电线电缆检测技术的思考
​张伟东
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​张伟东,. 电线电缆检测技术的思考[J]. 电路系统研究,2021.7. DOI:10.12721/ccn.2021.157059.
摘要: 随时科学技术的发展,人们对于电力的依赖程度与日俱增,电线电缆在各个行业领域中的应用也愈发普及。电线电缆的外观质量及电气性能对人们的生命财产安全具有直接的影响,因此加强电线电缆产品的质量监管是国家重点关注问题。本文将从离线检测、外观尺寸及结构、电气性能三个方面分析电线电缆的检测技术,以期提升我国电线电缆产品的质量监管水平,为百姓生活提供更安全的生活环境。
关键词: 电线;电缆;检测技术
DOI:10.12721/ccn.2021.157059
基金资助:

随着电线电缆在各个行业领域的广泛使用,部分生产企业被经济利益所蒙蔽,忽视电线电缆产品的质量把控,导致大量不合格电线电缆产品流入市场,对人民的生命财产带来严重的安全隐患。因此,分析电线电缆检测技术,从多个层面提升电线电缆产品质量的监管能力,对于促进社会稳定发展具有积极的意义。

一、离线检测技术分析 

离线检测的主要作用是准确判断电线电缆的故障位置,其主要包含三个检测方法:首先是电桥法。该检测方法的核心原理是电桥平衡,测量人员计算出电线电缆故障电阻值与整体电阻值的百分比,将所得指数乘以电线电缆的总长度,即可判断出电线电缆存在故障的准确位置点。其次是低压脉冲法。测试人员将低压脉冲信号输入待检电线电缆中,通过专业检测设备收集和记录低压脉冲信号的发出和反射接收时间,最后将测试端与故障点的距离准确计算出来。最后是脉冲电压检测。脉冲电压检测与低压脉冲检测相似但不完全相同,其检测依据主要是接收故障点的脉冲电压反射信号,通过信号的接收时间计算出故障的具体位置[1]

二、结构及外观尺寸检测技术分析

电线电缆绝缘层厚度检测检测方法为:沿垂直于导体轴线的平面方向,用锋利的刀片切取薄片进行绝缘层厚度测量。检测结果判定以多组样品绝缘层厚度测量值的算数平均值为准。每组样品测量过程中可以根据检测规范的要求,遵循四舍五入的原则对检测数据进行合理修约,最后将检测结果的最终判定值与电线电缆国家检测规范中规定的标准值进行对比,大于标准值视为合格,小于标准值视为不合格。同时,将所有检测数据中的最小值视为电线电缆的最小绝缘层厚度,按照国家规定,该厚度应当不小于绝缘层厚度标准值的90%。进行绝缘层厚度检测时应注意以下两个要点:一个是,绝缘层切片检测应以目测最薄点为起始检测位置;另一个是压印标记凹痕处绝缘层厚度不应计入平均厚度。但是必须要确保压印标记凹痕处厚度达到国家规范中规定的最小厚度值[2]

绕包带或投影是检测电线电缆外形尺寸比较简便有效的方法。在进行电线电缆椭圆度测量时,检测人员可以在电缆同一横截面上任意测得两组外径数值,并计算出两组数值的差值。然后将差值与国家电缆生产质量标准中规定的外径平均值进行比较,对比结果小于15%视为合格。需要注意的是:测量过程中尽可能不要对电缆施加压力,避免外力作用影响检测的准确性。

此外,外观尺寸检测还好看电线电缆的表面检测和尺寸检测。表面检测包括光滑程度、腐蚀程度以及氧化程度的检测,不得出现斑点、裂纹、毛刺、油污、杂质等问题。尺寸检测包括偏心度、节距、扇形高度、密度等。

三、绝缘老化前后拉力检测技术分析

绝缘老化前后拉力检测是电线电缆性能检测的重要环节,其包含两个检测阶段,第一个检测阶段是电线电缆老化前的拉力检测。具体做法为:(1)根据国家检测标准的要求,在相同温度条件下将所有待检试样静置相同的时间(2)根据试样型号采用不同的方式进行横截面积检测(3)利用专业检测设备,对每组试样进行拉力检测,并准确记录下电线电缆发生断裂时的最大抗拉应力以及伸长距离(4)根据上述检测过程中获得数据信息,计算出各组试样绝缘老化前的断裂伸长率以及抗拉强度,将计算结果与国家标准进行对比,判断出试样是否合格。第二个阶段是绝缘老化后拉力检测。具体做法为:(1)将各组待检试样静置于温度为80±2℃的环境中7×24h,完成待检试样的老化处理(2)将老化处理后的各组待检试样在室内自然温度环境下静置16h以上(3)按照老化前拉力检测的方法及流程对老化后试样进行拉力检测,并将计算结果与国家标准进行对比,判断出试样是否合格[3]

四、电气性能检测技术分析

电气性能的好坏能够直接影响电线电缆的安全性和功能性,因此,电气性能检测是电线电缆质量检测的核心环节,其主要包含三个主要检测技术:

首先是直流电阻检测技术。直流电阻检测技术主要检测的是电线电缆的导电能力,其核心检测原理是电阻定律即,其中R为电缆直流电阻,为材料电阻率,L为待检试样长度,S为待检试样横截面积。由公式可以看出,通过测量待测试样的直流电阻,能够计算出试样的线芯质量和准确线径。目前电流法和电桥法是测量直流电阻的主要方法,其中电桥法又包含单臂电桥和双臂电桥两种形式,双臂电桥可测小于等于1Ω的电阻,单臂电桥可测1~100Ω的电阻。按照国家检测标准规定,检测人员需要将试样实际测得的直流电阻转化为20℃标准直流电阻,其转化公式为:,其中为20℃/Km的标准直流电阻,为实验实测直流电阻值,为电阻温度系数,为试样实测长度。进行电线电缆直流电阻检测时需要注意以下要点:(1)检测环境温度变化幅度不得大于±1℃(2)测量检测环境温度时,温度计与地面垂直距离应大于1m,与检测试样垂直距离要小于等于1m(3)合理选择电流密度,铜芯电线电缆检测电流密度小于等于1A/mm²,铝芯电线电缆检测电流密度小于等于0.5A/mm²(4)尽量使用四端子夹具进行测量,有效降低测试线电阻及接触电阻对检测结果的影响[4]

其次是绝缘电阻检测技术。绝缘电阻检测技术是电气性能检测中检测电线电缆绝缘特性的重要手段,其检测结果不仅能够准确反映出电线电缆耐电击穿和热穿的能力,还能够反映出电线电缆绝缘材料正常环境状态下的耐久性。该技术测得的绝缘电阻实际上指的是施加在绝缘材料上的直流电压(U)与泄漏电流(Ig)间的比值,计算公式为:。目前,人们常用电压电流法和直流比较法完成绝缘电阻的检测。在具体检测过程中,如果检测试样为铠装电缆、金属套电缆或屏蔽层电缆,需要对导体及各保护层之间的电阻进行精准测量;非上述类型电缆,则需要将电缆试样浸入70℃的水中2h,在对水和试样绝缘电阻进行精准测量。当测量完毕后,需要按照国家检测标准对测量数据进行转换,转换公式为:,其中为每千米试样的绝缘电阻,为实验检测的试样绝缘电阻;为试样有效检测长度。

最后是电压检测。绝缘层结构及绝缘层材料的耐电击穿能力决定了电线电缆的绝缘强度,因此,为准确判断电线电缆的电气性能,还需要进行电压检测。电压检测的方法为:在国家检测标准规定的特定检测条件下,对试样施加特定数值的电压,在检测标准规定的时间内,若电线电缆未发生绝缘层电击穿现象则视为合格,反之则为不合格。进行电线电缆电压测试时需要注意:(1)根据国家规范以及试样类型,合理选择施加电压数值与检测时间(2)实验区域要有金属接地保护围栏(3)检测区域应配备完整的应急防护措施以及电阻小于4Ω的接地极[5]

结语:

综上所述,电线电缆的质量和电气性能关乎与百姓的生命财产安全,国家相关部门及行业企业应深刻意识到电线电缆检测工作的重要性,并严格运用多种科学检测技术对电线电缆结构及外观尺寸、绝缘老化前后拉力以及电气性能进行检测,确保电线电缆质量符合国家及行业标准,确保使用的安全性。

参考文献:

[1]符庆元.建筑工程中电线电缆检测技术分析[J].造纸装备及材料,2020,49(01):100.

[2]夏国春.电线电缆绝缘检测技术[J].建材与装饰,2019(28):238-239.

[3]肖国华.电线电缆质量问题及对策探讨[J].通讯世界,2019,26(07):224-225.

[4]刘东升.关于电线电缆检测技术的探讨[J].科技视界,2018(22):48-49.

[5]易晶晶.电线电缆检测技术和检测方法[J].电子技术与软件工程,2018(07):237.

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