电线电缆在质量检测中注意的几点问题分析

　　摘要：本文以《额定电压在450/750及以下聚氯乙烯绝缘电缆第3部分：固定布线用无护套电缆》 （GB/T5023.3-2008） 为依据， 结合从事检测工作的实践， 对电线电缆在质量检测中应注意的几点问题进行了阐述。

　　关键词：电线电缆； 检测的基本参数； 质量检测；

　　0 引言

　　电线电缆是指用于电力、通信及相关传输用途的材料。其性能检测主要通过两个方面来实现， 一是导体的试验方法， 一是绝缘材料和护套材料试验方法。电线电缆产品类型很多， 不同类型的产品根据自身特点， 都会有不同的产品标准。其产品标准中除了有各自产品技术要求， 有的还有试验方法， 根据建筑工程的特点， 本文以《额定电压在450/750及以下聚氯乙烯绝缘电缆第3部分：固定布线用无护套电缆》 （GB/T5023.3-2008） 为依据， 结合自己从事检测工作的实践， 对电线电缆在质量检测中应注意的几点问题进行了阐述。

　　1 取样

　　取样的代表性， 直接关系到样品代表其批次的情况和品质， 因此取样是试验的基础和关键。电线电缆具体取样在产品标准和检测方法中均没有说明， 本人在检测工作中通常的做法是这样的：

　　取待检测用样品， 将样品起始部分大约1000㎜长的线头截去， 再按顺序截取12段初步试样， 线段长度分别为：第1~4段大于100㎜ （约120㎜） ;第5段大于1000㎜ （约1200㎜） , 第6~8段大于100㎜ （约120㎜） ;第9段大于5000㎜；第10~12段大于100㎜ （约120㎜） ;第13段为600±25㎜ （约120㎜） .其中第1、3、6、8、11线段用于做老化前拉力试验；第2、4、7、10、12线段用于老化试验和老化后拉力试验；第5段用于导体电阻试验；第9段绕成直径为150~200㎜的线圈， 两头各露出约150㎜， 用于电压试验和绝缘电阻试验。利用这些初步试样， 再进行各检测参数的试验制备工作。

　　2 电线电缆检测基本参数

　　以建筑工程中常用60227IEC01 （BV） 规格电缆为例， 可在《额定电压在450/750及以下聚氯乙烯绝缘电缆第3部分：固定布线用无护套电缆》GB/T5023.3-2008中找到该产品技术要求、试验要求、检测结果判定依据。根据当前建筑工程中使用的电线电缆各检测机构出具的报告来看， 检测的基本参数有：线芯直径、绝缘厚度、导体电阻、绝缘电阻、电压试验、老化前和老化后拉力 （抗张强度、断裂伸长率） .

　　3 质量检测中应注意的几点问题

　　1） 线芯直径

　　根据GB/T5023.1-2008标准规定， 将大于100㎜长的第1、6、9电线铜芯取出， 制备3根20~30㎜长的铜芯， 分别放置于仪器观测面上， 观测一个面后， 再旋转90°， 观测另一个面。3个铜芯共观测6个数值， 取观测的6个数值的算术平均数， 数据修约采用四舍五入， 最后结果与GB/T53956-2008标准中规定的最大值比较， 小于等于为合格， 大于判为不合格。值得我们注意的是线芯直径标准中只规定了上限， 而没有规定下限， 因此说并不是线芯越粗越好。

　　2） 绝缘厚度和外形尺寸测量

　　（1） 绝缘厚度

　　将第1、6、9线段上去除所有护层， 抽出导体和隔离层 （如果有的话） .用锋利刀片如剃刀刀片沿着与导体轴线垂直的平面切取薄片。切取的3个绝缘薄片分别放置于显微投影仪的测量装置工作面上；切割面与光轴垂直。从目测最薄点开始测量， 读取一个数值；转动60°， 再读取一个数值；一共转动5次， 读取6个数值为一组， 共读取三组。结果判定时取三组18个值的算术平均数， 数据修约采用四舍五入， 最后结果与标准值比较， 大于等于为合格， 小于为不合格。所测全部数值的最小值作为绝缘厚度的最小厚度 （最薄厚度） .最小厚度 （最薄厚度） 应大于等于绝缘厚度规定值90%-0.1㎜。该参数检测时需注意事项是：一应从目测最薄点开始测量；二是如果绝缘试件包括压印标记凹痕， 则该处绝缘厚度不应用来计算平均厚度， 但在任何情况下， 压印标记凹痕处的绝缘厚度应符合有关电缆产品标准中规定的最小值。

　　（2） 外形尺寸

　　电缆外径不超过25mm时， 用测微计、投影仪或类似仪器；电缆外径超过25mm时， 应用测量带测量其圆周长， 然后计算直径， 也可使用可直接读数的测量带测量。例行试验标准中允许用刻度千分尺或游标卡尺测量， 在测量时应尽量减少接触压力， 以免影响检测结果准确性。

　　将3个绝缘薄片再分别放置于低倍投影仪的测量装置工作面上；任意取其中的一个直径， 读取一个数字；转动90度， 再读取一个数字；三个薄片共读取六个数值， 尺寸为25mm及以下者， 读数应精确至小数点后两位， 大于25mm以上者， 读数至小数点后一位。外形尺寸取6个数值的算术平均数， 保留位数同检测时读数位数；结果判定时保留位数同产品标准， 数据修约采用四舍五入。最后结果与标准值比较， 小于等于该标准为合格， 大于为不合格。

　　3） 导体电阻

　　按GB/T5023.3-2008第2.1规定， 取出从被测电线上切取长度不小于1000㎜ （一般为1200㎜） 的试样。去除试样外表面绝缘、扩套或其他覆盖物， 也可以只去除试样两端与测量系统连接部位的覆盖物， 露出导体。此检测值得我们注意的事项有：一去除覆盖物时要小心进行， 防止损伤导体。二是试样拉直：不应有任何导致试样导体横截面积发生变化的扭曲， 也不应导致试样导体伸长。三是试样表面处理：试样在接入测量系统前， 应预先清洁其连接部位的导体表面， 支除附着物、污秽和油垢；连接处表面的氧化层应尽可能除尽， 如用试剂处理后， 必须用水充分清洗以清除试剂残留液；对于阻水型导体试样， 应采用低熔点合金浇注。四是试样长度：应在单臂电桥的夹头或双臂电一对电位夹头之间的试样上测量试样长度。型式试样时测量误差应不超过±0.15%, 例行试样时测量误差应不超过±0.5%.五是检测温度最好在20℃。

　　4） 电压试验

　　将绕好待检的5000mm长的线圈两头各拨开大约10mm长铜丝后， 放置于高压水池中。注入水， 注意线圈两端露出水面约250mm;线圈在水中浸泡1h;将交流高压试验台一头接线夹子夹在拨开的铜丝上；接通电源按产品标准要求缓慢施加电压。

　　在电压试验过程本人认为应注意的问题是：一是接通电源后应缓慢施加电压， 对试样施加电压时， 应当从足够低的数值 （不应超过产品标准规定试验电压值的40%） 开始， 以防止操作瞬变过程而引起的过电压影响；然后应缓慢的升高电压， 以便能在仪表准确读数， 但也不能升的太慢， 以免造成在接近试验电压时耐压时间过长。当施加电压超过75%的试验电压后， 只要以每秒2%的频率升压， 一般可满足上述要求。保持试验电压到规定时间后， 降低电压， 直至低于所规定的试验电压的40%, 然后再切断电源， 以免可能出现瞬变过程而导致故障或造成不正确的试验结果。二是试验设备和试验区域应有安全保护措施；试验回路应有快速保护装置， 以保证当试样击穿或试样终端发生沿其表面闪络放电或内部击穿时能迅速切断试验电源；二是试验设备、测量系统和试样的高压端与周围接地体之间应保持足够的安全距离， 以防止产生空气放电。试验区域周围应有接地电极， 接地电阻小于4Ω， 试验装置的接地端和试样的接地端或附加电极均应与接地电极可靠连接。三是检测操作人员注意安全， 应有两人同时在场检测， 手戴绝缘手套， 脚穿绝缘胶鞋站在绝缘垫上。

　　结果判定： （1） 如果高压5min没有击穿， 则为合格；如果击穿， 则为不合格， 那么紧跟其后的绝缘电阻检测不用做了， 如果合格， 则取出样品放置于盘中， 等待绝缘电阻测试。 （2） 试验中如发生异常现象， 应判断是否属于"假击穿".假击穿现象应予以排除， 并重新试验。只有当试样不可能再次耐受相同电压值的试验时， 则应认为试样已击穿。 （3） 如果试验过程中， 试样的试验终端发生沿其表面闪络放电或内部击穿， 允许另做试验终端， 并重复进行试验。 （4） 试验过程中因故停继续试验， 除产品标准另有规定外， 应重新计时。

　　5） 绝缘电阻

　　根据GB/T5023.2-2008标准要求， 将绝缘电阻水箱注满， 温控开关打开， 设置为70℃。将试样放于70℃水箱中。试样的有效长度误差应不超过1%.线圈在70℃的水中浸泡2h;在此过程中将线圈轻轻抖动， 除去线圈上的气泡；然后开始检测， 在导体和水之间施工80~500V的直流电压， 在施加电压1min后测量。将结果换算成1km的值， 与标准值比较， 不小于为合格， 小于为不合格。该检测中本人认为应注意的问题是：一该检测必须紧接着高压试验后；二是水温度达到70℃时再放入被检测试样；三是在浸泡过程中应轻轻抖动电线， 除去线圈上的水泡；四是为使绝缘电阻测量值基本稳定， 测试充电时间应足够充分， 不少于1min, 不超过5min, 推荐1min读数。

　　6） 老化前后拉力 （抗张强度、断裂伸长率）

　　（1） 老化前拉力试样制备

　　用第1、3、6、8、11线段试件来进行老化前拉力检测。拉力检测试样尽可能使用哑铃试件， 只有当绝缘线芯尺寸不能制各哑铃试件时才使用管状试件 （一般情况下16mm2以下的线采用管状试件） .

　　哑铃试件：将绝缘线芯轴向切开， 抽出导体展开， 每一个试样切成适当的试条， 在试条上标上记号， 以识别取自哪个试样及其在试样上的相关位置。试条应磨平或削平， 使标记线之间具有平行的表面。用冲模 （哑铃刀） 在制各好的试条上冲切哑铃试件， 如有可能应并排冲切2个哑铃试件。

　　管状试件：将试样都统-切成100mm长的线段， 抽出导体。

　　（2） 老化检测试样制备

　　将第2、4、7、10、12线段5个试件的一端插入为铜导体直径90%的20mm长的铜丝， 用小夹子将其有铜丝一头夹住。将试件挂于老化箱中部进行老化检测。每一个试件距离其他试件至少20mm, 并且不应与任何其他物体， 金属绑扎线除外， 其作用是保证各试件充分老化均匀。老化检测时间为7×24h, 老化检测温度为80±2℃。当老化检测结束后， 应从箱内取出试件， 并在实验室环境温度下放置至少16h.老化后拉力检测试件制备同老化前。

　　（3） 老化前拉力检测

　　拉力检测前， 根据GB/T2951.11-2008标准要求， 将所有试样放置规定温度下调节到规定时间， 后进行电线电缆截面积测量， 截面积测量应根据试件型式采用不同的测试方法， 具体如下：

　　（1） 哑铃试件：哑铃试件截面积是试件宽度和最小厚度的乘积。

　　（2） 管状试件：管状试件截面积是一个圆环形， S= （D-d） *d*3.14, 其D为测量外型尺寸 （mm） , d为测量的绝缘厚度 （mm）

　　截面积测量完毕后， 将待检5根绝缘试件分别在线的中部标出间距为20mm长两个标记点；将试件夹在试验机上， 保持试件长度方向的中线与试验机夹具中心在一条线上， 这样试件受力较均匀， 测得的数据较准确；反之， 如果试件受到的拉力出现偏心， 从而就会造成测试结果出现偏差。测试五个试件， 若有试件断裂在根部， 即拉力机钳口位置， 检测结果应作废。通常计算抗张强度和断裂伸长率至少需要4个有效数据。

　　（4） 老化后检测

　　试件从老化箱中取出， 在环境温度下放置16h后进行拉力试验， 避免阳光直射。检测的方法、抗张强度和断裂伸长率数据处理及判定同老化前。

　　4 结束语

　　建筑工程中电线电缆质量检测是建筑电气工程的重要环节， 把好质量检测关， 把不合格产品拒之门外是每个检测人员的工作职责， 电线电缆质量指标的测试结果准确与否， 关系到产品的最终质量， 因此， 在试验过程中， 要严格按照标准规定的试验方法进行操作， 尤其对试验环境条件控制、样品状态调节、试样制备、检测过程、数据处理和判定等事项要加以控制， 以减少因操作不当而产生的误差， 提高测试结果的准确性和可比性， 努力为建筑电气工程质量提供保障。

　　参考文献

　　[1] 《电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验》GB/T18380-2008

　　[2] 《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法》GB/T2951-2008

　　[3] 《电缆的导体》GB/T3956-2008

　　[4] 《电线电缆电性能试验方法》GB/T3048-2007

　　[5] 《额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆》GB/T5023-2008