论电线电缆中导体电阻检测

闫 嵘

（汕头市测试技术研究院，广东 汕头 515000）

导体电阻检测对于电线电缆类电器装备来说，是非常重要的测试项目，已经成为了例行测试。一般情况下，是要求电线电缆中的导体电阻越小越好，因为这样可以减少电力在线路中的损耗，同时对于一些特殊产品，比如高压阻尼电阻线，要求电阻在某特定的范围内。［1］一些非法的电线电缆生产厂家为了牟取利益，而制造不合格产品销售，这些都决定了电线电缆在进入市场使用前必须经过科学合理的检测，才能保证市场产品质量。本文主要介绍了电线电缆中导体电阻的检测方法等相关内容。

1 检测方法

电线电缆中导体电阻的测定仪器常使用双桥，该双桥具有各种型号，根据样品的测量范围具体选择，而如果电阻大于200 Ω可选用单桥。要求精度高于或等于0.2，准确度高于或等于0.1级。在进行检测前，先将样品静置一段时间，使其温度接近于外部环境温度，同时尽量控制外部环境温度不变。［2］试验所用电流大小要适当，不可过高，否则可能会导致导体的温度升高，如果是测量样品的电阻较小，一般是小于0.1 Ω，则要采用反向电流重复测量，两次试验取均值。

2 结果计算及影响因素分析

2.1 结果计算

标准状况下，使用单桥检测样品时，样品的电阻大小采用下式计算：

Rx＝Rn·R1/R2

式中：Rx：样品电阻，Ω；

Rn：标准电阻，Ω；

R1、R2：电桥平衡时的桥臂电阻，Ω。

当单桥接线其电阻值大于或等于待测样品电阻的0.2%时，则待测样品的电阻值要进行校正，校正公式为：

Rx＝Rx－Rc

式中：Rx：根据标准状态下计算出的样品电阻，Ω；

Rc：样品短路时，单桥接线的电阻，Ω。

2.2 试验结果影响因素分析

试验结果主要是接触电阻导致的影响，［3］由于绞合结构导体芯表面暴露在空气中，逐渐会被氧化，并且该氧化层产生电阻率可能会大于该导体，因此当检测电线电缆中导体电阻时，样品与夹具连接后，这样其中间就存在着由于氧化层产生增加的电阻，并且该电阻随氧化层厚度、接触面积等因素而变化，同理，在绞合结构中的各个单线中，该接触电阻也存在，随着力的大小而改变。如果绞线的横截面积比较大，则其电阻会随着横截面积的增大而增加，同时由于氧化铝的电阻较高，接触电阻也会增加，这样会给实验结果带来很大影响。连接样品所用的夹具一般可分为刀形和圆环形两种，刀形适宜测量单线和实心线，但不适宜测量截面积比较大的线芯，因为刀形的夹具在垂直方向上夹紧线芯，会导致线芯变形，单线分散，因此实验结果不准确，而环形的夹具虽然在圆的方向上夹紧线芯，使得各个单线紧密接触，然而却导致了接触电阻的产生，并且接触越紧，电阻越大，故试验测定的结果也不准确，分散性较大。经过研究表明，［4］铜材质所制得的线芯的试验结果其分散率大于铜材质。由于接触电阻的存在，导致其在通电后可以分得一部分电压，因此可以同夹具直接接触的单线，其电流会大于不接触夹具的单线，这导致了样品内部单线之间的电流大小不一致，该问题的解决方法可以是，将夹具和线芯的两端尽量靠近以降低误差，或者将电流直接通过连接位置，则此时结果为最好，或者可以采用端部焊接法，研究表明，端部焊接后，截面积较小的电线电缆其实验测定结果分散率可以降低至0.1%，而截面较大的电线电缆可以降低至1%。电流大小也可能会影响实验结果，判断实验结果是否受到电流大小影响的方法是：使用比值为1.41的两个大小不同的电流测量时，如果两次测量其试验结果电阻值差值小于0.5%，则判断该结果没有因电流的改变而改变，当使用比值为1的两个电流进行检测时，其导线的温度不会增加。研究表明，线芯为铜的电缆，其测量所用电流最好不超过1 A/mm2。除了接触电阻和电流大小之外，如果线芯的温度同外部存在温差或者样品长短等也会影响实验结果。

3 电线电缆导体电阻测定实验新标准同旧标准的比较

电线电缆导体电阻实验新标准于2008年正式使用，同旧标准GB/T 3048.4－1994相比之后，其区别主要有以下几点：

3.1 导体温度

电线电缆其导电线芯一般为铜材质或铝材质，铜的电阻随着温度的改变而改变，因此实验所测定出来的样品电阻值也随着温度的改变而改变，不同的温度，其导体电阻值不同，一般是将其换算为20 ℃。下的电阻值，以便于比较。但是温度的改变应该是以检测时，导体本身的温度为计算，而以前直接采用的是外界环境温度，这两个概念不可同日而语，因此，在新标准中提出了环境温度和导体温度的换算，给出了校正系数，不同温度下的校正系数不同，换算简便。但该校正系数仅应用于例行试验，成盘电缆可满足要求。

3.2 有效数字位数

旧标准中，关于有效数字的要求是根据产品标准，而事实上，有效数字的确定要根据测量时的系统误差，并不是单纯的根据产品的标准。因此新标准中删除了关于有效数字位数的6.4条。

3.3 测量仪器的改变

新标准中规定，在误差允许的情况下，不仅可以使用电桥测定导体电阻，也可以使用数字式测量仪器，原理采用直流电—电压降直接法。

3.4 检测技术的改变

新标准规定，对于电缆截面如果使用了试剂进行处理，则之后必须用水清洗干净，同时针对导体的研发，规定阻水型导体，必须用熔点低的合金。［4］

3.5 夹具

夹具是电线电缆中导体电阻检测的重要装置，IEC60648对于四端夹具的使用要求有如下规定，电位接点必须是锋利的刀刃，其与电流接点的距离大于或等于截面总长度的 1.5倍，然而市场上所销售的夹具其距离在30 mm左右，当截面总长度超过其1.5倍时，该夹具便不能满足所规定的要求。

4 结束语

综上所述，随着科技的发展和社会的进步，电线电缆无论是在工业生产中，还是在居民生活用电中等诸多方面，都要求电线电缆的生产必须符合一定的标准，其中控制导体的电阻在一定范围内是十分重要的一个方面，以安全用电、节约能耗和成本等，为了实现这一要求，要求电线电缆检测人员必须在监测过程中严格操作，并且在科技的推动下改进技术，提高精度等。本文对于新旧电阻检测标准的对比也充分说明了检测技术不断进步这一点，同时上文分析了影响检测结果的一些主要因素，这需要认真对待，以减少误差。总之，相信在电线电缆检测人员的努力下，导体检测技术会越来越精准。

1 贾宇东.电线电缆导体线芯直流电阻试验探讨［J］.苏盐科技，2006（1）：15～16

2 刘文斌、伍学正、潘杭钧.电线电缆直流电阻测试技术及影响因素的研究［J］.西安交通大学学报，1995（6）：14～20

3 谢景锋、郭伟俊.导体电阻测量不确定度评定［J］.广东建材，2008（9）：152～153

4 杜瑞钦、曾 勇、杜瀚霖、郭 力.电线、电缆导体电阻检测方法的研究［J］.仪器仪表学报，2009（10）：48～51

5 崔祥柱.电线电缆直流导体电阻试验［J］.机电信息，2009（30）：81