一种全自动中压电缆半导电内屏蔽电阻率试验方法研究

【摘要】研发一种全自动中压电缆半导电内屏蔽电阻率试验装置，满足GB/T 12706.2—2020、GB/T 12706.3—2020等国家标准及相关标准和技术规范中对电缆半导电屏蔽电阻率试验的要求。提高国家电线电缆产品质量检验检测中心（广东）在该领域的话语权和试验工作效率，特别是在承担电网检测服务方面更加有竞争力。

【关键词】中压电缆；全自动；半导电内屏蔽；高效

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.01.022

Research on a Fully Automatic Semi-Conductive Internal Shielding Resistivity Test Method for Medium Voltage Cables

SU Sunfu

（Guangdong Testing Institute of Product Quality Supervision， Foshan 528300， China）

Abstract： Develop a fully automatic medium voltage cable semi-conductive shielding resistivity testing device that meets the requirements of national standards such as GB/T 12706.2—2020 and GB/T 12706.3—2020 for cable semi-conductive shielding resistivity testing， as well as relevant standards and technical specifications. Improve the discourse power and testing efficiency of the National Center for Quality Inspection and Testing of Wire and Cable Products （Guangdong） in this field， especially in assuming more competitive power grid testing services.

Keywords： medium voltage cables； fully automatic； semi-conductive internal shielding； efficient

本项目研究设计一种自动换样试验夹具，对于三芯中压电缆实现中间只开一次高温箱分别对6个内屏蔽层进行试验，并实现自动计算打印出结果。

半导电屏蔽电阻率试验自动换样试验夹具通过一种弹夹式的供样结构实现连续自动换样和试验，大大缩短了人工手动换样和打开高温箱后温度回升到标准规定试验温度并保持稳定的时间。本项目能实现将三芯电缆的半导电屏蔽电阻率试验由原来的8个小时减少到2个小时，大大减少了人力物力的投入，提高了效率且创造更多的社会价值。

本项目研究一套算法能实现每次试验结果数据的自动存取、计算并打印结果，大大减少人为因素的影响，提高试验结果判定的准确度，节约时间且提高检测效率。

1）自动换样试验夹具能实现连续6个样品的自动换样。2）试验结果数据全自动处理存储打印输出。3）镀银电极尺寸能满足70、120、150、240、300、400、630、800、1000 mm2中高压电缆试验要求。4）高温试验箱温度范围0～150℃。

1）满足GB/T 12706.2—2020《额定电压1 kV（Um=1.2 kV）到35 kV（Um=40.5 kV）挤包绝缘电力电缆及附件第2部分：额定电压6 kV（Um=7.2 kV）到30 kV（Um=36 kV）电缆》、GB/T 12706.3—2020《额定电压1 kV（Um=1.2 kV）到35 kV（Um=40.5 kV）挤包绝缘电力电缆及附件第3部分：额定电压35 kV（Um=40.5 kV）电缆》等相关标准相关条款对半导电屏蔽电阻率试验的要求。

2）设计制造全自动换样试验夹具，通过一种弹夹式的供样结构实现连续自动换样和试验，把6个样品叠放在料盒中，使用电机驱动丝杠把样品推到电极上方，同时把已经测试完的样品推开，然后另一套电机下压，使样品与电极接触，达到测试状态，样品在料盒中依次落下，达到过程全自动进行。另外，料盒可根据不同试样调节宽度，以适应70、120、150、240、300、400、630、800、1000 mm2中压电缆试验要求。

3）设计开发一套算法实现试验数据的自动換算并存储和打印检测结果：压紧电机到位后，开始测试，电阻率测试仪把测量结果反馈到计算机，计算机根据设定的计算公式，自动换算并保存，连接打印机可以自动打印。

4）编程开发软件集成高温试验箱自动控温、试验夹具自动运行、自动收集测试仪测量数据，自动保存计算结果；开发用户交互界面，使操作人员能实时观察测量过程，选择并设定试验温度、时间、次数等参数。

根据技术要求定制换气老化箱，集成箱内自动换料测试机构，集成测试仪连接电机，集成相机视觉系统读取测试仪示数（见图1和图2）。

调节料盒宽度，把6个试品叠放在料盒中，水平电机带动推板把试品推向电极上方，然后竖直电机带动电木压块，把试品压紧，开始测试。

1）在电极上连接导线到测试仪上，自动测试。2）设置相机读取测试仪读数，并传输至电脑（见图3）。3）软件采win32api+视觉神经+opencv+sqlite数据库，相机采用高精度工业面阵相机，运行在win7或win10系统，基本实现人工智能检测（无须人工抄录数据，减少人为出错）。

5.1视觉训练

1）点击“拍照到训练”，然后点击“训练”（见图4）。

2）点击“未扣图片”。

根据右侧文字扣出图片中需要检测的文字点击“训练”自动学习训练完成后自动停止训练完成后主界面就可以看到效果图片顶端的文字为识别的文字（见图5，此图识别为0.11 K）。

5.2实验过程：

1）根据产品列表选择产品，选择后主界面显示选择型号及参数（见图6和图7）。

2）自动启动：按“自动启动”后会自动检测6个样品并显示在主界面（见图8），测试通过摄像头视觉神经读取仪表数据，节约了人力（取代人工读表）识别所有数据均自动转换为kΩ。测试完毕后自动停机。

3）修改报表关键字：“导体屏蔽电阻1”“导体屏蔽电阻2”“导体屏蔽电阻3”“导体屏蔽电阻4”“导体屏蔽电阻5”“导体屏蔽电阻6”；“绝缘屏蔽电阻1”“绝缘屏蔽电阻2”“绝缘屏蔽电阻3”“绝缘屏蔽电阻4”“绝缘屏蔽电阻5”“绝缘屏蔽电阻6”。12个关键字分别对应测试栏1～6的平均值。

4）点击“修改报表”：按照自己格式定义报表，修改好后保存退出（见图9）。

5）报表：选中右下角表格中的一行，点击“报表”，打开刚才定义的报表，报表中的关键字会用测试数据替换；报表可以是word或者excel格式（见图10）。

1）连续自动换样和试验；2）试验结果数据的自动存取、计算并打印结果；3）解放人力，改善检测人员的工作环境；4）设备达到国內外先进水平。

【参考文献】

[1]黄昌华.XLPE绝缘电力电缆半导电屏蔽电阻率的试验[J].电线电缆，2005（6）：34-37.

[2]无锡卡利克斯科技有限公司.电阻测试辅助夹具：CN201210131986.7[P].2012-08-15.

[3]南京瀚元科技有限公司.一种配电房指针型仪器示数自动读数识别方法：CN202211594365.2[P].2023-01-13.

【作者简介】

苏孙夫，男，工程师，研究方向为电线电缆及原辅材料的检验和电线电缆检测技术智能化。

（编辑：李钰双）