電線絕緣電阻及導(dǎo)體電阻檢測

1、電線絕緣電阻及導(dǎo)體電阻檢測（廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院， 廣州 510330）摘 要：導(dǎo)體電阻及絕緣電阻是電線的電性能檢測 重要項(xiàng)目之一，是考核導(dǎo)體、絕緣材料電氣絕緣性能 的重要指標(biāo)，通過測定絕緣電阻不僅可以發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過 程中的工藝缺陷，也能考核材料的好壞。同時(shí)根據(jù)實(shí) 驗(yàn)室要求，對測試絕緣電阻的不確定度進(jìn)行研究。關(guān)鍵詞：電線絕緣電阻 ;絕緣電阻 ;測試不確定度 ; 導(dǎo)體電阻0 引言電線電纜是重要工業(yè)產(chǎn)品， 現(xiàn)代社會離不開電線 電纜的存在，電線電纜不僅用于電力的輸送，同時(shí)也 能輸送信號。電線的結(jié)構(gòu)比較簡單，主要是導(dǎo)體、絕 緣層、護(hù)套層、內(nèi)襯層或隔離層以及鎧裝層構(gòu)成，對 于電線來說，絕緣及護(hù)套質(zhì)量的

2、好壞，對于使用的壽 命及安全有至關(guān)重要的意義。其中絕緣及護(hù)套材料的電氣性能是重要的質(zhì)量 指標(biāo)，絕緣性能越好，電線能承受的電壓則越高，越 不容易泄露電流。因此本文通過標(biāo)準(zhǔn)的檢測方法，及 檢驗(yàn)研究，做出了絕緣電阻檢測及不確定的研究。1 絕緣電阻的定義 絕緣電阻是指在一定條件下， 處于兩個導(dǎo)體之間 的絕緣材料的電阻。電線的絕緣電阻測試方式主要有 2種：100C以下浸泡在水中進(jìn)行絕緣電阻測試；100C 以上放置在烘箱中進(jìn)行測試。電線電纜的絕緣電阻測 試方法見GB/T3048.5-2007絕緣電阻試驗(yàn)。2 絕緣電阻的測試2.1 在水中測試首先按照標(biāo)準(zhǔn)要求制備樣品， 例如剝除絕緣外或 保留屏蔽層等，適合的

3、浸水長度及露出水面長度，檢 查測試水溫，并放置足夠長的時(shí)間后測試。測試時(shí)應(yīng) 先進(jìn)行儀器的功能性檢查，確保儀器正常運(yùn)作，電氣 調(diào)零后用 500V 檔充電 1 分鐘后，進(jìn)行測試，測試時(shí) 間也是 1 分鐘。2.2 在烘箱或空氣中測試按照要求制備樣品后， 檢查烘箱溫度， 放置絕緣 墊層在烘箱中，讓樣品盡量不觸及烘箱。在足夠長的 測試溫度及環(huán)境下，測試絕緣電阻值。3 導(dǎo)體直流電阻的定義 電阻率是用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。某種物質(zhì)所制成的原件（常溫下20C）的電阻與橫截 面積的乘積與長度的比值叫做這種物質(zhì)的電阻率。電 阻率與導(dǎo)體的長度、橫截面積等因素?zé)o關(guān)，是導(dǎo)體材 料本身的電學(xué)性質(zhì)，由導(dǎo)體的材料決

4、定，且與溫度有 關(guān)。電阻率在國際單位制中的單位是 Q ?m,電線的 導(dǎo)體電阻則使用Q?km的單位。4 導(dǎo)體直流電阻的測試 電線電纜的絕緣電阻測試方法見GB/T3048.4-2007導(dǎo)體直流電阻試驗(yàn)。一般情況下， 銅導(dǎo)體及小截面鋁導(dǎo)體樣品均采用 1 米的有效測試長 度，大截面的鋁導(dǎo)體樣品則應(yīng)當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)要求的合適 長度。同時(shí)對于大截面的鋁導(dǎo)體進(jìn)行導(dǎo)體電阻測試前， 建議使用壓接鋁壓接頭（鋁鼻子）的方式進(jìn)行處理， 對于檢測出真實(shí)有效的導(dǎo)體電阻具有較高的準(zhǔn)確度。導(dǎo)體電阻的測試需要在（1525C）和空氣濕度 不大于 85%的試驗(yàn)環(huán)境中放置足夠長的時(shí)間，放置和 試驗(yàn)過程中，環(huán)境溫度的變化應(yīng)不超過土 1C。應(yīng)

5、使用 精確度為0.1 C的溫度計(jì)放置在導(dǎo)體電阻測試儀附近 進(jìn)行溫度的監(jiān)控。在測試導(dǎo)體電阻值較?。ń孛孑^大）的樣品時(shí)， 應(yīng)當(dāng)注意電流端與電位端之間的距離應(yīng)當(dāng)大于導(dǎo)體周 長的 1.5 倍，且測試時(shí)應(yīng)當(dāng)避免長時(shí)間高電壓大電流 對導(dǎo)體的升溫，應(yīng)當(dāng)采取電流換向法測試正向讀數(shù)和 反向讀數(shù)，并計(jì)算平均值。對于細(xì)微導(dǎo)體的測量，應(yīng) 當(dāng)選擇較小的測試電流，避免導(dǎo)體升溫。測試時(shí)應(yīng)當(dāng) 盡量避免改變樣品本身的形態(tài)， 例如 RVS、RVV 等絞 合的電線，不需要制備單根絕緣拉直測量導(dǎo)體電阻， 應(yīng)當(dāng)選擇成品的一米長度進(jìn)行測量，且剝除絕緣后， 不應(yīng)手動扭絞導(dǎo)體，不應(yīng)彎折導(dǎo)體。大截面導(dǎo)體在測 試時(shí)應(yīng)當(dāng)避免導(dǎo)體松動，尤其是分割導(dǎo)

6、體，應(yīng)當(dāng)緊壓 導(dǎo)體進(jìn)行測試。要注意對樣品導(dǎo)體表面進(jìn)行清理，去 除半導(dǎo)電屏蔽、防銹涂層等影響導(dǎo)體電阻測試的介質(zhì)。接觸電阻是影響測試結(jié)果最主要的因素。 測試過 程中測試導(dǎo)體表面始終暴露于空氣中并逐漸形成氧化 層，該氧化層與被測試導(dǎo)體的電阻率不同，在檢測過 程中樣品與夾具連接后，該氧化層產(chǎn)生的電阻隨氧化 層厚度、接觸面積等因素變化而變化，使得測試結(jié)果 不準(zhǔn)確。同樣地在導(dǎo)體電阻測試系統(tǒng)的各個單線中， 因氧化層產(chǎn)生的接觸電阻也存在。如果被測試導(dǎo)體的 橫截面積較大，那么測試所得結(jié)果由氧化層增加而產(chǎn) 生的誤差也更大。測試系統(tǒng)中我們一般采用刀形夾具 或環(huán)形夾具。刀形夾具適宜測量單線和實(shí)心線。刀形 夾具在垂直方

7、向上夾緊樣本，故不適宜測量橫截面積 較大的線芯，會使得線芯變形，單線分散，使得測試 結(jié)果存在系統(tǒng)誤差。 而環(huán)形夾具從各個方向夾緊線芯， 不會產(chǎn)生單線分散，但使得各個單線過度接觸，產(chǎn)生 接觸電阻，并且接觸越緊電阻越大，故測試結(jié)果也存 在系統(tǒng)誤差。我們通過盡量靠近夾具和線芯的兩端， 或者將電流直接通過連接位置來降低上述誤差。5 不確定度來源及分析 測量不確定度是與測量結(jié)果關(guān)聯(lián)的一個參數(shù)， 用 于表征合理賦予被測量的值的分散性。 它可以用于“不 確定度”方式，也可以是一個標(biāo)準(zhǔn)偏差（或其給定的 倍數(shù)）或給定置信度區(qū)間的半寬度。該參量常由很多 分量組成，它的表達(dá)（ GUM ）中定義了獲得不確定度 的不同方法。在實(shí)踐中，測量不確定度可能來源于以下 6 個方 面：（1）絕緣電阻、導(dǎo)體電阻測試儀的計(jì)量、校準(zhǔn)誤 差引入不確定度 ;（2）對絕緣重復(fù)測試時(shí)，樣品經(jīng)過 多次充放電后，絕緣介質(zhì)變化過程的不確定度 ;（3） 取樣的代表性不夠，即被測量的樣本不能代表所定義 的被測量 ;（ 4）測試環(huán)境溫度、濕度對測試的影響不 確定度 ;（5）測試樣品長度誤差引入的不確定度 ;（