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。
导体直流电阻测量结果的不确定度分析
合成 标准不 确定 度 u
1 ) 小 确定度 来 源 , 见 2
2 0 1 3 年第l 1 期总第 1 3 1 期
S¨_ l C0 N VALLEY
表 I
表 2
不确定度来源
电桥 引 入 的不确 定度 分 量 I I . 环境 温度 引入 的 测量 不确 定 度 分量 ・ 长度测 量 不准 确 引入 的不确 定 度 分量 ・
标准不确定度值
7 . 7 3 6 X 1 0 n/ m 0 _ 3 l l c ( : 0 . 5 7 7 X 1 0 一 ’ 1 " 1 3
C = /
C I = 0 . 9 8 5 n: 一 2 - 2 5 ×1 0 - 5 n・ m
:
t
a
2
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- I i t ! +c
“
1 . 0
7
√ 3
=O . 57 7 mm
1
5 . 4 测 量 重复性 引入 的不 确定 度分量 u
刈做 测J I  ̄ 1 1 1 进i 1 0次 — 次测 : l ; = f l f , J : 测{ , 洲} l = = 数 丧I
,
l J . . 【 =I . 1 5 5× 1 0~, , =。 , ×R
2 测量 方 法
依据 ( B / … I 3 0 4 8 . 4 — 2 0 0 7《 电线 电缆性 能 试验 ‘ 法 第 4部分 : 导体直 流 电 『 J 5 I 试 验 》用 Q J 5 7双臂 电桥 测试 , 当 电桥 对臂 1 俏乘
卜 一 测 量 时的环 境 温度 ;
故 南温度 波动 引起 的标 准 不确 定度 “ :
— —
电线电缆导体直流电阻测量误差分析
电线电缆导体直流电阻测量误差分析在诸多电线电缆质量检验项目中,电线电缆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。
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,对电线电缆中电线电缆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分析。
文章通过多年检测实践,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。
标签:电线电缆;直流电阻;横截面积;电流;温度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,我们检测的样品的电线电缆导体电阻都远小于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。
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。
S压=ρ20K1K2K3R20 mm2式中,S压紧压线芯称重最小截面,mm ρ20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、0150、91,K2可选用1、02、塑力缆用扇形紧压线芯,紧压系数为0、851、012。
架空绝缘用紧压一般为0、811、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。
当然影响成品电阻的原因还有不少,紧压线芯结构设计不合理,也会造成波动(主要由于测量不准所致),线芯变色、测量误差等,这些都需要进一步摸索和试验。
电线电缆导体直流电阻测量误差分析
电线电缆导体直流电阻测量误差分析作者:李志勇李冰来源:《科技创新与应用》2017年第08期摘要:在诸多电线电缆质量检验项目中,电线电缆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。
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,对电线电缆中电线电缆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分析。
文章通过多年检测实践,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。
关键词:电线电缆;直流电阻;横截面积;电流;温度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,我们检测的样品的电线电缆导体电阻都远小于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。
电线电缆导体直流电阻在测量中的误差分析
由于电缆直流电阻都较小 ,特别是大截 面绞合导 体, 所以试验室多采用双臂电桥法。依据 G B / T 3 0 4 8 . 4 — 2 0 0 7 标准 , 测量结果首先要换算成 2 0 c I = 下每千米的电 阻值 , 换算公式如下 :
R 2 0 =R× 1 + O t 2 o 一2 0 )
电缆被测电阻大多数小于 1 Q及以下 ,所以电缆使用 双臂 电桥组成的测量装置 ; 单臂电桥 的测量范 围为 l ~ 1 0 0 Q及 以上 , 根据 G B / T 3 9 5 6 — 2 0 0 8 规定 , 即使 O . 5 m m 的电线导体电阻是最大的, 每千米电阻值也小于 3 9 . 0 Q,
3 . 2 结果 分析
选择不同的导体结构 , 对于大截面导体 , 通过分割导体
结构 , 改变电流密度 , 减小导体的载流量 。由于绞合导
体是 多 层线 绞合 与 电流 夹头 没有 均 匀接 触 ,特 别 是铝
( 1 ) 导体直流电阻的测试结果
对导 体 电 阻 进行 6次 重 复性 测 量 , 测 量试 样 长 度为 1 . 5 m, 测 试 温度 为 2 0 . 0 o C, 可视 L = I . 5 m 为恒 量 。
差进行 了分析 。 关键词 : 导体直 流电阻测量原理 ; 结果计算 和分析
随着我国城镇化高速发展 , 作为各类电气设备的血
管 和神经 之一 的 电线 电缆 产 品 , 在人 们 的生活 中显 得尤
法测量方法简单 , 但测量误差较大 , 电线 电缆直流电阻 通常采用 电桥法测量。电桥有各种型号 , 可根据样 品的 测量范围具体选择 ,双臂 电桥 的测量范 围为 2 x 1 0 ~
所 以用 单 臂 电桥 不 适应 于试 验 室 测 量 大 截 面 电缆 , 但 对 于特长 特细 的成 品 电线可 以用 单臂 电桥测 量 。
电缆直流电阻标准
电缆直流电阻标准
电缆是电力系统中重要的组成部分,其直流电阻标准直接影响到电力系统的运行性能。
本文将从以下几个方面介绍电缆的直流电阻标准。
1.电阻值误差
电阻值误差是指电缆的实测电阻值与标称电阻值之间的差异。
根据国家标准,电缆的电阻值误差应不超过±2.5%。
2.导体电阻
导体电阻是衡量电缆导电性能的重要指标。
导体电阻越小,导电性能越好。
根据国家标准,电缆导体的电阻值应符合相关规定。
3.绝缘电阻
绝缘电阻是指电缆绝缘层对电信号的阻碍作用。
绝缘电阻越大,电缆的绝缘性能越好。
根据国家标准,电缆的绝缘电阻应不小于200MΩ。
4.导体截面
导体截面是衡量电缆载流能力的重要指标。
导体截面越大,载流能力越强。
根据国家标准,电缆导体的截面应符合相关规定。
5.温度系数
温度系数是指电缆导体电阻随温度变化的程度。
温度系数越小,电缆的稳定性越好。
根据国家标准,电缆的温度系数应符合相关规定。
6.耐压性能
耐压性能是指电缆在高压电场作用下的绝缘性能。
耐压性能越好,电缆的使用寿命越长。
根据国家标准,电缆的耐压性能应符合相关规定。
7.机械强度
机械强度是指电缆在受到外力作用下的抗拉、抗压等能力。
机械强度越高,电缆的使用寿命越长。
根据国家标准,电缆的机械强度应符合相关规定。
8.环保性能
环保性能是指电缆在生产、使用过程中对环境的影响程度。
环保性能越好,对环境的污染越小。
根据国家标准,电缆的环保性能应符合相关规定。
电缆绝缘电阻的测量不确定度评定
电缆导体直流电阻的测量不确定度评定试验样品为电力电缆(名称为:ZA-RVV 1*25mm2型电力电缆),绝缘层标称外径为12.4mm,内导体为绞合导体、每根导体标称外径0.45mm,测量样品的导体直流电阻。
试验依据的标准为YD/T 1173-2010《通信电源用阻燃耐火软电缆》。
而YD/T 1173-2010中绝缘厚度的测试方法,引用GB3048.5-2007《电线电缆电性能试验方法第5部分:绝缘电阻试验》。
电力电缆绝缘电阻的测量不确定度评定如下:1 测量方法图1电缆绝缘电阻测试图样品为ZA-RVV 1*25mm2型电力电缆,长度10m,测量时温度t=20℃。
根据图1连接样品进行测试,电缆绝缘电阻实测值可由NF2511A绝缘电阻测试仪读出。
NF2511A绝缘电阻测试仪的精度为±0.2%。
电力电缆导体直流电阻R用Ω/km表示。
电阻R的换算公式:RΩ=。
Rm•M)l/(kml:样品长度,km;Rm:样品的绝缘电阻实测值,Ω;样品长度:l=0.010km。
2 数学模型电力电缆绝缘电阻依据标准的定义如下式所示:)/(kmMlRmRΩ•=。
为了计算方便,下述标准不确定度等参数采用相对值。
3 方差与传播函数u2(R)=2⎪⎭⎫⎝⎛∂∂RmRu2(Rm)+2⎪⎭⎫⎝⎛∂∂lRu2(l)=C12(Rm)u2(Rm)+ C22(l)u2(l)C12(Rm)=1C22(l)=14 灵敏度系数灵敏度系数C1(Rm)=1,C2(l)=1,根据上述R公式求导而得。
5 不确定度来源不确定度主要来源如下:1 电阻值Rm的重复性误差,2 绝缘电阻表头示值误差,3 读数误差,4 样品长度10m的测量误差。
环境温度引入的误差较小,忽略其对结果不确定度影响。
6 标准不确定度一览表表1 标准不确定度一览表7 标准不确定度的A 类评定Rm 的重复性不确度分量u 1实验中进行 10 次重复测量,实际检测中只进行一次,根据贝塞尔公式:u 1=σn-1=1)(2--∑n x x i =0.20%ν=n-1=9表2:测试数据8 标准不确定度的B 类评定8.1 绝缘电阻表头示值不确度分量u 2Rm 仪表的说明书标明其测量误差是:±0.2%,均匀分布,估计其可靠性10%。
电线电缆导体直流电阻测量不确定度的评定及分析
机电工程技术2019年第48卷增刊S1DOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2019.S1.021电线电缆导体直流电阻测量不确定度的评定及分析欧阳湘璋(广州南洋电缆有限公司, 广东广州 511356)摘要:导体直流电阻是反映电线电缆产品质量的重要指标,只有准确的测量数据才能正确评价出产品的质量。
测量的质量既影响产品的质量,也影响公司企业的经理利益,在报告测量结果时应给出测量的不确定度,便于使用者判断结果的可信程度。
因此,本文按JJF 1059—2012《测量不确定度评定与表示》对导体直流电阻项目测量过程的不确定度影响因素进行分析,确定标准不确定度分量,评定合成标准不确定度和扩展不确定度,给出测量不确定度评定报告,才能做出对测量结果的准确判断。
关键词:导体电阻;测量不确定度;导体直流电桥中图分类号:TM24 文献标识码:A 文章编号:1009-9492(2019)S1-0050-021测量方法和设备电线电缆导体直流电阻测试依据GB/T 3048.4—2007《电线电缆电性能试验方法第4部分:导体直流电阻试验》中规定:型式试验时测量应在环境温度为15~25℃和空气湿度不大于85%的室内进行,在试样放置和试验过程中温度的变化应不超过±1℃。
本文讨论的内容属于型式试验的范畴,对标准中涉及到的例行试验部分内容不作过多分析。
由于目前的测试技术有限,标准中规定“测量时的导体温度”只能用环境温度代替导体温度。
本次测试采用样品为一般用途单芯硬导体无护套电缆(BV 2.5mm2)为试样,在恒温实验室中恒温24h后,使用DZ-3直流电阻电桥进行导体直流电阻测量,采用分度值为0.1℃的玻璃水银温度计测量试验温度。
测试条件为:环境温度 23.5℃,湿度65%;测试电流1A;双臂电桥测量范围最大200mΩ;最大允许误差±0.5%。
2测试结果的不确定度评定2.1建立数学模型()式中:R20—20℃时每公里长度电阻值,Ω/km;R x—测量长度、测量温度下的电阻值,Ω;L—试样的测量长度,m;t—测量时的环境温度,℃;—导体材料20℃时的电阻温度系数,1/℃。
直流电阻测试误差的原因分析及改进
直流电阻测试误差的原因分析及改进摘要:直流电阻测试是指在直流条件下测量导体或导线的电阻。
该测试一般用于检查回路是否完整,绕组的导线或线圈的质量是否达到设计标准,以及绕组的焊接点、开关是否被正常连接等问题,其原理在于这些问题一旦出现,电阻就会发生明显的改变。
因此,该试验是电力设备制造、交接、预防性试验中必须进行的项目。
测试中必然存在误差,致使测试的结果缺乏准确性,文章将分析比较常见的误差原因,同时对测试的流程以及部分环节进行针对性的改进,将误差尽可能控制在可接受的范围之内。
关键词:直流电阻测试;误差原因;改进措施前言直流电阻测试目前已经有了相对完善的方法,相关的仪器也已经十分先进,可以有效降低误差,提升测试结果的精度。
但是测试对象如果是电缆,由于其普遍应用的是预扭绞合线芯,且截面一般较大,那么使用常规的方法就很难获得精确的电阻值。
因此,除了对常规的测试方法进行不断改进外,还需要研究产生这种误差的原因,并从根本上将误差降低到符合标准的范围内。
1.直流电阻测试的误差原因分析1.1试验环境的误差试验环境如果不符合要求就很容易使结果出现误差,由于大多负责进行测试的人都会忽略到这一点,所以误差很多情况下是由于不对环境因素进行控制而产生的。
一般来讲,试验环境的温度对测试结果的影响较大,因为电阻值的大小与温度相关,会随着温度发生变化。
在测试前,如果没有将导体提前静置在试验环境中一段时间,那么导体与环境之间就可能会形成温度差。
在这样的前提下,如果进行测试,导体的温度就会一直处于变化的状态,测试的结果也就在这个过程中不断发生动态变化,导致结果可能与实际值存在很大的差值。
当电流通过导体时,其温度也会出现小幅度的上升,虽然产生的误差很小,但是也不能忽视。
同理可证,如果环境的温度不断变化,也会导致相同的误差问题,所以需要尽可能避免这种情况。
1.2导体氧化层的接触电阻对测试结果的误差导体在经过长时间放置后,表面会发生氧化反应,形成氧化层,其本身具有电阻,且数值较大,所以容易对测试的结果产生较大的影响。
电线电缆导体直流电阻的测量
电线电缆导体直流电阻的测量摘要:对于电线电缆而言,导体直流电阻是电性能的重要指标,检测导体直流电阻是否符合标准中的规定,对判定其质量的好坏起着关键的衡量作用。
我们从试验设备、试样制备、试验程序、试验结果及计算进行详细的叙述,从而对直流电阻试验有更深刻的学习和了解。
关键词:电线电缆;导体;直流电阻前言:电线电缆导体直流电阻表征其导电能力,只有知道导体直流电阻是否合格,才能判断导电能力的好坏。
标准GB/T 3048的规定适用于测量电线电缆导体的直流电阻,其测量范围为:双臂电桥2×10-5~99.9Ω,单臂电桥1Ω~100Ω及以上。
规定的试验方法不适用于测量已安装的电线电缆的直流电阻。
1.试验设备1.1电桥可以是携带式电桥或试验室专用的固定式电桥,试验室专用固定式电桥及附件的接线与安装应按仪器技术说明书进行。
1.2只要测量误差符合GB/T 3048.4的规定,也可使用除电桥以外的其他仪器。
如根据直流电流-电压降直接法原理,并采用四端测量技术,具有高精度的数字式直流电阻测试仪。
1.3当被测电阻小于1Ω时,应尽可能采用专用的四端测量夹具进行接线,四端夹具的外侧一对为电流电极,内测一对为电位电极,电位接触应由相当锋利的刀刃构成,且互相平行,均垂直于试样。
每个电位接点与相应的电流接点之间的间距应不小于试样断面周长的1.5倍。
2.试样制备2.1试样截取:从被试电线电缆上切取长度不小于1m的试样,或以成盘(圈)的电线电缆作为试样。
去除试样导体外表面绝缘、护套或其他覆盖物,也可以只去除试样两端与测量系统相连接部位的覆盖物、露出导体。
去除覆盖物时应小心进行,防止损伤导体。
2.2试样拉直: 如果需要将试样拉直,不应有任何导致试样导体横截面发生变化的扭曲,也不应导致试样导体伸长。
2.3试样表面处理: 试样在接入测量系统前,应预先清洁其连接部位的导体表面,去除附着物、污秽和油垢。
连接处表面的氧化层应尽可能除尽。
如用试剂处理后,必须用水充分清洗以清除试剂的残留液。
浅谈铜导体直流电阻测试过程中的误差分析及注意事项
浅谈铜导体直流电阻测试过程中的误差分析及注意事项摘要:铜的良好导电性使铜导线在一些重要设备(例如发电机、电动机、变压器、电抗器等)中广泛应用。
铜导线的直流电阻测试可以验证铜导线中其他杂质金属的含量和铜导线的直径,并可以判断设备中的铜导线是否存在断线等缺陷,从而保证铜导线的合格生产。
根据标准规范要求及实际检测工作需要,对电线电缆导体电阻检测的检测方法及所用仪器性能、检测影响因素及注意事项进行了探讨。
关键词:电线电缆;导体电阻;影响因素引言在电线电缆的必检项目中,导体电阻检测占据着重要地位。
电线电缆导体电阻值是评估电力在线路传输中的损耗和电线电缆运行时导体温度的重要指标。
为了维护市场秩序,保护用户和广大正规生产经营企业的利益,目前国家质检总局加大了对电线电缆产品质量的监督抽查力度。
国家质检总局对导体直流电阻测量是根据GB/T3048.4-2007《电线电缆电性能试验方法》第四部分导体电阻实验的规定进行的,当被测电阻小于1Ω时,采用四端测量夹具进行接线,采用电阻测量误差不超过±0.5%的双臂电桥,电线电缆导体直流电阻是判定电缆电缆是否合格的一个重要的性能指标。
1检测方法及所用仪器性能我公司所用的检测仪器是较先进的PC36C直流电阻测量仪和DQ-Ⅱ四端测量夹具。
仪器采用直流电流-电压降测试方法,由恒流源输出一个恒定电流,流过被测电阻Rx,形成一个电压降,并通过双臂电桥降低夹具接触点的电阻影响,经前置放大器放大,由A/D转换器转换成数字量最后显示。
此检测仪器的特点有:1.1较高的检测灵敏度与分辨率。
最高分辨力为0.01μΩ,电压灵敏度为100nV。
1.2多电流测量功能。
不同的截面积导体选择不同的电流档位,提高了仪表测量的准确度和稳定性。
1.3倍率电流测量功能。
通过1:1.41的两个测量电流分别测试样品电阻值,可以判断是否发生温升超标导致试验结果不准。
1.4反向电流测量功能。
根据GB/T3048.4《电线电缆电性能试验方法第4部分:导体直流电阻试验》第5.5条规定,当试样电阻小于0.1Ω时,应将电流反向再测,然后取算术平均值。
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。
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: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各个领域。
随着人们对安全、环保的重视。
人们对电缆在火焰下的安全性更为注重。
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,载流量就会降低,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,严重时还会造成供电线路漏电、短路,引发火灾事故及人身危害。
电线电缆产品导体直流电阻的质量关系到用电的安全,直接关系到人民生活质量的改善和人身财产安全,导体直流电阻试验,便是考核电阻超标的一项重要试验。
关键词:导体直流电阻;试验要点;影响因素引言电线电缆导体直流电阻是产品质量的关键重要指标,影响电线电缆导体直流电阻测量误差的主要因素包括:接触电势和热电势、接触面积、夹具、试样制备过程、温度及环境因素等等。
本文通过原理阐述、影响因素分析,提出了测量改进方法,尤其是测量大截面导体直流电阻,采用了新型夹具和试验方法,取得了稳定的测量效果。
1导体直流电阻试验设备和要求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》规定了在测量导体直流电阻中制样过程、测量设备、测量环境、测量流程、结果分析和计算的相关内容。
在进行电线电缆检测之前需要将样品放置在规定的环境中足够长的时间,从而保证测量过程中环境温度与样品的温度达到平衡的状态。
同时进行电阻测量时需要在长度不小于1m的样品上进行。
在测量过程中需要通过公式(1)换算,让电阻的测量值为温度20℃、长度为1km时的阻值。
R20=RXKT*1000/L公式(1)中的R20是环境温度为20℃时每km的电阻值,单位是Ω/km,KT是温度校正系数,而RX是实测电阻值,单位是Ω,L是样品的测量长度,单位是m。
1.1试验设备要求标准中规定,电桥、夹具、精度至少为0.1℃的水银温度计组成导体直流电阻测量系统(其中,环境要求是温度为(20±5)℃,湿度不大于85%且环境温度变化不超过±1℃)。
电阻测量存在误差的实验小结
电阻测量存在误差的实验小结一、引言电阻是电学中的基本量之一,其测量是电学实验中常见的实验之一。
但是,由于电阻测量存在着多种误差,因此在实验中需要注意各种误差的影响,并采取相应的措施进行校正和减小误差。
二、实验目的通过对不同电阻值的测量,了解电阻测量存在的误差类型及其来源,并掌握相应的校正方法,提高实验操作技能。
三、实验原理1. 电桥法:利用韦斯顿电桥或赫兹尔电桥等进行测量。
2. 万用表法:利用万用表进行直接读数或比较法测量。
3. 示波器法:利用示波器观察波形变化来计算出待测物体的阻值。
四、误差类型及来源1. 内阻误差:仪器本身内部有一定的内阻,会影响到待测物体的真实值。
2. 温度误差:温度会对电阻产生影响,因此在不同温度条件下进行测量时需要进行校正。
3. 仪器灵敏度误差:不同仪器具有不同的灵敏度,因此需要选择合适的仪器进行测量。
4. 电源电压误差:电源电压不稳定或者存在波动时,会对测量结果产生影响。
5. 测量方法误差:不同的测量方法会对测量结果产生不同的影响。
五、误差校正方法1. 内阻误差校正:通过在待测物体两端接入一个已知阻值的标准电阻来消除内阻误差。
2. 温度误差校正:可以通过在实验室中控制温度条件,或者采用温度补偿法来进行校正。
3. 仪器灵敏度误差校正:可以通过选择合适的仪器或者调整仪器灵敏度来进行校正。
4. 电源电压误差校正:可以采取稳压供电或者使用高精度直流稳压源等方式来消除电源电压波动带来的影响。
5. 测量方法误差校正:可以采用多种测量方法进行比较,或者在实验过程中注意各种可能引起误差的因素,并尽可能减小其影响。
六、实验操作步骤1. 制定实验计划,选择合适的测量方法和仪器。
2. 对仪器进行校准,保证其灵敏度和准确度。
3. 进行内阻误差校正,接入一个已知阻值的标准电阻,计算出待测物体的真实值。
4. 进行温度误差校正,控制实验室温度或者进行温度补偿法。
5. 进行电源电压误差校正,采取稳压供电或者使用高精度直流稳压源等方式来消除电源电压波动带来的影响。
浅析电线电缆铜导体直流电阻测试值的影响因素
浅析电线电缆铜导体直流电阻测试值的影响因素摘要:导体直流电阻是电线电缆性能的主要指标之一,由于电线电缆的导体材料普遍采用的是导电系数较小的金属铜,因此在对电线电缆性能进行测试时,必须分析出影响电线电缆铜导体直流电阻测试数值精准度的因素,及时进行处理,从而保障测试结果的准确性。
关键词:电线电缆;铜导体;电阻测试;影响因素电线电缆生产企业的质检部门,主要根据电线电缆铜导体直流电阻测试值,来对电缆电线产品质量进行监督检验。
由于电线电缆铜导体直流电阻的测试值受多方面因素的影响,为使电线电缆铜导体直流电阻的测试值更具科学性,就必须对测量结果的确定度进行评价。
1.铜导体直流电阻的概念铜导体直流电阻指的是铜导体在直流电流作用下产生的电阻。
据相关研究表明,工作人员可以在实际的电线电缆铜导体直流电阻测试中,根据铜导体的导体结构、生产工艺等邻近因素数值,来获得对应的直流电阻数值。
然而一般的测量技术受试样、夹具、设备等因素影响,很难获得准确的测试数值,最终导致测量结果的准确性受到影响。
2.铜导体结构参数中影响直流电阻测试值的主要因素铜导体的生产过程和所选的生产工艺参数,直接与铜导体的结构参数挂钩。
当前,生产铜导体在生产的过程中除存在所用单丝丝径不均匀、未退火、氧化等问题外,还存在工艺不恰当、框绞机绞笼线盘张力不均匀、铜导体生产模具不恰当等问题。
这些因素都会导致铜导体结构参数的不合理,应通过更改铜导体生产工艺、设备、模具等来避免类似问题的产生。
其中,铜导体结构的绞合节距和截面积,会对电线电缆铜导体直流电阻测试值产生较大影响。
2.1绞合节距当铜导体的绞合节距偏大时,铜导体的结构会较为松散,其边缘外层会出现比较明显的缝隙,导致铜导体直流电阻测试值变大,进而将这种电线电缆判定为不合格产品。
虽然可以通过调整铜导体的生产工艺参数来调小铜导体的绞合节距,但是过小的绞合节距会导致铜导体的直流电阻偏小,不符合国家的测试标准。
由此可以看出,铜导体的绞合节距越大,铜导体的直流电阻就越大,为确保铜导体的直流电阻测试值符合相关的国家标准,必须先保障铜导体的绞合节距在规定要求的范围内。
电缆导体直流电阻检测结果误差分析
电缆导体直流电阻检测结果误差分析张长敏;刘冉;贾俊青;闫丽;图布信【摘要】导体直流电阻是评价电缆产品质量优劣的重要性能指标.受检测设备类型、试样处理情况、环境温度、试验种类及方法等因素的影响,在电缆导体直流电阻检测试验过程中会产生误差.通过对以上各因素进行分析,提出了做好检测设备的维护、选择准确度高的检测设备、试样要处理合格、控制好环境温度等有针对性的措施,以降低检测中的操作误差,提高检测结果的准确度.【期刊名称】《内蒙古电力技术》【年(卷),期】2012(030)004【总页数】3页(P27-29)【关键词】电缆导体;直流电阻;检测设备;检测误差;试样处理【作者】张长敏;刘冉;贾俊青;闫丽;图布信【作者单位】内蒙古电力科学研究院,内蒙古呼和浩特010020;内蒙古电力科学研究院,内蒙古呼和浩特010020;内蒙古电力科学研究院,内蒙古呼和浩特010020;内蒙古电力科学研究院,内蒙古呼和浩特010020;内蒙古电力科学研究院,内蒙古呼和浩特010020【正文语种】中文0 引言电缆导体直流电阻超出国家标准规定上限是目前电缆产品质量存在的突出问题之一。
导体材质低劣或导线线规过小均会造成导体直流电阻超标,导致导体载流量下降,长时间处于负荷状态而发热,影响电缆使用寿命,严重时有引发火灾的危险。
因此在对导体直流电阻进行检测时,要尽量减小误差,准确判定导体质量。
以下即对电缆导体直流电阻检测过程中误差产生的原因进行分析,并提出处理措施,供进行电缆导体直流电阻检测时参考。
1 检测误差产生的原因1.1 检测设备误差检测设备不同,在检测过程中导致的系统误差不同。
目前,电缆导体直流电阻检测常用的设备有:数字式直流电阻测试仪(如DZ-3型直流电阻测试仪)、双臂直流电桥(如QJ57、QJ36型)等。
数字式直流电阻测试仪系统本身带有温度补偿装置,可直接测量出20℃时单位长度导体的电阻值,不需进行温度校正系数转换,操作简便,测量快捷,效率高,但测量准确度相对较低(DZ-3型直流电阻测试仪测量精度为0.05%)。
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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。
3.过程误差
过程误差我们也可以称之为方法误差,就是在整个测量过程中,由于方法使用不当,或测量程序出错为导致的误差。
标准中,对导体电阻的检测做出了明确的规定。
(一)取样。
试样的制备很重要,涉及到试样表面处理、电流引入方式、
卡具型式等。
基本技术路线是减小绞合导体中因单线表面状况接触电阻的影响,使得每根单线中的分布电流均匀,以提高测量准确度。
截取试样的长度应不小于1m,一边卡具之间的距离是1m,两个卡具20cm,所以我们一般取样应在1.4m-1.5m。
去除试样绝缘层,不能损伤导体。
测量时试样不应弯曲也不应导致试样伸长,这是因为试样的长度和截面积都是影响导体电阻测量准确性的因素。
将试样接入电桥前,导体表面应预先清洁,去除表面污秽和油污及表面的氧化层。
对测量大截面的铝导体的电阻时,标准中有具体的要求:导体截面积(95-185)m2,取3m;240m2及以上,取5m,有争议时导体截面积185m2及以下,取5m,240m2及以上,去10m,且电流引入端应使用铝压接头压接,其电位电极可采用直径约0.1m2的软铜丝在绕线外紧密缠绕1-2圈后打结,防止松动。
(二)检测。
试样应在实验环境中放置一定时间,以保证导体温度与环境达到平衡。
也可以将试样浸入温度可控的液体槽内(精密油浴),油浴时间至少1h。
测量应在较短时间内完成,使得检测前后的温度变化不大于1℃。
同时可以对电线电缆的电阻值尽可能估计准确,也可以参考与标准相对应的规格型号的导体电阻要求值作为预设值,以减少测量时间,这样可以减小试样发热或人体散热导致实验环境温度升高引起的误差。
在测量小电阻(0.1Ω),我们可以采用电流换向法,分别读取一个正向读数和反向读数,取算数平均值,这里的换向并不是把电缆两端调换,而是指调换电流输入端子,电缆连接并不动。
在满足试验系统灵敏度要求的情况下,应尽量选择较小的测试电流,因为大电流容易导致导体快速升温,产生测量误差。
4.环境误差
标准对于导体电阻测量时外部环境的要求也是非常严格,我们应将测量环境要求有效控制在国家标准规定的检测该参数允许波动的范围内,即±1℃范围内。
GB/T3048.4-2007标准中规定,型式试验时温度应在(15℃-25℃)范围内,例行试验时温度应在(5℃-35℃)范围内,空气湿度不大于85%RH,下限没做要求。
因此,选择实验室时,首先应选择恒温恒湿,如果没这个条件,应考虑空气流动度小,相对封闭,湿度不宜过大的房间,避免热辐射和空气对流。
对于温度控制设备的要求必须高,建议采用调频双温空调,温度测量设备的精度要达到0.1℃。
所使用的温度测量设备必须定期进行检定或校准,同时温度测量设备应放置在距离地面不小于1m,距离墙面不小于10cm,距离试样不大于1m,且大致与试样同一高度的区间内。
试样在实验室放置时间不少于16h,以保证试样温度与试验环境温度达到平衡,尽量避免因环境温度变化造成的测量误差。
5.人为误差
导体电阻实验的检测人员应通过相关的标准培训,并经过考试合格,持有检验员证方可进行检测。
检验人员应对相关的标准有深刻的认识,知道对实验过程中会对测量结果造成影响的因素,注重检验技能的提高,能够熟练掌握导体电阻测量的各种方法,读数时认真仔细,尽量避免人为误差。
必要时我们可以采取多人比对的方法来验证导体电阻的测量值。
电阻测量值按照GB/T3048.4-2007标准中规定应换算到20℃时1km导体长度的电阻数值作为最终的报出值,在换算过程中应按照标准的要求正确的进行数值的修约和有效数字的保留。
6.总结
任何一个测量结果,由于操作条件的限制,都会产生误差,本文通过对导体直流电阻测量中产生误差的原因进行分析,提出了相应的解决办法,目的是对上述误差做出有效控制,使测量结果更加接近真值。
参考文献:
[1]GB/T3956-2008《电缆的导体》
[2]GB/T3048.1-2007《电线电缆电性能实验方法第1部分:总则》
[3]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》。