绝缘电阻介质损耗课件.ppt

1、菏泽质检菏泽质检所所 轻轻建室建室电线电缆 培训电线电缆基本概念电线电缆基本概念用于传输电（磁）能、信息和实现电磁能转换的线材产品。 可以认为是导电材料、绝缘材料和护层材料，可以认为是导电材料、绝缘材料和护层材料，按一定原则、一定顺序以一定方式排列成的统按一定原则、一定顺序以一定方式排列成的统一组合体组成电缆结构组成部分或称结构部件。一组合体组成电缆结构组成部分或称结构部件。一般电线电缆均具有导电线芯、绝缘层、屏蔽一般电线电缆均具有导电线芯、绝缘层、屏蔽层、护层和填充等几个部分。而电线电缆不可层、护层和填充等几个部分。而电线电缆不可缺少的是导电线芯、绝缘层和护层三大主要结缺少的是导电线芯、绝缘

2、层和护层三大主要结构构 电线电缆定义电线电缆结构模型（最简组成）电线电缆电线电缆各结构的主要性能各结构的主要性能 1.导电线芯的主要性能：一是机械性能及其稳定性。二是导电性能。它的作用就是传导电流。2.绝缘层的主要性能：在某种程度上是电缆性能的反映和标志，主要包括绝缘电阻、介质损耗、耐压等。对于高压电缆，还要考虑局部放电性能。它的基本作用是：防止沿导电线芯流动的电流向外泄露以确保电流沿线芯流动。绝缘类型和质量在很大程度上决定着电缆的性能和使用寿命。3.护层的主要性能：主要是物理机械性能、耐化学稳定性和耐老化性能等。它的作用是为使电缆适应各种使用环境的要求而在电缆绝缘线芯上施加的覆盖层，它是电缆

3、的主要组成部分之一，其质量的好坏、所用材料适当与否，直接影响电缆的使用寿命。电缆护层分为内护层和外护层，主要有金属护层、塑料护层等。电线电缆的型号组成v 型号的表示方法一般用字母和数字进行。具体结构如下所示：外护层派、生护、层导、体绝、缘用途或特征外护层派 生护 层导 体绝 缘用途或特征电线电缆的类别、用途代号 v 1)类别、用途代号v A-安装线 B-绝缘线 C-船用电缆 K-控制电缆 N-农用电缆 R-软线 U-矿用电缆 Y-移动电缆 JK-绝缘架空电缆 M-煤矿用 ZR-阻燃型 NH-耐火型 v 2）导体代号 T铜导线 （略） L-铝芯v 3）绝缘层代号 VPVC塑料 YJXLPE绝缘

4、X橡皮 Y聚乙烯料 F聚四氟乙烯v 4）护层代号 V-PVC套 Y-聚乙烯料 N-尼龙护套 P-铜丝编织屏蔽 P2-铜带屏蔽v 5）特征代号 B-扁平型 R-柔软 C-重型 Q-轻型 G-高压 H-电焊机用 S-双绞型v 6）铠装层代号 2双钢带 3细圆钢丝 4粗圆钢丝v 7）外护层代号 1纤维层 2PVC套 3PE套电线电缆的主要性能电线电缆的主要性能电性能电性能导电性能导电性能通常框定不同产品的直流电阻值来加以界定通常框定不同产品的直流电阻值来加以界定其导电性。其导电性。电气绝缘性能电气绝缘性能绝缘电阻、介质损耗、介电常数、耐电绝缘电阻、介质损耗、介电常数、耐电压特性等。压特性等。传输性能

5、传输性能高频传输特性，如串音、衰减、抗干扰特性高频传输特性，如串音、衰减、抗干扰特性等。等。力学性能力学性能 抗拉强度，断裂伸长率；抗拉强度，断裂伸长率； 弯曲性，弹性，柔软性；弯曲性，弹性，柔软性； 耐振动、耐磨以及耐冲击性等。耐振动、耐磨以及耐冲击性等。热性能热性能 耐热等级，工作温度；耐热等级，工作温度； 载流量，最大短路电流；载流量，最大短路电流； 热变形，耐热冲击性等等。热变形，耐热冲击性等等。电线电缆的主要性能电线电缆的主要性能耐腐蚀性和耐气候性耐电化腐蚀；耐日光、耐寒、防霉、防潮性等。老化性能这是指在机械应力、电应力、热应力以及其它各种外加因素的作用下，产品及其组成材料保持其原有

6、性能的能力。其它性能例如材料的硬度、相容性以及某些特殊使用特性（例如阻燃、防虫鼠白蚁等）。电线电缆的检测v 电线电缆的检测内容可以分为以下几类：1. 外观、尺寸的测量；2. 力学性能试验；3. 电气性能试验；4. 其他性能试验（例如：阻燃，耐腐蚀等）外观、尺寸的测量 电线电缆产品的外观检查方法，主要是用目力进行，外观检查项目主要依据相应的产品标准要求进行，但圆线直径在0.25mm以下者可用10倍放大镜检查。尺寸检查：1.1 导体的测量方法1.1.1 检验工具a、千分尺 b、游标卡尺 c、1米的钢皮直尺 e、1020倍的放大镜1.1.2 测量步骤a、直径在产品两个端头各1米以外，每端选择三个截面

7、，各被测截面距离不小于0.5米，分别在每个截面上测量最大和最小直径。b、非圆截面的外径尺寸 成圈和成盘产品在离两个端头各1米以外，成捆产品在离两个端头各200mm外，每端选择三个截面，各被测截面的距离不小于50mm。1.1.3 测量结果及计算a、各处测量数据均应符合规定要求，测量结果取各测量数值的算术平均值。b、截面不圆度，按同一截面上最大和最小直径之差计算。 2.2.绝缘和护套厚度的测量绝缘和护套厚度的测量 2.1 2.1 绝缘厚度的测量绝缘厚度的测量 2.1.1 2.1.1 测量装置测量装置 读数显微镜或放大倍数至少读数显微镜或放大倍数至少1010倍的投影仪，两种装置读数均至倍的投影仪，两

8、种装置读数均至0.01mm0.01mm。当测量绝。当测量绝缘厚度小于缘厚度小于0.05mm0.05mm时，则小数点后第三位数为估计读数。时，则小数点后第三位数为估计读数。 2.1.2 2.1.2 试样制备试样制备 从绝缘上去除所有护层，抽出导体和隔离层（若有的话）。小心操作以免损坏绝缘，从绝缘上去除所有护层，抽出导体和隔离层（若有的话）。小心操作以免损坏绝缘，内外半导电层若与绝缘粘连在一起，则不必去掉。每一试件由一绝缘薄片组成。应用内外半导电层若与绝缘粘连在一起，则不必去掉。每一试件由一绝缘薄片组成。应用适当的工具（锋利的刀片如剃刀刀片等）沿着与导体轴线相垂直的平面切取薄片。如适当的工具（锋利

9、的刀片如剃刀刀片等）沿着与导体轴线相垂直的平面切取薄片。如果绝缘上有压印标记凹痕，则会使该处厚度变薄，因此试件应取包含该标记的一段。果绝缘上有压印标记凹痕，则会使该处厚度变薄，因此试件应取包含该标记的一段。3.1.3 3.1.3 测量步骤测量步骤 将试件置于测量装置的工作面上将试件置于测量装置的工作面上, ,切割面与光轴垂直。切割面与光轴垂直。n当试件内侧为圆形时，应按图当试件内侧为圆形时，应按图1 1径向测量径向测量6 6点。如是扇形绝缘线芯，则按图点。如是扇形绝缘线芯，则按图2 2测量测量6 6点。点。n当绝缘是从绞合导体上截取时，应按图当绝缘是从绞合导体上截取时，应按图3 3和图和图4

10、4径向测量径向测量6 6点。点。n当试件外表面凹凸不平时，应按图当试件外表面凹凸不平时，应按图5 5测量测量6 6点。点。n当绝缘内外均有不可去除的屏蔽层时，屏蔽层厚度应从测量值中减去。当不透明当绝缘内外均有不可去除的屏蔽层时，屏蔽层厚度应从测量值中减去。当不透明绝缘内外均有不可除去的屏蔽层时，应使用读数显微镜测量。绝缘内外均有不可除去的屏蔽层时，应使用读数显微镜测量。n无护套扁平软线应按图无护套扁平软线应按图6 6测量。两导体之间最短距离的一半作为绝缘线芯的绝缘厚测量。两导体之间最短距离的一半作为绝缘线芯的绝缘厚度。在任何情况下。第一次测量应在绝缘的最薄处进行。度。在任何情况下。第一次测量应

11、在绝缘的最薄处进行。 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。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。 若规定的绝缘厚度为若规定的绝缘厚度为0.5mm0.5mm时，则读数应测量到小数点后两位（以时，则读数应测量到小数点后两位（以mmmm计）；若规定的计）；若规定的绝缘厚度小于绝缘厚度小于0.5mm0.5mm时。则读数应测量到小数点后三位，第三位为估计数。时。则读数应测量到小数点后三位，第三

12、位为估计数。3.1.4 3.1.4 测量结果及计算测量结果及计算每个试样的平均厚度为试片各点测量值的算术平均值表示。每个试样的平均厚度为试片各点测量值的算术平均值表示。2.2 2.2 护套厚度的测量护套厚度的测量2.2.1 2.2.1 测量装置测量装置 与与2.1.12.1.1条相同。条相同。2.2.2 2.2.2 试样制备试样制备 去除护套内外所有元件（若有的话），用一适当的工具（锋利的刀片如剃刀刀片等）去除护套内外所有元件（若有的话），用一适当的工具（锋利的刀片如剃刀刀片等）沿垂直于电缆轴线平面切取薄片。如果护套上有压印标记凹痕，则会使该处厚度变薄，沿垂直于电缆轴线平面切取薄片。如果护套上

13、有压印标记凹痕，则会使该处厚度变薄，因此试件应取包含该标记的一段。因此试件应取包含该标记的一段。2.2.3 2.2.3 测量步骤测量步骤将试件置于测量装置的工作面上，切割面与光轴垂直。将试件置于测量装置的工作面上，切割面与光轴垂直。 a a）当试件内侧为圆形时，应按图）当试件内侧为圆形时，应按图1 1径向测量径向测量6 6点。点。 b b）如果试件的内圆表面实质上是不规整或不光滑的，则应按图）如果试件的内圆表面实质上是不规整或不光滑的，则应按图7 7在护套最薄处径向测量在护套最薄处径向测量6 6点。点。 c c）当试件内侧有导体造成很深的凹槽时，应按图）当试件内侧有导体造成很深的凹槽时，应按图

14、8 8在每个凹槽底部径向测量。当凹槽数在每个凹槽底部径向测量。当凹槽数目超过目超过6 6个时，应按个时，应按b b）条进行测量。）条进行测量。 d d）当因刮胶带或肋条形护套外形引起护套外表面不规整时，应按图）当因刮胶带或肋条形护套外形引起护套外表面不规整时，应按图9 9进行测量。进行测量。 e e）对于有护套的扁平软线，应按图）对于有护套的扁平软线，应按图1010在与每个绝缘线芯截面的短轴大致平行的方向及在与每个绝缘线芯截面的短轴大致平行的方向及长轴上分别测量。但无论如何应在最薄处测量一点。长轴上分别测量。但无论如何应在最薄处测量一点。 f f）六芯及以下有护套的扁平电缆应按图）六芯及以下有

15、护套的扁平电缆应按图1111进行测量：进行测量： 在圆弧形两头沿着横截面的长轴进行测量；在圆弧形两头沿着横截面的长轴进行测量； 在扁平的两边，在第一根和最后一根绝缘线芯上测量，如果最薄厚度不在上述几在扁平的两边，在第一根和最后一根绝缘线芯上测量，如果最薄厚度不在上述几次测量中，则应增加最薄处及其对面方向上厚度的测量。次测量中，则应增加最薄处及其对面方向上厚度的测量。 上述规定也适用于六芯以上扁平电缆护套厚度的测量，但应增加中间绝缘线芯处或者上述规定也适用于六芯以上扁平电缆护套厚度的测量，但应增加中间绝缘线芯处或者当绝缘芯数为偶数时取中间两个绝缘线芯之一进行测量。当绝缘芯数为偶数时取中间两个绝缘

16、线芯之一进行测量。 在任何情况下，必须有一次测量在护套最薄处进行。在任何情况下，必须有一次测量在护套最薄处进行。 如果护套试样包括压印标记凹痕，则该处厚度不应用来计算平均厚度。但在任何情况如果护套试样包括压印标记凹痕，则该处厚度不应用来计算平均厚度。但在任何情况下。压印标记凹痕处的护套厚度应符合有关电缆产品标准中规定的最小值。下。压印标记凹痕处的护套厚度应符合有关电缆产品标准中规定的最小值。 读数应到小数点后两位（以读数应到小数点后两位（以mmmm计）。计）。2.2.4 2.2.4 测量结果及计算测量结果及计算每个试样的平均厚度为试片各点测量值的算术平均值表示每个试样的平均厚度为试片各点测量值

17、的算术平均值表示电气性能试验1 1直流电阻的测量直流电阻的测量 1 1、概述、概述 电线电缆导电线芯测试直流电阻的目的，就是检查电线电缆导电线电缆导电线芯测试直流电阻的目的，就是检查电线电缆导电线芯的直流电阻是否符合技术标准规定的电阻值。否则就会增加电线芯的直流电阻是否符合技术标准规定的电阻值。否则就会增加线路的损耗，降低电缆的使用寿命，造成事故。线路的损耗，降低电缆的使用寿命，造成事故。 2 2、试样准备、试样准备 从被测试电线电缆上切取长不小于从被测试电线电缆上切取长不小于1 1米的试样，去除试样导电线米的试样，去除试样导电线芯外表面的绝缘护套；其它覆盖物也可以只去除试样两端与测量系芯外表

18、面的绝缘护套；其它覆盖物也可以只去除试样两端与测量系统相连接部位的覆盖物，露出金属导体来。去除覆盖物时小心进行，统相连接部位的覆盖物，露出金属导体来。去除覆盖物时小心进行，防止损伤金属导体。防止损伤金属导体。 将试样拉直，不允许有任何引起试样金属导体横截面积发生变将试样拉直，不允许有任何引起试样金属导体横截面积发生变化的扭曲。化的扭曲。 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，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，去除附着物、污秽、油污。连接处表面的氧化物应尽可能除尽。去除附着物、污秽、油污。连接处表面的氧化物应尽可能除尽。 试样应在试验环境中放置足够长的时间，使

19、之达到温度平衡，试样应在试验环境中放置足够长的时间，使之达到温度平衡，在试样放置和试验过程中，环境温度的变化应不大于在试样放置和试验过程中，环境温度的变化应不大于11。在测。在测量环境温度时，温度计应离地面至少量环境温度时，温度计应离地面至少1 1米，且二者应大致在同一高米，且二者应大致在同一高度上。度上。 3 3、试验步骤、试验步骤 按照试验室所规定的操作规程进行。按照试验室所规定的操作规程进行。 4 4、数据处理、数据处理二 电线电缆成品耐压试验1 交流电压试验 成品耐压试验为交流电压试验，也叫工频耐压试验。交流耐压试验就是在电线电缆成品绝缘上施加高于工作电压（额定电压）一定倍数电压值，保

20、持一定的时间而绝缘不击穿。 耐压试验的目的是考核产品在工作电压下运行的可靠程度和发现绝缘中的严重缺陷，例如：绝缘中外部损伤、导体上有使电场急剧畸变的严重缺陷等。 一般电线电缆的耐压时间为5分钟。 试样的试验电压值和耐压时间按相应的产品标准规定进行。三 绝缘电阻的测量 1、测量绝缘电阻的目的 电缆线间绝缘良好与否，是电缆电气性能的一个重要指标。对通讯电缆来说，其绝缘性能直接影响回路的损耗，回路间的串音以及芯线上能否进行远距离通电等。对电力电缆来说，其绝缘性能直接影响供电安全可靠性。 2、绝缘电阻的测量方法 a、试验应在5m长的绝缘线芯上进行。在测量绝缘电阻前，试样应经受相应产品规定的电压试验。

21、b、试样应浸在预先加热到规定温度的水中，其两端应露出水面约0.25米。 d、试样长度、水温和浸水时间按照相应标准的规定。然后应在导体和水之间施加80V到500V的直流电压。 c、绝缘电阻应在施加电压1分钟后测量，并换算到1km的值。测量值应不低于产品标准中规定的最小绝缘电阻。电线电缆的力学性能试验力学性能一、概述 本方法是在电缆制成时条件件下（即未经老化处理），如果需要也可以按有关电缆产品标准规定的一种或几种加速老化处理后，测定电缆绝缘材料（不包括半导体）的抗张强度和断裂伸长率。空气烘箱、空气弹和氧弹老化步骤参见GBT295122008中规定。 需老化处理的试件应取自紧靠未老化试验用试件后面一

22、段。老化和未老化试件的拉力试验连续进行。二、取样 从每个被试绝缘线芯试样(或每个被取绝缘线芯的绝缘试样)上切取足够长的样段，供制取老化前机械性能试验用试件至少5个和供要求进行各种老化用试件各至少5个。要注意制备每个试件的取样长度要求100mm。扁平软线的绝缘线芯不应分开。有机械损伤的任何试样均不应用于试验。三、试件制备及处理 a) 管状试件 将线芯试样切成约100mm的小段，抽出导体，去除所有外护层，注意不要损伤绝缘。每个管状试件均标上记号，以识别取自哪个试样及其在试样上彼此相关的位置。 采用下述一个或多个操作方法能使抽取导体方便： ) 拉伸硬导体； ) 在小的机械力作用下小心滚动绝缘线芯；

23、) 如果是绞合线芯或软导体，可先抽取中间l根或几根导体。 导体抽出后，将隔离层(如有的话)除去。如有困难，可使用下述任一种方法 -如是纸隔离层，浸入水中； -如是聚醒隔离层，浸入酒精中； -在光滑的平面上滚动绝缘。 拉力试验前，在每个管状试件的中间部位标上两个标记，间距为20mm。 如果隔离层仍保留在管状试件内，那么在拉力试验过程中试样拉伸时会发现试件不规整。如发生上述情况，该试验结果应作废。 b) 试样的处理 拉力试验前，所有试件应在(235)温度下存放至少3h。避免阳光直射，但热塑性绝缘材料试件的存放温度为(232)。 如有疑问，则在制备试件前，所有材料或试条应在702温度下(如有关电缆产

24、品标准没有规定其它的处理温度)放置24h。 处理温度应不超过导体的最高工作温度。这一处理过程应在测量试件尺寸之前进行。四、截面积的测量 a) 管状试件 在试样中间处截取一个试件，然后用下述测量方法中的一种测量其截面积A(单位mm2)。如有疑问，应使用第二种方法a2)。 a1) 根据截面尺寸计算： A=(D-) -绝缘厚度平均值，mm.按GBT295111997中8条规定测量并修约到小数点后两位(见GBT295112008中最后一段)： D管状试样外径的平均值，mm。按GBT295112008中规范规定测量修约到小数点后两位。 a2) 根据密度、质量和长度计算： A=1000m/(dL) 式中：

25、 m试样的质量，g。到小数点后三位； L- 长 度，mm。到小数点后一位； d密度，gcm3。按GBT295132008在同一绝缘样段(未老化)的另一个试样上测量，到小数点后的三位。 a3) 根据体积和长度计算： A=V/L 式中：V体积，mm3。到小数点后两位； L长度，mm.到小数点后一位。 可用将试样浸入酒精中的方法测量体积V。将试样浸入酒精中时，应小心避免在试样上产生气体。b) 对需老化的试件，截面积应在老化处理前测量。但绝缘带导体一起老化的试件除外。五、拉力试验步骤 a) 试验温度 试验应在(235)温度下进行。对热塑性绝缘材料有疑问时,试验应在(23+2)温度下进行。 b) 夹头之

26、间的间距和移动速度 拉力试验机的夹头可以是自紧式夹头, 也可以是非自紧式夹头。夹头之间的总间距约为： 用非自紧式夹头试验时，管状试件 85mm。 夹头移动速度应为(25050)mmmin，但PE和PP绝缘除外。有疑问时，移动速度应为(255) mmmin. PE和PP绝缘，或含有这些材料的绝缘，其移动速度应为(255) mmmin。但在进行例行试验时，允许移动速度为(25050) mmmin及以下。 c) 测量 试验期间测量并记录最大拉力。同时在同一试件上测量断裂时两个标记线之间的距离。 在夹头处拉断的任何试件的试验结果均应作废。在这种情况下，计算抗张强度和断裂伸长率至少需要4个有效数据，否则试验应重做。 e）试验结果表示方法 根据标准GBT2951-2008分别计算抗张强度和断裂伸长率。然后应确定试验结果的中间值。