提高电缆导体直流电阻首件检测准确度的方法
大庆油田昆仑集团电缆公司
丁洪波 由丽娜 韩令夺
一、现场情况:
电缆线芯在连续生产前,需要取样进行导体直流电阻测试(首件检测)。根据测试结果,通过调整压线模具压力,改变导体截面积,保证电缆20℃Ω/km符合国家标准要求。
电缆导体直流电阻首件测试的准确度直接关系到产品质量和生产成本。
二、 电缆首件导体直流电阻测试要求(操作规程):
1、测试前直流电阻测试仪(以下简称电阻测试仪),要接通电源预热30分钟,待内部线路参数稳定后再进行零位校准。
2、利用配置的标准电阻定期对电阻测试仪进行校准,并做好记录。
3、电阻测试仪电流端子P1.、P2依次接在电桥夹具外侧夹头1、4上,电压端子C1、C2依次接在电桥夹具内侧夹头2、3上,并且保证电流端子与电压端子之间距离不能少于被测导体直径的5倍。
4、放好试样后,先分别拧紧电流夹头,再旋动张力手柄,把试样拉紧、拉直。最后再分别拧紧电压夹头,保证每个夹头刀刃与试样紧密地接触。
测量铝绞合导体直流电阻时,试样二端或电流夹头与电压夹头之间应用与导体直径相接近的U型钢丝绳卡子卡住拧紧。
5、根据被测导体直流电阻的范围,合理选择电阻测试仪量程,(保证显示屏显示的有效数字位数最多)以提高测量的准确度。
6、电缆线芯首件直流电阻测试时,应正向电流测试1次,再反向电流测试1次,待电桥显示屏数字稳定后再读表。取2次测试结果的平均值,根据环境温度换算为20℃Ω/km,并做好检测记录。
二、提高电缆导体直流电阻首件检测准确度的方法:
现在电缆生产企业,普遍使用的是4 1/2位数字仪表的电阻测试仪,测量结果用五位LED显示,最大显示数字是19999。电缆导体直流电阻国家标准是按20℃Ω/km计算的,在电缆导体直流电阻首件检测时,使用的是1米标准电桥夹具。有的检测人员为了方便,把电桥量程选择开关一直放在20毫安档位上。这样测量结果不用换算,可以直接按Ω/km计算(1Ω=1000mΩ)。
在测25平方以上的铜导体直流电阻时,电阻测试仪的显示屏只能显示3位有效数字。测试结果虽然符合国家标准Ω/km电阻保留3位有效数字的要求,但是却降低了电桥测试的准确度。
以PC36(QC36) 电阻测试仪为例,测量25平方铜电缆线芯,量程使用2毫欧(2000μΩ)档位测试,电阻测试仪显示屏可以显示5位有效数字。
测量240平方铜电缆线芯,量程用200微欧档位测试,电阻测试仪显示屏也能显示4位有效数字。
通过合理选择电桥的量程,使电缆首件直流电阻测量结果更为准确。为电缆导体生产提供准确的数字支持,保证在电缆导体直流电阻符合国家标准要求的前提下,最大限度地减少电缆导体的截面积,降低生产成本。
在电缆导体直流电阻首件检测时,可以根据表1电缆国家标准20℃最大直流电阻Ω/km数据,很方便地确定电桥选择的量程:
表1 成品电缆20℃最大直流电阻(Ω/km)
|
标称截面/MM |
成品20℃最大直流电阻(Ω/km) | |||
第一种 |
第二种 |
5 | |||
铜 |
铝 | ||||
0.5 |
36 |
36 |
|
39 | |
0.754 |
24.5 |
24.5 |
|
26 | |
1 |
18.1 |
18.1 |
|
19.5 | |
1.5 |
12.1 |
12.1 |
|
13.3 | |
2.5 |
7.41 |
7.41 |
|
7.98 | |
4 |
4.61 |
4.61 |
|
4.95 | |
6 |
3.08 |
3.08 |
|
3.3 | |
10 |
1.83 |
1.83 |
3.08 |
1.91 | |
16 |
1.15 |
1.15 |
1.91 |
1.21 | |
25 |
|
0.727 |
1.2 |
0.78 | |
35 |
|
0.524 |
0.868 |
0.554 | |
50 |
|
0.387 |
0.641 |
0.386 | |
70 |
|
0.268 |
0.443 |
0.272 | |
95 |
|
0.193 |
0.32 |
0.206 | |
120 |
|
0.153 |
0.253 |
0.161 | |
150 |
|
0.124 |
0.206 |
0.129 | |
185 |
|
0.0991 |
0.164 |
0.106 | |
240 |
|
0.0754 |
0.125 |
0.0801 | |
300 |
|
0.0601 |
0.1 |
0.0641 | |
400 |
|
0.047 |
0.0778 |
0.0486 | |
500 |
|
0.0366 |
0.0605 |
0.0384 |
在Ω/km十位数 Ω1时(0.5铜—0.75铜)电阻测试仪量程选择200 mΩ档。
在Ω/km十位数 Ω≤1时(1铜(4铝) — 6铜(10铝))电阻测试仪量程选择20mΩ档。
在Ω/km个位数 Ω≤1时(10铜(16铝)— 70、铜(150铝)电阻测试仪量程选择2mΩ档。
在Ω/km十分位数 Ω≤1时(95铜
(185铝)— 800铜、铝)电阻测试仪量程选择200μΩ档。
测试时电阻测试仪显示屏显示的电阻单位是mΩ时,测量结果不用换算,直接按Ω/km计算。单位是μΩ时,测量结果需要除以1000(1mΩ=1000μΩ),换算为mΩ后再按Ω/km计算。
测量铝绞合导体直流电阻时,应在试样二端或电流夹头与电压夹头之间用与导体直径相接近的U型钢丝绳卡子把试样卡住拧紧。通过卡子压缩力破坏铝单线表面的氧化膜,使单线与单线之间接触良好,保证铝绞合导体直流电阻测量的准确度。