直流電阻的測(cè)量

1 概述

制造電線(xiàn)電纜用導(dǎo)電線(xiàn)芯的直流電阻直接影響電線(xiàn)電纜在運(yùn)行中的溫度、壽命、電壓降落和運(yùn)行的安全。因此，制造電線(xiàn)電纜必需學(xué)習(xí)電線(xiàn)電纜用導(dǎo)電線(xiàn)芯直流電阻的測(cè)試方法。

電線(xiàn)電纜導(dǎo)電線(xiàn)芯測(cè)試直流電阻的目的，就是檢查電線(xiàn)電纜導(dǎo)電線(xiàn)芯的直流電阻是否符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電阻值。否則就會(huì)增加線(xiàn)路的損耗，降低電纜的使用壽命，造成事故。同時(shí)，檢測(cè)導(dǎo)電線(xiàn)芯的直流電阻，也可發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)工藝的缺點(diǎn)，促進(jìn)工藝改進(jìn)。

2 電阻的定義及有關(guān)幾個(gè)參數(shù)

2.1 電阻

電阻就是導(dǎo)體對(duì)電流起阻礙作用的能力。任何導(dǎo)體都有電阻。電阻用“R”表示，電阻的單位為歐姆，用“Ω”表示。

當(dāng)導(dǎo)體中有直流電通過(guò)時(shí)電流值（I）正比于導(dǎo)體兩端間的電壓（U），即

        I=U/R

對(duì)于一段通電電路，流過(guò)其中的電流與這段電路兩端的電壓成正比，而與這段電路的電阻成反比，這個(gè)關(guān)系叫歐姆定律。

實(shí)踐證明，導(dǎo)體的電阻決定于導(dǎo)體材料的物理性質(zhì)，幾何尺寸和導(dǎo)體的溫度因素。對(duì)于一根均勻材料，截面積為S，長(zhǎng)度L的導(dǎo)線(xiàn)，其電阻可用下式表示（也稱(chēng)電阻定律）：
        R=p×L/S       

式中：L——導(dǎo)體的長(zhǎng)度（m）

           S——導(dǎo)體的截面積（mm2）

           ρ——電阻率（Ω·mm2/m）

電阻定律：導(dǎo)線(xiàn)的電阻與導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度成正比，與其截面積的大小成反比。

2.2   電阻率

電阻率是衡量物質(zhì)導(dǎo)電性能好壞的一個(gè)物理量，用字母“ρ”表示，也是衡量導(dǎo)電性能優(yōu)劣的一個(gè)指標(biāo)。電阻率在數(shù)值上等于用那種物質(zhì)所做的長(zhǎng)一米，截面為一平方毫米的導(dǎo)線(xiàn)，在溫度為20℃時(shí)的電阻。單位為Ω·mm2/m。公式為

式中：R20——20℃的電阻

      ρ20——溫度為20℃時(shí)的電阻系數(shù)

電阻率是溫度的函數(shù)，具體如下關(guān)系：

ρ2=ρ1[1+α（t2-t1）]        3——4

式中：α——電阻溫度系數(shù)（1/℃）

      ρ2——溫度為t2時(shí)的電阻率

      ρ1——溫度為t1時(shí)的電阻率

從式3——2和3——4可知電阻與溫度有關(guān)。

2.3    導(dǎo)電率

    導(dǎo)電金屬的電阻與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)軟銅的電阻的比值稱(chēng)為導(dǎo)電金屬的導(dǎo)電率。

電纜用金屬的各參數(shù)如表5：

表5 軟銅及硬鋁在20℃時(shí)的技術(shù)參數(shù)

3 直流電阻的測(cè)量

3.1 直流電阻的測(cè)量工具選用雙臂電橋。我廠(chǎng)的雙臂電橋?yàn)镼J57。

3.2 電橋的精度應(yīng)不低于0.2歐姆，直流電源的交流成分應(yīng)不大于0.02%。

3.3 檢流計(jì)靈敏度：當(dāng)電橋平衡時(shí)，改變臂橋電阻值的0.5%，檢流計(jì)的偏轉(zhuǎn)不小于1格。

3.4 標(biāo)準(zhǔn)電阻：準(zhǔn)確度不低于0.1級(jí)。

連接線(xiàn)在用雙臂電橋測(cè)量時(shí)，電位引接線(xiàn)的總電阻應(yīng)不大于0.02歐姆；標(biāo)準(zhǔn)電阻與被測(cè)電阻間連接線(xiàn)的電阻應(yīng)不大于標(biāo)準(zhǔn)電阻。

3.5   試樣準(zhǔn)備

從被測(cè)試電線(xiàn)電纜上切取長(zhǎng)不小于1米的試樣，去除試樣導(dǎo)電線(xiàn)芯外表面的絕緣護(hù)套；其它覆蓋物也可以只去除試樣兩端與測(cè)量系統(tǒng)相連接部位的覆蓋物，露出金屬導(dǎo)體來(lái)。去除覆蓋物時(shí)小心進(jìn)行，防止損傷金屬導(dǎo)體。

將試樣拉直，不允許有任何引起試樣金屬導(dǎo)體橫截面積發(fā)生變化的扭曲。

試樣在接入測(cè)量系統(tǒng)前，應(yīng)預(yù)先清潔其連接部位的導(dǎo)體表面，去除附著物、污穢、油污。連接處表面的氧化物應(yīng)盡可能除盡。

試樣應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境中放置足夠長(zhǎng)的時(shí)間，使之達(dá)到溫度平衡，在試樣放置和試驗(yàn)過(guò)程中，環(huán)境溫度的變化應(yīng)不大于±1℃。在測(cè)量環(huán)境溫度時(shí)，溫度計(jì)應(yīng)離地面至少1米，且二者應(yīng)大致在同一高度上。

3.6 試驗(yàn)步驟

按照試驗(yàn)室所規(guī)定的操作規(guī)程進(jìn)行。

3.7 數(shù)據(jù)處理

測(cè)量所得的直流電阻是試驗(yàn)室環(huán)境溫度下的直流電阻，必須轉(zhuǎn)化為20℃下的直流電阻。轉(zhuǎn)化公式如下：
    

式中：R20——20℃時(shí)每公里長(zhǎng)度電阻值，Ω/km；

      RX——所測(cè)得的直流電阻；

L——試樣的測(cè)量長(zhǎng)度，m；

      t——測(cè)量時(shí)的環(huán)境溫度，℃；

      α20——導(dǎo)體材料20℃時(shí)的電阻溫度系數(shù)，1/℃。

我們平時(shí)在試驗(yàn)室測(cè)量導(dǎo)體1米的直流電阻后轉(zhuǎn)化為20℃下的直流電阻，轉(zhuǎn)化公式可簡(jiǎn)化為：

4 電橋使用注意事項(xiàng)及保養(yǎng)

4.1 首先檢查電橋是否有檢定部門(mén)檢定合格證，否則不能進(jìn)行測(cè)量使用。

4.2 檢查電池是否滿(mǎn)足要求：

為了保證電橋檢流計(jì)不亂撞，首先預(yù)算一下被測(cè)導(dǎo)體的電阻，再進(jìn)行測(cè)量。讀數(shù)時(shí)，要使三點(diǎn)成一線(xiàn)（眼、檢流計(jì)指針和檢流計(jì)刻度點(diǎn)）。

4.3 在測(cè)量有感電路的直流電阻時(shí)，應(yīng)先接電源鈕，再接檢流計(jì)鈕，測(cè)正確后，應(yīng)先斷開(kāi)檢流計(jì)鈕，后斷電源鈕。

4.4 被測(cè)試樣不能帶其它電源測(cè)直流電阻。

4.5 用完后，帶鎖的應(yīng)鎖上檢流計(jì)，有靈敏度調(diào)節(jié)鈕應(yīng)調(diào)到靈敏度低的檔上。長(zhǎng)期不用時(shí)，應(yīng)將電池取出。

4.6 儀器應(yīng)保持清潔，并避免直接陽(yáng)光暴曬和劇烈震動(dòng)。