电线电缆的质量现状、检测方法及相关的检测设备

摘要：当前市场上电线电缆的质量状况，主要检测项目及相应项目的检测方法，与之相配套的检测设备。

关键词：电线电缆　检测　直流电阻　绝缘电阻　工频耐压　

　　电线电缆是国民经济各部门不可缺少的重要配套产品，从超高压输电线路到各种微电机，人们生产和生活的各个环节都离不开电线电缆。电线电缆品种繁多、量大而面广，许多品种还被列入国家电工产品**认证的产品范围。国内生产厂家达数千家，用户涉及各行各业各个系统。质量参差不齐，大量的黑厂家生产劣质电线电缆，有时还打着某某知名电线电缆的牌子；因电线电缆的问题而导致火灾或其他**事故的事例时有发生，所以对电线电缆的检测就非常重要，国家对电线电缆从生产到应用和检验，都制定了详细的标准。

一、   目前市场电线电缆的质量现状

由于电线电缆的重要性，国家对电线电缆的标准要求都比较严格。但由于电线电缆的生产厂家比较多，目前国内电线电缆的质量水平明显低于国外，且劣质的电线电缆充斥市场。就国内某家质检机构对某地区的市场上销售的电线电缆的调查来看，形势不容乐观。即使是通过ISO9000认证的电线电缆生产企业，其电线电缆的合格率也在90%以下，对于那些规模较小的没有通过认证的生产企业，其电线电缆的合格率不及30%。据该质检机构的调查报告，市场上电线电缆专营店所经销的电线电缆合格率在70%左右，市场上规模较小的五金交电经营店，其经销的电线电缆的合格率在10%以下，部分较落后地区的五金经营店经销的电线电缆甚至100%不合格，这些不合格电线电缆给生产带来严重的**隐患。究其原因，主要是该部分店面所销售的电线电缆多为三无企业所产。国家虽然自去年对电线电缆的生产企业强制实行CCC认证，但还有很多没有通过CCC认证的企业在私下生产不合格电线电缆。另某些不具备CCC认证资格的企业通过采用借用实验设备和实验人员的方法获得CCC认证，像该种企业生产的电线电线大多不合格，且该种企业在国内普遍存在。所以用户在采购电线电缆的时候一定要采用正规的，有一定知名度的通过国家强制认证的电线电缆。

目前国内开展有电器检测项目的质检机构，基本上都开展有电线电缆的检测项目。目前市场上的电线电缆，其不合格项目涉及标准要求的各个方面，主要是电性能试验，特别是直流电阻和绝缘电阻；另外其外形尺寸和标志的不合格率亦很高。

二、   电线电缆主要试验项目及方法

电线电缆为国家CCC强制认证产品，国家标准对其检验项目有详细的说明，包括方面主要有电性能、机械性能、阻燃性能等。质检机构对电线电缆的检测主要是电性能方面。电性能的试验主要有导体直流电阻试验、绝缘电阻试验、工频耐压试验、冲击电压试验等。目前国内和质检机构开展的电性能检测主要有导体直流电阻、绝缘电阻和工频耐压。

1． 直流电阻

即测量电线电缆的导电性能。

电线电缆的直流电阻能反映出线芯材料的好坏和线径的粗细。在一定横截面积的线径下，导体的材料决定了导体的直流电阻。标准中规定了导体在20℃时的电阻*大值，单位是Ω/km，也就是说标准是以每公里的导体电阻为基准作比较的，所测得的电线电缆的直流电阻值首先要换算成20℃下每公里的直流电阻值，换算公式如下：

R₂₀――20℃时每公里长度电阻值，Ω/km

Rx――试样电阻值，Ω

L――试样的测量长度，m

T――测量时的环境温度，℃

α₂₀――导体材料20℃时的电阻温度系数，1/℃

　　如果R₂₀小于标准规定值，则该样品电线合格，否则则不合格。对电线电缆直流电阻的测量，目前主要使用用两种方法：电桥法和电流法。电桥法有单臂电桥法和双臂电桥法。单臂电桥法用来测1Ω以上的电阻，双臂电桥法用来测1Ω以下的电阻。电流法则可以根据预测量电阻的不同采用不同的电流，测量范围比较宽。双臂电桥和电流法测量电阻时，多采用四端子测量夹具，可消除因测试线电阻和接触电阻对测量造成的影响。

电桥法的测量如下图：

E－直流电源；A－电流表；G－检流计；P分流器；Rn－标准电阻；

Rv－变阻器；R1，R1＇，R2，R2＇，R3－电桥桥臂电阻；Rx－被测电阻；

S3－检流计开关；S1－直流电源开关；r－跨线电阻

Rx－试样电阻值，Ω

Rn－标准电阻值，Ω

R1，R2－电桥平衡时的桥臂电阻值，Ω

单臂电桥测量时，试样电阻按下式计算：

Rx－试样电阻值，Ω

R1，R2，R3－电桥平衡时的桥臂电阻值，Ω

电流法即微欧计法，它采用四端子测量夹具，根据阻值的大小使恒流源输出不同的恒定电流，然后测量被测试样两端的电压，根据欧姆定律计算出试样的电阻。

2． 绝缘电阻

即电线电缆的绝缘性能。电线电缆的绝缘电阻测量的是正常工作条件下，电线电缆的漏电流。标准规定的低压电线电缆绝缘电阻的测量电压为100V、250V、500V和1000V，质检机构采用的多为100V和500V，所取试样多为10m。标准中规定的导线*小绝缘电阻值为MΩ·km，所以测量值还要按下式换算成每公里的绝缘电阻值。和直流电阻不同，电线电缆的绝缘电阻和长度成反比。

R_L=RxL

R_L－每公里长度绝缘电阻值；MΩ·km

L－试样有效测量长度，km

Rx－试样绝缘电阻值；MΩ

测量电线电缆的绝缘电阻时，对于金属护套电缆、屏蔽型电缆或铠装电缆试样，单芯者，应测量导体对金属套或屏蔽层或铠装层之间的绝缘电阻；多芯者，应分别就每个导体对其余线芯与金属套或屏蔽层或铠装层连接进行测量。非金属护套电缆，非屏蔽电缆或无铠装层的电缆试样，应浸入水中，单芯者测量导体对水之间的绝缘电阻；多芯者应就每个导体对其余线芯与水连接进行测量。按照标准规定，浸入水中测量时要和水浴相配套，测量前一般要先在70℃的水中保持两个小时再测量。

　E－直流电源；AD－高阻抗直流放大器；G－检流计；Ri－直流放大器输入电阻；

　　　Rx－试样绝缘电阻；Ue－交流输入电源电压；Ut－直流输出电压；

　　　　　　　　　　Us－放大器输入电阻压降

Ut－直流输出电压；V

Ri－输入电阻；MΩ

Us－Ri的压降；V

3． 工频耐压

即交流电压试验。按照标准规定，试验电压应是交流49Hz到61Hz的近似正弦波。对于额定电压为450/750V的电线电缆，绝缘厚度为0.6mm及以下的采用1500V的高压，对于绝缘厚度为0.6mm以上的采用2000V高压，加压时间均为5分钟，不发生击穿和闪络则该试样通过。

4． 外形尺寸和标志

除电性能外，电线电缆的外形尺寸和标志不合格的比率也很高。

电线电缆的尺寸主要是电线电缆的绝缘厚度和外径尺寸必须符合标准的要求。

在对电线电缆的抽查中发现因电线电缆的标志不合格在电线电缆不合格的原因中占有很大的比率。特别是一些不太正规的企业，其标志项不合格率达70%。标准中规定，电线电缆的标志要有连续性、耐擦性，并具有一定的清晰度，产品标志应有型号、规格和标准号。标志的连续性即一个完整标志的末端与下一个标志的始端之间的距离：护套应不超过500mm，绝缘应不超过200mm。数字标志应沿着绝缘线芯以相等的间隔重复出现，相邻两组数字标志应彼此颠倒，相邻两组数字标志的间距应不大于50mm。

三、   电线电缆电性能检测主要项目的检测设备

目前国内各质检机构检测电线电缆合格与否时，主要检测的就是其电性能。目前国内研发和生产电线电缆电性能检测设备的厂家比较少，且电线电缆对其检测设备要求都比较高，郑州博天电子技术有限公司具有专业的实验室用来研制和开发电线电缆的系列检测设备。其*新开发成功的STR--A型多功能直流电阻测试仪，不仅可用来检测电线电缆的直流电阻，而且还可以用来检测半导体屏蔽电阻率，并且还可以做为恒流源使用输出，0.01％精度电压表，０.001℃温度表，接地电阻检测使用。即可以单机运行测试，又可以由计算机程控整个测试过程，使用简单，精度高，特别是其在微欧级电阻的测量上，远远超越双臂电桥，处于国际先进水平。传统的测量方法在测量电线电缆直流电阻时，多使用双臂电桥，但双臂电桥的使用方法比较复杂，难以保证测量的准确性。STR--A型多功能直流电阻测试仪使用电流法（即微欧计法）测量，可根据不同的阻值，自动更换电流等级，测量范围宽（0.1μΩ－2.5MΩ），是用来代替双臂电桥的*理想设备，质检机构开展电线电缆电性能检测时的优选测量仪器。　　

　　　　　　　　　　　　　　　　郑州博天电子技术有限公司总经理　李东波

　　　　　　　　　　　　　　　　2004年4月26日