電纜性能測試方法導(dǎo)體直流電阻的測試

電纜性能測試方法導(dǎo)體直流電阻的測試第1頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一1、定義1.1、GB/T3048.4-2007規(guī)定試驗方法使用的范圍：不適用于測量已安裝的電線電纜的直流電組。1.2GB/T3048.4-2007規(guī)定試驗方法直流電阻，其測量范圍為：雙臂電橋：2*10-5—99.9?

單臂電橋：1?-100?及以上。1.3、測量原理（電橋平衡原理）

1.3.1、伏安法測量（歐姆定律）R=U/I1.3.2、電橋單臂電橋（惠斯登電橋）：如圖所示，四個電阻R1、R2、R0、RX連接成一個四邊形、每一條稱作電橋的一個臂，對角AC之間連接電源E和限流電阻R、對角BDZ之間連接檢流計G、調(diào)節(jié)R0使B、D兩點點位相等，這時檢流計應(yīng)指向0，即橋上無電流通過、稱電橋達(dá)到平衡可以得到

R1/R2=RX/R0即RX=R1/R2*R0注意：R1、R2、R0是已知數(shù)。采用電橋測量法已消除了電流表內(nèi)接電阻和外接電阻帶來的測量系統(tǒng)誤差。但導(dǎo)線本身的電阻與接線處的接觸電阻對測量結(jié)果仍然會有影響，經(jīng)分析認(rèn)為當(dāng)測量0.1?以下的低電阻時附加的電阻是不能忽略的，因此在測量低電阻時、需要對線路進(jìn)行改進(jìn)。連接電源和連接檢流表的導(dǎo)線電阻可以分別并入電源和檢流計的內(nèi)阻里，對于測量結(jié)果沒有影響，因此在實際線路中R1與R2均可以選用值較高的電阻。

第2頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一1.3.2.1單臂電橋單臂電橋原理圖DR1R2R0GRXRACCE第3頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一1.3.2.2雙臂電橋原理

雙臂電橋（開爾文電橋）通過單臂電橋原理圖可以知道，連接電源和連接檢流表的導(dǎo)線電阻可以分別并入電源和檢流計的內(nèi)阻里，對于測量結(jié)果沒有影響，因此在實際線路中R1與R2均可以選用值較高的電阻。由于待測量的電阻RX是低電阻，因此R0也必須是低電阻，即必須考慮與RX及R0相連接的4根導(dǎo)線及接點A、B、C的電阻對測量結(jié)果的影響。為了消除這些電阻的影響改進(jìn)了單臂電橋原理接線圖，將A分成A1與A2兩點，將C也分成C1與C2，這樣不僅將A點與C點直接移到了電阻RX與R0上，使得A點到RX的導(dǎo)線及C點到R0的導(dǎo)線都縮短為零，消除了這兩根導(dǎo)線的電阻影響，而使得A1、C1的接觸電阻并入電源的內(nèi)阻，A2、C2的接觸電阻并入R1、R2的電阻中，這樣有消除了A、C點的接觸電阻的影響。為了消除B點的接觸電阻和B點與R0相連的導(dǎo)線電阻影響，線路中增加了R3、R4兩個較高的電阻，讓B點移到跟R3、R4及檢流計相連，這樣消除了B點的接觸電阻的影響，為了消除RX與R0相連的導(dǎo)線的附加電阻的影響同樣把RX與R0相連接的兩個接點各自分開分成B1、B3與B2、B4而B3、B4的接觸電阻可以并入較高電阻值的R3、R4中，將B1、B2用粗導(dǎo)線相連接，并設(shè)B1、B2間的聯(lián)線電阻和接觸電阻的和為r、適當(dāng)調(diào)節(jié)R1、R2、R3、R4的阻值就可以消除附加電阻r對測量結(jié)果的影響第4頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一1.3.2.2雙臂電橋原理圖雙臂電橋原理圖+BDR1R2R3R4rA1A2B1B3B4B2C1C2I3I3I1I1I2I2RXR0G第5頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一雙臂電橋原理當(dāng)調(diào)節(jié)R1、R2、R3、R4使得檢流計中的電流平衡（電流為零）時、

RX=R1/R2*R0+【rR4/(R3+R4+r)】*【R1/R2-R3/R4】如R1=R3,R2=R4，或者使R1/R2=R3/R4，即RX=R1/R2*R0這樣消除了r對測量結(jié)果的影響。為了保證在使用電橋過程中始終滿足R1/R2=R3/R4這個條件、通常將電橋作成一種特殊的結(jié)構(gòu)，即將兩對比率臂（R1/R2和R3/R4)采用所謂雙十進(jìn)的電阻箱，兩個比率相同的十進(jìn)電阻的轉(zhuǎn)臂連接在一轉(zhuǎn)軸上，因此在轉(zhuǎn)臂的任意位置都能保證滿足這一條件。因此這種橋式線路是在惠斯登電橋的基礎(chǔ)上又增加了兩個電阻臂R3、R4，并使得R1和R2作相應(yīng)的變化，由于這種橋式線路有兩對電阻臂也叫雙臂電橋。第6頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一2、試驗設(shè)備及方法3.1試驗設(shè)備：單臂電橋：傳統(tǒng)的型號有QJ-19，QJ-36、QJ-57等雙臂電橋：傳統(tǒng)的型號有QJ-19，QJ-36、QJ-44、QJ-57等3.2、DZ-2型線纜導(dǎo)電線芯直流電阻測量儀（各個試驗室均有配備）隨著科學(xué)的發(fā)展電子計算機(jī)技術(shù)的運用、有許多自動或半自動的直流電組檢測設(shè)備而產(chǎn)生他們的工作原理都采用了雙臂電橋的工作原理。第7頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一3、樣品的處理及試驗步驟3.1、試樣制備：以成盤（圈）的電線電纜作為試樣，去除試樣兩端與測量系統(tǒng)相連部位的覆蓋物，露出導(dǎo)體。去除覆蓋物時應(yīng)小心進(jìn)行，防止損傷導(dǎo)體。3.2環(huán)境溫度：試樣應(yīng)在環(huán)境溫度（5—35）℃中放置足夠的時間，在試樣放置和試驗過程中，環(huán)境溫度的變化應(yīng)不超過±1℃。溫度計應(yīng)使用最小刻度0.1℃來測量環(huán)境溫度，溫度計距離地面不小于1m,距離墻面不小于10cm,距離試樣不超過1m,且兩者應(yīng)在同一高度，并應(yīng)避免受到熱輻射和空氣對流的影響。3.3試樣連接：3.3.1、當(dāng)測量電阻小于1?時、應(yīng)盡可能的采用專用的四端測量夾具進(jìn)行接線，四端測量夾具的外側(cè)一對為電流極，內(nèi)側(cè)一對為電位極，電位接觸應(yīng)由相當(dāng)鋒利的刀刃構(gòu)成，且互相平行，均垂直于式樣。每個電位接點與相應(yīng)的電流接點之間的間距應(yīng)小于式樣斷面周長的1.5倍。3.3.2、采用電橋的四端測量夾頭連接被測試樣；絞合導(dǎo)線的全部單線應(yīng)可靠地與測量系統(tǒng)的夾頭相連接；若線芯較大，夾頭無法全部夾住，可將四夾頭夾于線芯的不同單絲上測量；中高壓電纜可采用向?qū)w里釘入鐵釘代替單絲，測量夾頭應(yīng)盡量貼近導(dǎo)體，減少誤差。第8頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一3.4操作規(guī)程：3.4.1、連接好測量系統(tǒng)，打開測量儀，輸入指定的試驗參數(shù)（溫度、長度），按下測量鍵進(jìn)行測量。待測量儀測定數(shù)據(jù)之后，讀取并記錄。3.4.2、測量數(shù)據(jù)誤差處理：例行試驗時：長度誤差控制不超過±0.5%，整盤測試誤差控制不超過±2%。型行試驗時：長度誤差控制不超過±0.15%，整盤測試誤差控制不超過±0.5%。3.4.3、溫度為20℃時每公里長度電阻值計算公式：Ｒ20=Rx/[1+ａ20(ｔ-20)]*1000/L

或Ｒ20=RxKx*1000/L

式中：Ｒ20—20℃時每公里長度電阻值，單位為歐每千米（Ω/km）;Rx—t℃時L長度電纜的實際測量電阻值，單位為歐（Ω）ａ20—導(dǎo)體材料20℃時的電阻溫度系數(shù)，單位為每攝氏度（1/℃）；銅0.00393/℃、鋁0.00403/℃t—測量時的導(dǎo)體溫度（環(huán)境溫度），單位為攝氏度（℃）；