电缆导体直流电阻测试装置及测试方法
【专利摘要】本发明公开了一种电缆导体直流电阻测试装置及测试方法，测试装置包括双臂电桥、试样夹座和将前述二者电连接的连接线；所述试样夹座包括带有标尺的底座、电压电极夹具和电流电极夹具；所述电压电极夹具和电流电极夹具在底座上可滑动固定。本发明的装置和方法采用提高被测样品长度和分层电流输入法来测试导体的直流电阻，能减小接触电阻对测试结果的影响，从而避免导体直流电阻测试数据不真实，提高了测试的准确度。
【专利说明】电缆导体直流电阻测试装置及测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电缆导体直流电阻测试装置及采用该装置进行测试的方法。
【背景技术】
[0002]测量导体直流电阻的设备目前市场比较成熟的是双臂电桥，采用的卡具一般为四端测量夹具，一对电位电极和一对电流电极，且电位电极之间的距离固定为一米。这种测量装置对于小于50_2以下的导体，测试存在的误差很小，基本可以忽略不计，而对于测试较大规格导体特别是大规格铝导体时时经常发现检测误差大、多次测量数据波动大不稳定、测试数据不真实等现象。生产企业在生产导体时发现导体的截面和单线电阻率都是合格，做成绞线后导体电阻经常不合格。同时电力部门和质量技术监督部门在抽检时也经常发现检测直流电阻不合格，而导体截面和单线电阻合格，因而各部门间因导体直流电阻问题经常发生争执。
[0003]针对出现的这种现象本领域技术人员也进行了分析，由于金属导体特别是铝导体在空气中十分容易氧化，因此各铝单线表面均有一层氧化层，且这层氧化层的电阻率要大于铝导体本身的电阻率，因此在测试导体直流电阻时，存在氧化层接触电阻，这接触电阻不仅存在于被测试样与电桥夹具之间，同时也存在于绞合铝导体的各单线之间，而且导体截面越大，单线根数越多，单线之间的总接触电阻就越大。另一方面，导体的截面越大，导体本身的电阻就越小，I米导体的电阻甚至与接触电阻处在同一数量级，这样接触电阻对测试电阻的相对影响就大。由于以上原因，目前我们采用常规方法测试大截面导体存在的问题:首先，目前市场上测试导体电阻的电桥夹具电位电极普遍固定为I米，我们生产厂或检测单位取样送检也是一米，这就影响了测试精度；其次，目前市场上采购的电桥夹具普遍是一对电流电极在电桥两外端的四端测量夹具，而在测量时由于电流电极仅与绞线的外层接触，由于各单线间的接触电阻，导致测量电流在绞线的各单线中极不均匀的分布，或大或小，所以测试数据分散性、波动性较大，不能体现被测导体电阻的真实值，经常出现导体电阻测试重复性差，导电直流电阻测试不合格等现象。为了减小接触电阻对测试的影响，人们采取了各种措施，如对导体端头采用鼻子压接、对端头进行酸洗等等，但是效果不太明显。
[0004]中国专利文献CN201210070556.9公开的《电缆导体直流电阻测试装置》，该装置包括两个分别设于该测试装置两端的端面电流输入夹具，所述端面电流输入夹具包括一个帽状的基座，所述基座上设有夹持装置和电流导入装置，所述电流导入装置包括设于所述基座底部的若干电流导入端子。该装置采用端面电流输入法测试电缆导体直流电阻，让测试电流通过电流引线直接从端面电流输入夹具进入导体的端面，减小了导体与夹具的接触电阻，一定程度上避免了导体直流电阻的测试数据不真实的现象。但是该装置仍存在以下缺陷:1、电流引入端装置复杂，很难在现实操作中推广；2、电流通过多根顶针引入导体端头，各顶针与各单线之间的接触力很难保持一致，导致流过导体的电流不均匀，测试不准确；3、该装置是在常规电桥上电流引入端的改进，其测试长度为固定I米，当有些导体需要3米或5米测试才能测试准确时,其无法实现。
【发明内容】
[0005]本发明的第一个目的是提供一种能提高测试导体直流电阻准确度的测量装置。
[0006]实现本发明第一个目的的技术方案是一种电缆导体直流电阻测试装置，包括双臂电桥、试样夹座和将前述二者电连接的连接线；所述试样夹座包括带有标尺的底座、电压电极夹具和电流电极夹具；所述电压电极夹具和电流电极夹具在底座上可拆卸装配，并与底座滑动固定。
[0007]所述电压电极夹具和电流电极夹具均在底座的两端成对设置；所述电流电极夹具至少为两对，且位于底座同侧的电流电极夹具两两相连。
[0008]所述电流电极夹具的对数等于待测电缆导体的层数。
[0009]所述每个电压电极夹具和电流电极夹具均为一对对称的环形合抱钳；所述环形合抱钳由固定钳和活动钳组成。
[0010]所述试样夹座还包括位于底座中部的支撑托架。
[0011]本发明的第二个目的是提供一种能提高测试导体直流电阻准确度的测量方法。
[0012]实现本发明第二个目的的技术方案是采用前述的电缆导体直流电阻测试装置，按照以下步骤进行测试:
[0013]步骤一:根据需要被测试样长度，截取合适的试样，将电缆两端头的导体层层剥离露出各层导体，使最内层导体所留长度最长，最外层所留长度最短，每一层均用卡箍扎紧；
[0014]步骤二:将试样夹座一端的电流电极夹具、电压电极夹具与被测导体的一端固定，各电流电极卡具依次与导体内、中、外层紧密接触，电压电极夹具与外层单线紧密接触；根据被测试样长度调整底座上另一端的电压电极夹具和电流电极夹具的位置，然后将电桥另一端的电压电极夹具、电流电极夹具分别与被测导体的另一端固定，电桥两端呈对称固定。
[0015]步骤三:接通双臂电桥与各电压电极夹具和电流电极夹具，按照常规的测试方法进行测试。
[0016]步骤四:根据底座标尺读出两电压电极之间的距离，电桥测试所显示的电阻即为该长度下导体的电阻，然后根据R=RX*L求出每公里导体的电阻R。
[0017]采用了上述技术方案后，本发明具有以下的积极的效果:(1)本发明的装置和方法采用提高被测样品长度和分层电流输入法来测试导体的直流电阻，即采用活动型夹具加长试样夹座长度，增加被测导体电阻，拉开被测电阻与接触电阻的差距，这样接触电阻对导体测试电阻的影响就相对缩小，同时采用多对电流电极，各对电流电极分别施加于导体内部和外部各层导体上，这样使绞合导体的全部铝单丝都能与测量系统的电流端相连接，最大限度地使电流流过每根单丝，从而提高了直流电阻测试的准确度。因此能减小接触电阻对测试结果的影响，从而避免导体直流电阻测试数据不真实，提高了测试的准确度。
[0018](2)本发明的装置和方法克服了多层较大截面的导体(特别是铝导体)直流电阻测试时因接触电阻发生的检测误差大，测试数据不真实、数据波动大等现象，具有较好的重复性，多次测量数据的波动性小，测试数据结果体现了真实的导体直流电阻数值，为企业的产品研发、节材降耗提供最有力的数据保障。
[0019]( 3)本发明的装置和方法能避免因无法提供准确的直流电阻数据而造成生产企业一味的增加导体截面来确保电阻测试合格，大大节约了材料浪费成本。
[0020](4)利用本发明的装置和方法能提供准确的数据，有效避免了检测单位与生产企业之间发生争执。
[0021](5)利用本发明的装置和方法可以大大提高工作效率，缩小劳动强度。
[0022](6)本发明电缆导体直流电阻测试装置结构简单，可以根据所需测试样品的长度任意调节电位电极和电流电极夹具，解决了现有直流电阻测试装备只能测I米或其余固定米数的问题，操作方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
[0024]图1为本发明的结构示意图。
[0025]图2为本发明的试样夹座的俯视图。
[0026]附图中标号为:
[0027]双臂电桥1、试样夹座2、底座21、电压电极夹具22、电流电极夹具23、支撑托架24、标尺25、连接线3、被测试样4。
【具体实施方式】
[0028](实施例1)
[0029]见图1和图2，本实施例的电缆导体直流电阻测试装置包括双臂电桥1、试样夹座2和将前述二者电连接的连接线3。试样夹座2包括带有标尺25的底座21、电压电极夹具
22、电流电极夹具23、支撑托架24和标尺25。电压电极夹具22和电流电极夹具23在底座21上可拆卸装配，并与底座21可滑动固定，当然也可以是一端为固定，另一端为可滑动固定的结构。电压电极夹具22和电流电极夹具23均在底座21的两端成对设置；电流电极夹具23至少为两对，具体对数等于待测电缆导体的层数，且位于底座21同侧的电流电极夹具23两两相连。每个电压电极夹具22和电流电极夹具23均为一对对称的环形合抱钳；环形合抱钳由固定钳和活动钳组成，活动钳在螺杆、弹簧、旋转手柄作用下可以自由进退，并与固定钳良好配合合抱。每个夹具的端面为两个半圆形或扇形，夹紧试样后与样品紧密接触。
[0030]测试步骤如下:
[0031]步骤一:根据需要被测试样4长度，截取合适的试样，将电缆两端头的导体层层剥离露出各层导体，使最内层导体所留长度最长，最外层所留长度最短，每一层均用卡箍扎紧；
[0032]步骤二:将试样夹座一端的电流电极夹具23、电压电极夹具22与被测导体的一端固定，各电流电极23卡具依次与导体内、中、外层紧密接触，电压电极夹具22与外层单线紧密接触；根据被测试样4长度调整底座23上另一端的电压电极夹具22和电流电极夹具23的位置，然后将电桥另一端的电压电极夹具22、电流电极夹具23分别与被测导体的另一端固定，电桥两端呈对称固定。
[0033]步骤三:接通双臂电桥I与各电压电极夹具22和电流电极夹具23，按照常规的测试方法进行测试。[0034]步骤四:根据底座标尺25读出两电压电极之间的距离，电桥I测试所显示的电阻即为该长度下导体的电阻，然后根据R=RX*L求出每公里导体的电阻R。
[0035]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电缆导体直流电阻测试装置，其特征在于:包括双臂电桥(I)、试样夹座(2)和将前述二者电连接的连接线(3);所述试样夹座(2)包括带有标尺(25)的底座(21)、电压电极夹具(22 )和电流电极夹具(23 );所述电压电极夹具(22 )和电流电极夹具(23 )在底座(21)上可拆卸装配，并与底座滑动固定。
2.根据权利要求1所述的电缆导体直流电阻测试装置，其特征在于:所述电压电极夹具(22 )和电流电极夹具(23 )均在底座(21)的两端成对设置；所述电流电极夹具(23 )至少为两对，且位于底座(21)同侧的电流电极夹具(23 )两两相连。
3.根据权利要求2所述的电缆导体直流电阻测试装置，其特征在于:所述电流电极夹具(23)的对数等于待测电缆导体的层数。
4.根据权利要求3所述的电缆导体直流电阻测试装置，其特征在于:所述每个电压电极夹具(22)和电流电极夹具(23)均为一对对称的环形合抱钳；所述环形合抱钳由固定钳和活动钳组成。
5.根据权利要求3或4所述的电缆导体直流电阻测试装置，其特征在于:所述试样夹座(2)还包括位于底座(21)中部的支撑托架(24)。
6.一种电缆导体直流电阻的测试方法，其特征在于:采用如权利要求5所述的电缆导体直流电阻测试装置，按照以下步骤进行测试: 步骤一:根据需要被测试样长度，截取合适的试样，将电缆两端头的导体层层剥离露出各层导体，使最内层导体所留长度最长，最外层所留长度最短，每一层均用卡箍扎紧； 步骤二:将试样夹座一端的电流电极夹具(23)、电压电极夹具(22)与被测导体的一端固定，各电流电极卡具(23)依次与导体内、中、外层紧密接触，电压电极夹具(22)与外层单线紧密接触；根据被测试样长度调整底座(21)上另一端的电压电极夹具(22)和电流电极夹具(23)的位置，然后将电桥另一端的电压电极夹具(22)、电流电极夹具(23)分别与被测导体的另一端固定，电桥两端呈对称固定； 步骤三:接通双臂电桥(I)与各电压电极夹具(22)和电流电极夹具(23)，按照常规的测试方法进行测试； 步骤四:根据底座标尺读出两电压电极之间的距离，双臂电桥(I)测试所显示的电阻即为该长度下导体的电阻，然后根据R=RX*L求出每公里导体的电阻R。
【文档编号】G01R27/08GK103777078SQ201210401556
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月19日 优先权日:2012年10月19日
【发明者】徐静, 蒋华娟 申请人:远东电缆有限公司, 江苏新远东电缆有限公司, 远东复合技术有限公司