垢，保持内空的光洁。
导体表面的深灰色斑点影响。
产生原因可归纳为以下几点：
1润滑油的作用拉丝油中含有少量的动物油脂，在拉丝工作区温度可达200℃以上，油脂在高温下容易产生分解和氧化反应，并有残留物附着在导体表面，在一定的条件下，残留的油脂会产生氧化反应，形成色斑。
2 铝粉的作用拉制过程中由于铝线与模具的滑动摩擦，将产生
少量的细小粉末。
粉末量取决于模具表面的光洁度。
粉末产生后大部分沉淀，少量会随拉丝油附着在导体表面带出拉丝模与空气接触。
附着在导体表面的粉末部分干燥后漂浮在空气中，部分继续黏附在导体表面。
由于经过高温粉末已被氧化，这种
氧化一直在导体存储过程中进行着，在一定的湿热条件下，粉末会缓慢的变成深灰色，好像导体运行3个月后的表面一样。
3 大气与微生物大气中含粉尘，有的有硫化物等在一定条件下
与导体发生氧化反应产生色斑，同样微生物也会把导体表面油脂腐蚀，产生色斑。
解决方法如下：
1．采用具有良好润滑和清洗作用的润滑油。
2. 拉丝润滑油要过滤。
保持润滑油的清洁，避免将铝粉末带到
导体表面。
3. 对拉丝后的铝单线清洗。
单线拉丝后通过一个清洗装置，将
铝线表面的残余物全部清洗干净，可以彻底防止铝线表面产生色斑。
大截面铝芯绞合导体测量
使用电工铝和单线直径符合标准的铝单线制成的大截面铝绞线，在GB/T3048-2007规定测量电阻时，其实测值往往大于标准规定，造成误判，影响测量准确性的因素有夹具形状、夹紧力、电流引入方式、试样端头处理等。
夹具形状：采用目前已经普遍使用的合抱型专用夹具。
夹紧力:如果大截面铝导体的端部不进行处理，其测量数据与夹紧力有非常大的关系。
合抱型专用夹具的电流夹头是以螺杆传动联合抱紧试样的，拧紧螺杆用人力的大小直接影响到夹头的夹紧力，并对测量结果产生重大的影响，下表是一组研究数据：
表夹紧力对绞合电阻的影响（单位：μΩ/m，试样长：1.3）
圆形绞合导体截面真实值各夹紧力下实测值
最紧较紧松动* 铜芯185 98.7 99.99 101.97 98.8～103.7 铝芯300 94.0 103.8 106.0 98.8～168.9 铝芯240（扇形）119.6 121.0 111.8 100.6～165.6 铝芯185 153.5 187.5 180.4 131.1～192.5 铝芯150 196.8 239.1 236.1 186.1～251.8 铝芯150 192.2 230.6 238.5 178.9～291.0 铝芯95 316.2 399.7 398.8 373.8～423.6 铝芯70 436.5 438.4 476.1 426.2～664.6
*松动——可使样品顺轴转动
从该表中数据看，夹紧力对铜绞线电阻的影响很小，而对铝绞线影响较大，这是由于夹紧力直接改变了被测导体与电位电极的接触电阻和被测导体与电流电极的接触电阻的缘故。
从表中还可以看出当夹紧力较松时，可以测得很低的电阻，此值换算成铝的导体电阻率竟然只有0.02414Ωmm2/m(标准要求是：0.022800Ωmm2/m)，仅为标准电阻率的86％，这显然是十分荒谬的。
原因是由于绞线与电流夹头不均匀接触，而且各单线表面都包裹着一层有电阻很大的氧化铝膜，导致测量电流在绞线的各单线中极不均匀的分布，位于绞线外层的某些单线只分配到极少的电流，其电位差当然很低。
要使测量正确，不仅要求电流电极能与被测试样紧密、均匀地接触。
而且要求电位电极也能紧密而且均匀与被测试样接触。
而合抱型的专用夹具往往很难做到这一点。
必须对电流的引入方式作改进。
电流引入方式：经研究下列方式可以解决上述问题，采用标称截面与试样相同的铝压接头（铝鼻子），并按常规压接工具压接，以保证压接后的导体与接头融为一体，使铝鼻子内的绞线各单丝表面的氧
化膜破裂，端头被压成紧密接触的实体，使铝鼻子与绞线、绞线内的单丝与单丝间的接触电阻大大减小，电流从铝鼻子上电流接线端直接引入，于是电流能均匀的分配到各单线中。
另外研究表明：在绞线两端电流引入处附近加压一个铝环，就能起到均匀电流的作用。
如把均流环加到两电位电极之间，则会加大被测导体的截面，从效果上看均流环夹在电流电极与电位电极之间最有效果，加在两电流电极之外效果差些，距电流电极越远，效果越差。
试样端头处理：大截面导体试样两端必须压铝鼻子，压接前如果端头污染或表面严重氧化，应用5％的稀盐酸加少量洗洁精浸泡5分钟，再用清水将端头内的酸洗净。
铝鼻子必须与绞线紧密配合，对扇形线芯更需周密，以保证压接后的导体能融为一体。
电位电极制作最好用直径0.7～1.0mm的软铜线在绞线外紧密绕两圈。
它与鼻子端的距离不得小于试样周长的1.5倍。
综上分析，铝芯导体电阻不合格与电阻测试方式有很大关系，铝线的表面问题也需解决，这二者解决后，大截面铝芯导体电阻不合格问题也就迎刃而解。
参考文献：
1.大截面导线制造质量控制要点【J】。
於国良著。
2.电线电缆检验标准【M】.王卫东著。