0 引 言
大截面裸绞线，如：钢芯铝绞线、铝绞线、铝合金绞线等，由于其结构易于松散，在直流电阻测试过程中，极易产生测量误差[1-3]。而大截面电缆的铜导体，其结构更加复杂：通常由3个或3个以上紧密绞合的扇区组成，每个扇区之间用纸分隔，每个扇区内有若干根紧压绞合的圆铜线，每根铜线之间用纸分隔。这种分隔结构，使得其直流电阻难以准确测量[4-6]。
为准确测量大截面绞合导体的直流电阻，本文以大截面电缆的铜导体为例，从试样制备、设备选取、测试电流等角度分析影响测试结果的各个因素，以期提高大截面绞合导体直流电阻的测量精度。
1 试样制备
为准确测量大截面铜电缆导体的直流电阻，严格按照GB/T 3048.4-2007[7]的要求，进行试样制备。
（1）从某1000mm2的待测试样上截取一段1.5m长试样，去除两端护套、绝缘和覆盖物，露出导体，在剥离护套和绝缘等覆盖物时，尽可能避免导体损伤。
（2）用砂纸打磨夹持部位氧化层后，用酒精充分清洗试样夹持部位，去除污秽和附着物。
（3）将试样端部逐层切割成宝塔状，或全部散开后，用软铜绞线充分缠绕每根单丝和每个扇区后，用低熔点合金浇铸端头，并使软铜绞线露出端头，作为电流引入端，如图1所示。
（4）在距离电流引入端内侧＞1.5D（D为试样直径）的位置，紧密缠绕2圈直径为1mm的铜丝，作为电位端。
试样制备完成后，将其放置在测试环境内至少24h，使试样与环境温度和测试仪器温度达到充分平衡。
2 测试过程
2.1 灵敏度分析
图2所示为直流电阻测试的典型试验布置，直流电阻测试的本质在于测定两电位端之间的电位差，根据欧姆定律U=IR，测试电流越大，两电位端之间的电位差越大，电流和电压的测试精度和准度越高[8，9] ，由此计算得到的电阻R精度越高。
根据GB/T 3048.4-2007相关规定，在满足试验系统灵敏度要求的前提下，应尽量选择*小的测试电流以防止电流过大而引起的导体升温。标准认为当采用比例为1：1.41的两个测试电流，分别测试被测试样的电阻值，如两者之差不超过0.5%，则认为采用比例为1的电流测量时，试样未发生温升变化。
采用两台不同的设备，分别对同一试样，在不同测试电流进行直流电阻测试，分析测试设备和测试电流对测试结果的影响。
2.2 QJ36B-3数字电桥测试结果
查阅设备计量证书，QJ36B-3数字电桥在电阻分辨率0.01μΩ时，测量误差小于0.4%，符合GB/T 3048.4的要求。该设备操作面板如图3所示，可见该电桥只有6个测试档位，试样与电桥采用螺栓方式连接。
按照设备操作规程，调节测试档位，测试试样的直流电阻，测试结果见表1。由表1可见，QJ36B-3数字电桥在不同档位下测试结果基本一致，仅在*低测试档位时，其测试结果的有效位数较低。测试后，拆除设备时发现与电桥连接的测点绑扎的铜丝位置有明显发热，而导体本身未见发热。产生这种情况的原因在于绑扎铜丝的截面积远远小于被测试样，其电阻显著大于被测试样。根据焦耳定律Q=I2Rt，在相同电流、相同时间作用下，绑扎铜丝的发热量将显著高于被测试样。
2.3 PROMET 600 直流电阻测试仪 (KOCOS)测试结果
查阅设备说明书，PROMET 600直流电阻测试仪（KOCOS）电阻测量分辨力可达0.01μΩ，测量误差小于0.1%，测试电流可达到600A，其操作面板如图4所示，电位端与电流端的连接方式均为鳄鱼钳夹持。按照操作规程，调节测试电流，在不同测试电流下的电阻测试结果见表2。
根据表2测试结果，绘制测试电流与测得电阻曲线，如图5所示，由表2及图5可见，PROMET 600直流电阻测试仪（KOCOS）在100A以下的测试电流进行测量时，试样电阻快速下降，这表明对于该试样，100A以下的测试电流，均无法获得较高测试精度。测试电流为（100~400）A时，测得电阻值随测试电流增大缓慢减小，并趋于稳定，当测试电流增大到450A以上时，测得电阻开始随测试电流增大而增大。
上述结果表明，在400A以下，随测试电流增大，测试精度提高；当测试电流增大至450A时，导体的发热使得试样电阻开始增加。但增量依然小于0.5%，符合GB/T 3048.4-2007的要求，此时的电流密度为0.45A/mm2。
3 结果分析
3.1 两测试设备结果比较
对两台设备在相同测试电流下的测试结果进行比较，见表3。
由表3可见，两台 设备在 相同 测 试 电流情况下，测试 结果 仅相差 0 . 0 5%，该 差 值 远 小于 G B /T 3048.4-2007规定的基准试验允许测量误差（0.15%）。这表明不同的测试设备，在相同测试电流均可获得较高精度测试结果，符合方法标准要求。
3.2 测试策略分析
根据GB/T 3048.4-2007相关规定和欧姆定律推知，大电流的测试精度比小电流的测试精度要高，但是大电流会引起导体升温，从而引起被测试样电阻增大。根据上述规定，可从小至大采用不同档位的测试电流对被测试样进行电阻测量，以找出测量精度*高且不引起导体升温的测试电流。
由表2测试结果可见，采用PROMET 600直流电阻测试仪（KOCOS）进行本次测量过程中，采用从小至大的测试电流，依次测试试样的直流电阻，计算并比较两个相邻测试结果的差值，可以快速找出合适的测试电流区间，即（100~400）A之间，此时的电流密度为（0.1~0.4）A/mm2。
当测试电流继续增加至450A以上时，试样的直流电阻开始持续增加，表明测试电流引起的试样发热，已开始显著影响测试结果。这表明针对该试样的*佳测试电流为400A左右，此电流即为该试样的*佳测试电流。
4 结 论
本文分析了大截面绞合导体直流电阻测试过程中试样制备、试验设备、测试电流等影响因素，得出以下结论。
（1）严格遵照标准要求进行试样制备，按照标准测试流程开展测试，不同设备均可得到满意测试结果。
（2）在设备可选情况下，尽可能选择测试电流大的设备，可以获得更高测试精度，推荐电流密度为（0.1~0.4）A/mm2。
（3）同一设备，采用多个不同测试电流开展测量，直至试样电阻开始增大，此测试电流的前一档测试电流值可认为是*佳测试电流，在该测试电流下可获得*佳测试精度。
