直流电阻的测量

1 概述

制造电线电缆用导电线芯的直流电阻直接影响电线电缆在运行中的温度、寿命、电压降落和运行的安全。因此，制造电线电缆必需学习电线电缆用导电线芯直流电阻的测试方法。

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。否则就会增加线路的损耗，降低电缆的使用寿命，造成事故。同时，检测导电线芯的直流电阻，也可发现生产工艺的缺点，促进工艺改进。

2 电阻的定义及有关几个参数

2.1 电阻

电阻就是导体对电流起阻碍作用的能力。任何导体都有电阻。电阻用“R”表示，电阻的单位为欧姆，用“Ω”表示。

当导体中有直流电通过时电流值（I）正比于导体两端间的电压（U），即

        I=U/R

对于一段通电电路，流过其中的电流与这段电路两端的电压成正比，而与这段电路的电阻成反比，这个关系叫欧姆定律。

实践证明，导体的电阻决定于导体材料的物理性质，几何尺寸和导体的温度因素。对于一根均匀材料，截面积为S，长度L的导线，其电阻可用下式表示（也称电阻定律）：
        R=p×L/S       

式中：L——导体的长度（m）

           S——导体的截面积（mm2）

           ρ——电阻率（Ω·mm2/m）

电阻定律：导线的电阻与导线的长度成正比，与其截面积的大小成反比。

2.2   电阻率

电阻率是衡量物质导电性能好坏的一个物理量，用字母“ρ”表示，也是衡量导电性能优劣的一个指标。电阻率在数值上等于用那种物质所做的长一米，截面为一平方毫米的导线，在温度为20℃时的电阻。单位为Ω·mm2/m。公式为

式中：R20——20℃的电阻

      ρ20——温度为20℃时的电阻系数

电阻率是温度的函数，具体如下关系：

ρ2=ρ1[1+α（t2-t1）]        3——4

式中：α——电阻温度系数（1/℃）

      ρ2——温度为t2时的电阻率

      ρ1——温度为t1时的电阻率

从式3——2和3——4可知电阻与温度有关。

2.3    导电率

    导电金属的电阻与国际标准软铜的电阻的比值称为导电金属的导电率。

电缆用金属的各参数如表5：

表5 软铜及硬铝在20℃时的技术参数

3 直流电阻的测量

3.1 直流电阻的测量工具选用双臂电桥。我厂的双臂电桥为QJ57。

3.2 电桥的精度应不低于0.2欧姆，直流电源的交流成分应不大于0.02%。

3.3 检流计灵敏度：当电桥平衡时，改变臂桥电阻值的0.5%，检流计的偏转不小于1格。

3.4 标准电阻：准确度不低于0.1级。

连接线在用双臂电桥测量时，电位引接线的总电阻应不大于0.02欧姆；标准电阻与被测电阻间连接线的电阻应不大于标准电阻。

3.5   试样准备

从被测试电线电缆上切取长不小于1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。

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。

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。

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±1℃。在测量环境温度时，温度计应离地面至少1米，且二者应大致在同一高度上。

3.6 试验步骤

按照试验室所规定的操作规程进行。

3.7 数据处理

测量所得的直流电阻是试验室环境温度下的直流电阻，必须转化为20℃下的直流电阻。转化公式如下：
    

式中：R20——20℃时每公里长度电阻值，Ω/km；

      RX——所测得的直流电阻；

L——试样的测量长度，m；

      t——测量时的环境温度，℃；

      α20——导体材料20℃时的电阻温度系数，1/℃。

我们平时在试验室测量导体1米的直流电阻后转化为20℃下的直流电阻，转化公式可简化为：

4 电桥使用注意事项及保养

4.1 首先检查电桥是否有检定部门检定合格证，否则不能进行测量使用。

4.2 检查电池是否满足要求：

为了保证电桥检流计不乱撞，首先预算一下被测导体的电阻，再进行测量。读数时，要使三点成一线（眼、检流计指针和检流计刻度点）。

4.3 在测量有感电路的直流电阻时，应先接电源钮，再接检流计钮，测正确后，应先断开检流计钮，后断电源钮。

4.4 被测试样不能带其它电源测直流电阻。

4.5 用完后，带锁的应锁上检流计，有灵敏度调节钮应调到灵敏度低的档上。长期不用时，应将电池取出。

4.6 仪器应保持清洁，并避免直接阳光暴晒和剧烈震动。