电缆单盘测试

第三章单盘电缆测试
第一节简介
对单盘的电缆进行测试，是电缆线路施工中的一个重要环节。

一方面通过对单盘的电缆进行测试可以检查工厂生产的电缆在运输、装卸、到存放地点后等环节中，电缆是否有机械损伤，电缆密封及电气特性等是否符合要求。

只有对单盘的电缆进行测试后，依据测试结果才能判定工厂生产的电缆能否在施工中使用，对不符合标准要求的单盘电缆还可以通过索赔等方式避免或减少损失。

另一方面，施工技术人员还要根据测试数据，进行电缆敷设前的配盘，以保证电缆线路施工顺利进行。

所以单盘电缆测试是一项重要而又细致的工作，因此要求单盘测试人员不仅要有高度的责任心，而且还要正确掌握测试方法和仪表的使用方法。

在以往的普通信号电缆单盘检测时，通常只进行芯线间绝缘电阻、芯线与地间绝缘电阻及芯线直流电阻（导通）的测试。

由于铁路内屏蔽数字信号电缆与普通信号电缆相比在结构和电气特性等方面有不同的要求，因此它在检测项目、指标、步骤及测量仪表等方面与普通信号电缆的单盘检测有较大不同。

第二节单盘电缆测试项目及标准
一、测试项目
铁路内屏蔽数字信号电缆分为A、B两种类型，由于在电缆生产过程中屏蔽四线组在A型和B型电缆内部成缆工艺方面存在差别；B型电缆的屏蔽四线组与屏蔽四线组之间的结构位置，与A型电缆中屏蔽四线组与屏蔽四线组以及屏蔽四线组与其他普通四线组的结构位置也不相同；另外，在电缆的应用中，屏蔽四线组与普通四线组的运用方式不同；因此在单盘电缆测试中，对不同类型的铁路内屏蔽数字信号电缆，测试的项目及标准有一定区别。

1.A型电缆测试项目
(1) 屏蔽四线组
在A型电缆中，屏蔽四线组的测试项目包括：
1) 导线直流电阻
2) 工作线对导体电阻不平衡
3) 绝缘电阻
4) 工作电容
(2) A 型电缆中普通四线组及对绞组、单芯线的测试项目包括： 1) 导线直流电阻 2) 绝缘电阻 2.B 型电缆测试项目
在B 型电缆中，单芯线的测试项目与A 型电缆中单芯线的测试项目相同；四线组全部为内屏蔽四线组，因此与A 型电缆的屏蔽四线组测试项目相同即：
(1) 导线直流电阻
(2) 工作线对导体电阻不平衡 (3) 绝缘电阻 (4) 工作电容
二、单盘电缆电气特性测试标准
序号 项 目
单 位 标 准 换算公式 1 导体直流电阻20℃时 (芯线直径Φ1.0mm)
Ω/km ≤23.5 L/1000
2 工作线对导体电阻不平衡20℃时 ％ ≤1
3 绝缘电阻（所有芯线间，芯线对屏蔽层及金属护套间） ＭΩ•km ≥10000 1000/L 4
工作电容(0.8KHz ～1.0KHz)
nF/km
28±2
L/1000 第三节 单盘电缆测试方法
一、流程图
单盘电缆测试流程如图3-1所示
图3-1 电缆单盘测试流程图
确认端别标A 、B 端
绝缘测试 电缆封端
直流电阻测试 电容测试 不平衡电阻计算 一般检查及准备
二、一般检查及准备
1.为了便于施工及管理，单盘电缆测试前，要对每一单盘电缆进行统一编号，并用红油漆在电缆盘两侧标注清晰。

2.首先检查电缆盘外包装是否完整，电缆外观是否有破损等现象，并填写“电缆检查记录表”。

3.检查电缆铝护套密封性能
(1) 用气压表测量电缆内气压值并与电缆出厂的气压值比较，判断电缆护套是否密封。

在电缆出厂前，电缆生产厂家通常采用检测电缆密封的方法是：在电缆铝护套内充入压力为100Kpa～200Kpa的干燥空气以检查电缆密封性能。

电缆出厂后经过贮存、运输及现场存放等环节需要一定的时间，所以一般情况下电缆内气压变化较小的电缆可认为电缆密封良好。

(2) 当电缆内无气压时，应及时在铝护套内充入压力为0.4Mpa的干燥空气或氮气，气压稳定后保持6h内气压不降低为合格。

4.将测试仪表准备齐全（仪表必须经计量合格）。

5.开剥电缆护套
电缆的开剥长度以能够进行仪表连接的最小距离为宜，一般按下列尺寸开剥电缆：
(1) 电缆盘外端电缆开剥长度为150～200mm。

(2) 电缆盘内端电缆开剥长度为50～100mm。

6.确认电缆端别
规定电缆的端别、组别和线序，主要是为了统一标志，便于施工和维护。

电缆在制造时已在每个四线组的外面绕有作为标志的丝（带）识别的方法如下：
(1) 以电缆四线组的颜色排列顺序确定。

面对电缆端头，绿色四线组在红色四线组的顺时针方向侧为A端，反之为B 端。

(2) 以每个四线组内芯线绝缘层的颜色排列顺序确定。

面对电缆端头，在一个四线组内绿色单芯线在红色单芯线的顺时针方向侧为A端，反之为B端。

(3) 确认电缆端别后，及时在电缆盘两侧明显位置标注电缆盘外端的电缆端别并作记录，当电缆外端别为A端时，标写“外A”字样；当电缆外端别为B端时，标写“外B”字样。

同时用记号笔分别在电缆的内、外端头50mm处，A端标写“A”字样，B端标写“B”字样。

三、电缆电气特性测试
1.导线直流电阻测试
信号电缆芯线的导线，是用铜质材料按一定的直径制成的，在电缆制造过程中，有时需要将导线连接起来，如果焊接不良会产生附加电阻。

此外，在成缆以及运输过程中在外力的作用下也有可能造成电缆芯线结构上的缺陷，导致导线直流电阻发生变化。

通过测量可以检验电缆的出厂质量。

在测试导线直流电阻过程中，当周围环境温度变化较大时，须考虑环境温度的变化，将测试值换算成20℃时电阻值，换算公式如下：
温度20℃时每公里长度芯线直流电阻值（R 20）换算公式：
R 20=
）（20120-+t a Rx •L
1000
R 20：20℃时每公里长度电阻值，Ω/km L ： 电缆长度，m
t ： 测量时的环境温度，℃ a 20： 电阻温度系数，1/℃(0.00393) R X ： 实测电阻值 (1) 测试方法 如图3-2所示
图3-2 电缆直流电阻测试方法示意图
(2) 将屏蔽四线组待测芯线的两端分别连接到直流电桥的测试端子上，测量电阻值，如图3-2所示，填写测试记录。

全部内屏蔽组的芯线测试完成后，用粉笔在电缆盘上标写“直流电阻”的字样，以表示该单盘电缆的直流电阻测试完毕。

2.工作线对导体电阻不平衡计算
工作线对导体电阻不平衡是指屏蔽四线组内每个工作线对的电阻不平衡。

即：在一个屏蔽四线组内，红、白芯线为1个工作线对，蓝、绿芯线为1个工作线对。

工作线对导体电阻不平衡的定义为：工作线对两根导体的电阻之差与其电阻
注：1普通信号电缆芯线 2屏蔽四线组
内屏蔽数字电缆
直流电桥
2
1
2
之和的比值。

例如：
工作线对导体不平衡电阻=
)
()()
()(20202020B R H R B R H R +-
式中：R 20（H ）：20℃时红线直流电阻
R 20（B ）：20℃白线直流电阻 3.绝缘电阻测试
加在电缆芯线之间或芯线对地之间的直流电压（U ）与通过它的漏电流（I ）之比称为绝缘电阻。

如以Ri 表示绝缘电阻则：
Ri=I
U
电缆绝缘电阻的大小主要取决于电缆所使用的绝缘材料的电气性能和电缆的制造工艺质量等因素，绝缘电阻还与电缆缆芯的干燥程度有关。

绝缘电阻下降到一定程度时，介质损耗增大，串音增大，传输特性劣化，直接影响信号的正常传输。

测量绝缘电阻的仪表一般有兆欧表（摇表）、高阻计等，高阻计具有较宽的测试范围，在单盘电缆测试中一般采用高阻计测量绝缘电阻。

(1) 测试方法如图3-3所示
图 3-3 电缆绝缘电阻测试方法示意图
(2) 测试步骤
1) 首先将电缆盘外端电缆的所有芯线、钢带、铝护套、内屏蔽层及排流线用一端带有鳄鱼夹的导线连接，连接后接到高阻计测试端。

然后从连接后的电缆芯线中任意取出一根与高阻计的另一个测试端连接。

2) 将电缆盘内端电缆的芯线全部开路。

注：1-已测试完的芯线 2-待测芯线 3-测试芯线
4-电缆的钢带、铝护套、屏蔽层及排流线
内屏蔽数字电缆
高阻计
1
2
4
开路
3
3) 进行单根芯线对其他芯线及金属护层的绝缘电阻测试。

4) 将测试完的单根芯线与未测试芯线分开，依次测量。

5) 全部芯线测试完后，填写测试记录。

6) 所有芯线全部测试完成后，用粉笔在电缆盘上标写“绝缘电阻”的字样，以表示该单盘电缆的绝缘电阻测试完毕。

4.工作电容测试
工作电容是指回线两导体之间的电容，在铁路内屏蔽数字信号电缆中，屏蔽四线组内红-白芯线组成一个工作线对，蓝-绿芯线组成一个工作线对。

工作电容的大小，主要由电缆的结构如：导线间的距离、导线直径及导线之间的介质所决定。

工作电容是电缆电气特性的一个主要参数。

(1) 测试方法 如图3-4所示
图3-4 电缆工作电容测试方法示意图
（2）测试步骤
1) 将电缆盘内端电缆的芯线全部开路。

2) 将电缆盘外端电缆的钢带、铝护套、全部屏蔽层及排流线用一端带有鳄鱼夹的导线连接，连接后接到测试仪表的接地端。

3) 将电缆外端头任意一组内屏蔽四线组的红、白线对或蓝、绿线对连接到电容测试仪的测试端子上。

4) 测试电容值、填写测试记录。

5) 测试全部完成后，用粉笔在电缆盘上标写“工作电容已测试”的字样，以表示该单盘电缆的工作电容已测试完毕。

四、电缆封端
为了保证电缆质量，单盘电缆测试结束后，要立即对测试用的电缆端头进行密封处理，避免因电缆进水受潮而影响其电气特性。

下面介绍两种电缆封端的方法：
1.采用热缩端帽封端法
(1) 用钢锯将电缆测试端整齐锯断，去掉已开剥的部分。

注：1-屏蔽四线组 2-电缆的钢带、铝护套、屏蔽层及泄流线
电容测试仪
1
内屏蔽数字电缆
2
开 路
仪表接地端
(2) 用清洁布将电缆端头擦净，然后用砂布条对电缆端头外护套100mm 部分进行打磨。

选择与电缆外径相适合的热缩端帽套在电缆端头上。

(3) 点燃喷灯，待喷灯火苗正常后用喷灯对热缩端帽均匀加热，当热缩端帽均匀的包裹在电缆上且热溶胶流出后停止加热。

如图3-5所示。

注意：用喷灯加热时要随时观察热缩端帽的变化，避免因过度加热而影响封端质量。

同时要注意人身安全，避免烫伤。

(4) 待热缩端帽冷却后，用尼龙扎带或铁丝等将电缆端头绑扎固定在电缆盘上。

(5) 清理现场。

2.采用30号胶封端步骤如下：
首先将电缆端头清洁干净，将30号胶切成小块放入铁容器中（不要装满），用喷灯或炉火均匀加热，并及时搅拌，溶胶温度一般在140℃～150℃（不超过180℃），同时注意搅拌和尽量减少加热时间。

将电缆端头（冬季施工时可先将电缆端头进行加热）浸入溶化的胶桶中，浸入时间视胶液温度而定，一般在10S ～30S ，时间不宜过长。

将电缆端头拿出胶液，检查端头浸入部分是否有没沾着的部分，补浸后冷却，用胶布缠绕严密，之后按上述方法再浸第二遍胶。

如电缆因故不易浸沾时，可用毛刷沾上溶化的胶液在电缆端头上均匀涂抹，效果相同。

采用30号胶封端时要注意安全，避免烫伤。

图3-5 电缆封端方法示意图
五、电缆单盘测试用主要仪表、工具
表3-5
电缆单盘测试用主要仪表、工具表
序 号 名 称
规 格
1 电容测试仪
2 高阻计
3 直流电桥
4 剥线钳
5 偏口钳
6 电工刀 7
钢锯
热缩帽
热溶胶
100
8 锯条
9 喷灯
10 温度计
11 计算器
第四节单盘测试表格
一、电缆检查记录表，见表3-2。

表3-2 电缆检查记录表
序号电缆
自编号
出厂
编号
电缆
型号
外层
端别
制造
长度（km）
电缆
尺标长度
电缆
是否有
气
外观
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
检验日期检验人
技术负责人
二、直流电阻、电阻不平衡、工作电容测试记录，见表3-3
表3-3 直流电阻、电阻不平衡、工作电容测试记录表电缆自编号：规格：
屏蔽四线组
组别色别颜色直流电阻（Ω）电阻不平衡工作电容（nF）Ⅰ红
红
白
蓝
绿
Ⅱ绿
红
白
蓝
绿
Ⅲ白
红
白
蓝
绿
Ⅳ
红
白
蓝
绿
Ⅴ
红
白
蓝
绿
Ⅵ
红
白
蓝
绿
Ⅶ
红
白
蓝
绿
测试日期测试环境
测试仪表测试人
技术负责人
三、绝缘电阻测试记录表，见表3-4
表3-4 绝缘电阻测试记录表
电缆自编号：规格：
测试项目测试结果（ＭΩ）备注
绝缘电阻屏蔽四线组
普通四线组
对绞组
单芯线
测试日期测试环境测试仪表测试人。