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電線偏心對絕緣電阻的影響

文檔作者：楊春森文檔來源：國家塑料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2024年11月24日
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電線 偏心 對絕緣電阻的影響
國家塑料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中 楊春森 7 三
摘要理論上導(dǎo)出偏心電線絕緣電阻與偏心率的關(guān)系式， 用實(shí)倒計算并分析了偏- 對電
載絕緣電阻的影響。
主題詞通用絕緣皇絲蘭! 竺竺皇堡．影響
偏心電線絕緣電阻與偏心率的關(guān)系
假定單芯電線的半徑為 ， 導(dǎo)體的半徑
為 。出于偏心， 導(dǎo)體神中心偏離電線中心
距離為d，如圖l所示。導(dǎo)體中心張角啪夾
條(圖中陰影部分)的絕緣電阻d 可由下式
計葵：
dR= 蠱= (1)
式中 一一導(dǎo)體中心0 到邊緣的距離
p-～ 電線絕緣材料的電阻率
?—一電線的睫度
電線舸絕緣電阻是整個圓筒所有夾條電
阻的并聯(lián)電阻： 日1 偏心電線斷面示意圈
丑 ～
= 0 一]
對圖l中邊長為 d和 的三角形盥用余弦定理l丁 導(dǎo)：
；= !+ 一2rd c08(玎一日)
(2，
r=√ 『= 一d e0s0=、／霄= i五百一d o曲 (3)
= 面 -1 P州，
霹意如刪)
上式就是偏心電線絕緣電阻計算式， 系超越積分， 只能用近似積分法計算。d的變化范尉在
O～ ( 一r )之間。從式(4)可以看出，絕緣電阻隨d的增大而下降。當(dāng)d=0，既無偏心時，丑
就變成同軸圓筒間的絕緣電阻 ．
= 旦 )_ (5)
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可見式(4)也適用于無偏心電線絕緣電阻的計算。對F無偏心電線只是式(4、d=0的一個特
嘲。所以它是計算 芯電線絕緣電阻的通用公式。
偏心對電線絕緣電阻的影響
為具體考察電線偏心對絕緣電阻的影響， 以BV 】×2．5電線為實(shí)例， 用辛浦松法 求式
(4)風(fēng)，即 (d)的積分。按GB 5023．2-—85標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，BV 】×2．5的導(dǎo)體直徑D 1．78mn1，
絕緣厚度d：0．8mm。這相當(dāng)于 =】．69h ，rl=0．891Ⅱjj1。現(xiàn)在以偏心距離d從O～O．8
Ⅲm、每級遞增0．1 mm米計算請 值． H 算隨著偏心率增大時的相對絕緣電阻的變化，即
有偏心的絕緣電阻與無偏心絕緣電阻之比 ／ 的變化。偏心導(dǎo)致有效絕緣厚度減小。等效
無偏心絕緣厚度(即對絕緣電阻而言，可用較薄絕緣的無偏心電線代替偏心電線)的計算，可利
用 =j 即式(4)與式(5)相等，但 q喪達(dá)式中的 用待定的r；代替：
=
P
，
(d)=曰n—pIn
。
(~ y
7
cfl_
r 7"19 ¨ (6)
如前所述， (d)可用辛浦松沽計算，所以r 也可以求得。等效絕緣厚度為
=r 一r1= l(0 ㈨一1) ( )
由于偏心使有效絕緣厚度減小，所造成的絕緣材料浪費(fèi)的體積百分?jǐn)?shù)可以表示為
一
V~ -V
～i×】00％=(1一鑫孚)×100@ (8)
式中v一= (r；一 ；) ，為偏心電線絕緣材料的體積；V = (r； 一r})；，為等效無偏心電線絕緣
材料鴨體積， 覓圖2。對于絕緣雨畝，由于鏑心使得內(nèi)半徑為 ；，外 徑為rz的圓筒部分材
料浪費(fèi)了。
蹦2 等效絕緣厚度矛意圖
(mm)
圖3 與d，l} d的關(guān)系曲線
0 ， d
辛浦松法： ，(x) ≈ { 十 + ( + )+ ( 1+ ．．】}． ，(n)， l=f(Ⅱ+h)
m={(口+∞ )?， 一一“b)；h= ．
· 44 -
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電線電纜絕緣電阻數(shù)字式測量儀及使用方法
夔以安1M2辱‘、；
電 電纜
在GB 3048．5及3O48．6標(biāo)準(zhǔn)中， 規(guī)定
了電線電纜絕緣電阻的兩種試驗方法， 即檢
流計比較法與電流一電壓法(高阻計法)。兩種
測試方法均有相應(yīng)的專用測試儀器， 以往使
用較廣的前者有上海遠(yuǎn)中電子儀器廠生產(chǎn)的
YY 21型電線電纜絕緣電阻測試儀， 后者有
上海第六電表廠生產(chǎn)的ZG 46A 型儀器。
在實(shí)際使用中， 以上兩種測試方法各有
優(yōu)缺點(diǎn)。檢流計比較法在同一測試電壓下，
分別對標(biāo)準(zhǔn)電皿器及被測電阻進(jìn)行比較測
試，測試驗果與測試電壓的絕對精度無關(guān)，儀
器具有精度較高、重復(fù)性與穩(wěn)定性較好的優(yōu)
點(diǎn)，但儀器體積龐大，測量速度慢， 一般只適
用于計量室等固定場臺使用。電流一電壓法
測試儀則改進(jìn)了檢流計比較法的某些缺點(diǎn)，
但測量結(jié)果與測量電壓的數(shù)值有關(guān)， 故對測
量電壓的精度、穩(wěn)定性及內(nèi)阻都有較高的嬰
求， 通常又因它在不同測量電壓下具有不同
的讀數(shù)刻度線， 需將讀數(shù)乘上不同的電壓系
數(shù)才能得出測量結(jié)果， 給使用帶來了不便。
隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展， 一種新穎的
數(shù)字式絕緣電阻測試儀已在工業(yè)發(fā)達(dá)國家得
到越來越廣泛的使用。數(shù)字式儀器不僅具有
讀數(shù)直觀、方便、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)， 更主要的是在
測試原理上作了重大的改進(jìn)， 因而具有傳統(tǒng)
儀器無法比擬的技術(shù)性能。
ZC一90型絕緣電阻測試儀原理榧圈
上圖為上海遠(yuǎn)中電子儀器廠生產(chǎn)的zC
0O型數(shù)字式絕緣電阻測試儀的原理框圖。該
儀器采用橋式測量電路，由精密電阻 及
組成電橋的標(biāo)準(zhǔn)臂，由被狽I電阻 x及量程電
阻 Y組成電橋的測量臂。工c為放大 倍的
O O．O8 O 18 1 o 28 O．_l8 0．48 l 0．58 O·68 I 。·78
(d) 0 109 8．101 0．0995 l 8．8925 0．0880 0．0751 n 0600 0．0587 l 0 0079
Ra／R口( ) 3．00 98．9 97 5 92．8 84 2 78．6 58 8 37．9 7．74
rmm 1 0 80 0．79 O．77 0．72 0 64 0 54 0．4『 n 24 l1 0aS
(y 一V。a)／yd( ) 0 1 5 0 l2 8 24．9 39．4 l 86．5 76．0 0
上表列出上述譜參數(shù)曲計算結(jié)果。圖3曲線示出R ／ 與d， (V 一V；)／V 與d的關(guān)
系?？梢钥闯?， 偏心率較小部分，曲線斜率比較?。浑S著d的增大絕緣電阻下降速度加快， 材
料的浪費(fèi)也就更嚴(yán)重。由此可見．在電線生產(chǎn)工藝中嚴(yán)格控制同心度．是保證產(chǎn)品質(zhì)量、減少
原材料浪費(fèi)的重要環(huán)節(jié)。

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