电线电缆检验与测试（PPT54页)

电线电缆检验与测试主讲人：李林第三章：电线电缆各种性能的检验与测试•第一节：电线电缆外观尺寸与结构检查•第二节：电线电缆电气性能测试•第三节：电线电缆机械性能测试第一节：电线电缆外观尺寸与结构检查•一、外观检查•二、尺寸检查•三、结构检查一、外观检查•1、外观质量的重要性•2、铜和铝单线的外观检查•3、铝绞线和钢芯铝绞线的外观检查•4、橡皮和塑料绝缘（或护套）的外观检查•5、对编织、铠装电缆的外观检查1、外观质量的重要性•电线电缆产品给用户的第一印象就是产品的外观质量，如果没有好的第一印象，那么用户也就无法相信产品的质量，因此生产工人和检验人员必须对产品的外观质量进行严格控制和检查，做到外观质量不合格不下流、不出厂。2、铜和铝单线的外观检查•铜线和铝线表面是否圆整光洁，有无三角口、毛刺、裂纹、扭结、折叠、夹杂物、斑疤、麻坑、机械损伤和腐蚀斑点等情况。铜线的氧化程度一般金黄色为正常，淡红色为轻微氧化，表面呈深红色、兰色、黑色时为严重氧化。用于钢芯铝绞线铝单丝不允许有擦伤，用于电缆缆芯的铝、铜单线不允许有油污。3、铝绞线和钢芯铝绞线的外观检查•铝绞线和钢芯铝绞线要严格观察绞线表面质量，不能有擦伤，导线应绞合紧密，不得有松股和单线的扭结、跳出、凸起、断裂等现象。钢芯不允许接头，铝单丝焊接处应圆整，平滑，处理到基本看不出明显焊点。4、橡皮和塑料绝缘（或）护套的外观检查•绝缘和护套表面要求表面光滑圆整、光泽均匀、不偏芯、无机械损伤、压扁；没有正常目力见到的杂物、气泡、气孔和显著颗粒；不应有粗细不均和竹节形，绝缘与导体线芯，绝缘与绝缘、绝缘与护套之间不得有粘连。对于火花击穿的修补点处理要光滑、平整要基本看不出明显修补点。5、对编织、铠装电缆的外观检查•对有编织层的电线电缆编织应均匀，不能有显著的漏线、跳线及稀编现象。•对有钢带铠装电缆不能有钢带漏包，钢带生锈、发黑。•对有钢丝、铜丝铠装电缆的钢丝、铜丝分布要均匀，紧密整齐，不得有松股、跳出、凸起。二、尺寸检查•1、外径的测量•2、厚度的测量•3、厚度偏心度的测定•4、扇形高度的测量•5、节距的测量•6、包带间隙、重叠率的测量•7、截面测定•8、编织密度的测量1、外径的测量•对电线电缆外径的测量方法有四种：直接测量法、纸带法、绕管法、刻度放大镜法；我们最常用的有直接测量法、纸带法。•直接测量法：a、测量工具：千分尺、游标卡尺；b、测量方法：卡尺（千分尺）与产品轴线垂直，放置在产品上接触部分应该平整；在同一断面两个垂直方向各测量一次取两次的算术平均值作为此点的外径d=(d1+d2)／2；c、最大外径和最小外径测量：将卡尺（千分尺）沿产品反复转动180°以上从中找到最大值和最小值，然后算不圆度=（最大值-最小值）／标称值*100%。此法不适用于太粗太细的产品外径的测量。•纸带法：a、测量工具：窄纸带、削尖的铅笔，精度0.5mm的直尺；b、测量方法：将宽度不大于被测直径50%的纸带（纸带的最小宽度为5mm），纸带两边应整齐和平行，斜绕在被测体外径的断面处；要使纸带两边缘紧密对接，不得留有间隙或重叠；用铅笔在被测断面与纸带对接的交点处划一条线；将纸带取下拉直，在纸带两边缘上被划线处连一条直线，用直尺量出两点的距离，即为被测断面的周长L；危然后根椐公式外径d=L／π-2δ，δ为纸带的厚度。此法适用于外径15mm以上的产品。•绕管法：a、测量工具：试验用圆棒、卡尺（千分尺）b、测量方法：取直径D0为10±0.02mm的圆钢棒，将被测体绕在圆棒上，并一圈紧接一圈，共绕20圈；用0.1mm级精度的游标卡尺沿圆棒轴向测量绕20圈的累积上长度L；用0.01mm精度的千分尺测量绕后的圆棒外径D1；根据计算公式：d1=L／20，d2=（D1-D0）／2，d=(d1+d2)／2。L被测体绕圆棒20圈的宽度，D1被测物绕圆棒后的直径，D0圆棒的直径，d1被测物沿圆棒轴向的直径，d2被测物沿圆棒径向直径，d被测物实测外径；绕管法适用于受压力易变形且直径在2mm及以下的软线。•刻度放大镜法：a、测量工具：放大倍数10-40倍的刻度放大镜；b、测量方法：将产品的截面横黄在刻度放大镜的底部，调节放大镜使横截面的轮廓全部清晰且在刻度线之内，从刻度上直接读出产品外径两端点的a和b值，根据公式：d=b-a，式中b、a为刻度上读数。刻度放大镜法适用于被测体易变形的产品，且外径较小的产品，且精度较高可达0.01mm。2、厚度的测量•对电线电缆绝缘或护套厚度的测量方法一般有两种：外径测量法和直接测量法•外径测量法：a、测量工具：千分尺、游标卡尺；b、测量方法：按外径测量方法测出被测物前后的外径d1、d2，按公式平均厚度δ=（d1-d2）／2。此方法适用于挤出过程中绝缘、护套厚度的测量。•直接测量法：a、测量工具：千分尺；b、测量方法：将待测量物从试样上取下，进行六点测量，取平均值，在测量的六点应均匀分布，且必须要含有最小厚度，按公式δ=（δ1+δ2+δ3+δ4+δ5+δ6）／6。3、厚度偏心度的测定•在测量厚度时我们已测出了平均厚度δ、最薄点δmin、最大厚度δmax。则有偏心度公式为（δmax-δmin）／δmax×100%，一般电缆不考核偏心度，但中高压交联电缆有要求，且偏心度越小，我们生产过程材料消耗越好，所以在生产过程中，我们要尽最大的能力来控制好偏心度。4、扇形高度的测量•我们生产的扇形电缆的扇角可分为90、120、180三种。5、节距的测量•电线电缆的节距包括束线节距、绞线节距、成缆节距、绕包节距。•节距：被绞合体沿绞合轴线旋转一周所前进的距离。•节径比：指节距长度与被绞合体直径之比•节距测量方法：直接法、纸带法、移线法和平均法四种直接法测节距•测量工具：直尺和钢卷尺或游标卡尺•测量方法：先将被测物拉直呈水平放置，然后在电缆外层直接测出同一根线芯之间的距离h，即为节距（直接在电缆上面测）。如果电缆内芯是不同颜色标识则在同一水平面上测两个相同颜色相邻的距离，如果电缆内芯是号码标识则在同一水平面上测两相同号码相邻的距离。如果没有标识的内芯，任选一根作为起始点，往后再数最外层总根数的最后一根作为结束点，起始点与结束点之间的距离即为h。注意：在取两点时一定要在同一水平面上且两点的连线要与电缆的轴线是相平行的，否则不行。此法一般用作测成缆节距、带状绕包节距。纸带法测节距•测量工具：纸带、铅笔、钢板尺或游标卡尺•测量方法：用大于节距长度和一定宽度的纸绷紧在绞线上，用铅笔沿弱线轴线方向平一印痕，印痕数目应多于绞线最外层的根数，在其中一根印痕的中点标记作起始点，从与它相邻的一个开始数过最外层根数个单丝的最后个一个印痕的中点标记作为结束点，用钢板尺测出纸上两个标记的距离即为节距。纸带法主要用于测量导电线芯的绞合节距如铝绞线、钢芯铝绞线、铜绞线。移线法测节距•测量工具：钢板尺或游标卡尺•测量方法：将电线电缆的外层或绞线内芯的外层细心的移去一根，移去的长度不小于一个节距的长度，，用钢板尺直接测量被移去导线或线芯轴向一周间的距离即为节距。此方法主要适用于外层根数较多或较软的线芯如大截面导电线芯及多芯的电话电缆。平均法测节距•测量工具：钢圈尺或游标卡尺•测量方法：用钢圈尺沿制品平行轴线测量n个节距的长度为s，n一般取大于3，然后计算平均节距：h=s／n，此法适用于绞合节距较小的电线电缆及束绞节距。6、包带间隙、重叠率的测量•测量工具：游标卡尺•测量方法：1、测出每一层的绕包节距h，和搭盖部分δ，则间隙、重叠率为δ／h×100%。2、测出包带（或金属带）的宽度h，测出搭盖部分（和包带边相垂直的重叠距离）m,则间隙、重叠率为m／h×100%。7、截面测定•测量工具：千分尺、游标卡尺、天平•测量方法：1、用称重法来算截面，先用0.02mm的游标卡尺测量导体的长度L，然后用0.1g天平来测L长度的重量w，则根据公式s=w／ρL,ρ为密度铝2.7g／cm3，铜8.89g／cm3，L试样的长度。2、对于单根导线，可以直接用0.001的千分尺直接测出导线的直径D，按s=πD2／4求得。8、编织密度的测量•测量工具：千分尺•测量方法：Kf=mnd×(1+π2D2/L2)1/2/2πD，K=(2Kf-Kf2)×100％,L-编织节距，d-编织丝直径，m-锭子数，n-每锭根数，D-编织层外径。三、结构检查•电缆的结构检查是指对电缆各组成部分的结构进行检查，包括结构组成、结构排列、结构尺寸、制造工艺参数等进行检查，但结构检查不是孤立进行的，往往和外观检查、尺寸检查是同时进行的，主要包括下面四方面的检查。•1、端面检查•2、护层检查•3、缆芯结构检查•4、绝缘线芯检查1、端面检查•电缆端面检查主要是观察电缆的完整性，导体的结构，绝缘和护套断面有无可见的气孔和砂眼等，测量其外径。2、护层检查•外护层的检查：用料是否符合，测量其厚度及外径，护层的外观是否符合。•铠装层检查：钢带的层数、厚度、宽度、绕包间隙、重叠率，钢丝的根数、直径和绕包节距等•内垫层检查：内垫层的厚度、对绕包内垫层要检查层数、宽度、厚度•防腐层检查：主要检查防腐沥青涂覆是否均匀，有无漏涂现象。•金属护套检查：金属护套的外径和厚度及结构尺寸检查。3、缆芯结构检查•缆芯包带检查：缆芯包带的种类、厚度、宽度、层数以及绕包间隙、重叠率等应符合标准和工艺要求。•缆芯结构排列检查：缆芯结构排列和各层绞向以及绞缆节距应符合标准和工艺要求，尤其是标志线序的号码和色谱。还有检查其绞向、节距、绞合外径等，对橡皮绝缘电缆还就检查是否有三粘现象。4、绝缘线芯检查•绝缘外径和绝缘厚度的检查•导电线芯检查：导体的外径、单丝的直径、绞向、绞合节距等的检查。•关于绞向检查的方法：首先用眼睛观察，将绞线的轴线垂直于胸前，如果单线从左下斜向右上时，其绞向为右向；如果单线从右下斜向左上方时其绞向为左向。第二，用左手或右手将手掌向上，拇指叉开，其余四指并扰伸直，指向绞线轴向方向，这时如果右手拇指的斜向和单线的斜向一致，其绞向即为右向，如果左手拇指和单线的斜向一致，就是左向。一般我们绞线绞向是左向，钢芯铝绞线绞向、成缆方向是右向。第二节：电线电缆电气性能测试•电线电缆电气性能很多，且性能的好坏决定电缆的使用。主要有以下几方面：•1、直流电阻的试验•2、电压试验•3、介质损耗角正切的测量•4、绝缘电阻的测试•5、电缆工作电容的试验•6、电缆的局放试验•7、电缆故障定位试验1、直流电阻的试验•电阻定律：导体的电阻正比于电流方向导体的长度，反比于和电流方向垂直的导体的截面积。R=ρL／S，其中ρ-电阻率，L-导体的长度，S-导体截面积。•测试方法：测量直流电阻采用单臂直流电桥或双臂直流电桥。测量范围：双臂电桥测1Ω及以下，单臂或双臂电桥测1~99.9Ω，单臂电桥测100Ω以下。•20℃标准直流电阻的换算：R20=1000Rx／[1+α（t-20）]L，其中R20-20℃每公里的直流电阻，Rx-实测值，α-为电阻温度系数，L-试样的测量长度。•电阻测试的注意事项：测试环境的温度变化不大于±1℃，测试环境温度时温度计离地面至少1m，且离试样不超过1m，测量时电流密度的适当选择，一般铝芯不大于0.5A／mm2,铜芯不大于1A／mm2。2、电压试验•电线电缆的绝缘强度是指绝缘结构和绝缘材料承受电场作用而不发生击穿破坏的能力。为了检查电线电缆的性能，保证产品能安全运行，一般到要进行电压试验。•耐压试验：在一定条件下对产品施加一定的电压，在经受一定的时间之后是否发生击穿作为判断试样是否合格的标准。试验时所施加电压的大小，根据不同的产品进行选择。•注意事项：试验区周围应有金属接地护栏，进出口门连锁，信号指示灯和高压危险警告牌等安全措施，试区应有接地极，接地电阻应小于4Ω，在试验过程中若出现停电，有耐压试验应重新计时。3、绝缘电阻的测试•绝缘电阻是反映电线电缆产品绝缘特性的重要指标，它与产品是否能够承受电击穿或热击穿的能力，与绝缘中的介质损耗，以及绝缘材料在工作状态下的逐步劣化等存在着极为密切的相互依赖关系。•测试方法：兆欧表（摇表）法、高阻计法、电流比较法