徐峰
青岛市产品质量监督检验研究院
摘要：电缆作为国民经济发展中的重要配套物资，对其绝缘性能的检测越来越重要。本文基于电线电缆基本电气性能，介绍了电缆产品绝缘性能检测方法，以保证电缆使用安全可靠，降低安全事故发生。
关键字：电缆，绝缘性，检测
1、引言
随着企业进步和城乡进一步扩建，电缆应用越来越广泛，电缆安全问题成为人们关注的重要问题。我国已经将电缆作为国民经济发展中的重要配套物资，对其质量做出了明确规范和标准要求，从生产到应用以及检测都制定了详细标准。由于电缆引发的质量问题很多，劣质电缆充斥市场，检验电缆质量成为电缆厂家或消费者的重中之重，出现了一些电缆检验所，依据科学方法，做好各个项目的检测，以有效管理和运营电缆行业发展。
2、电线电缆的检测
2.1电线电缆检测介绍
根据国家标准的相关规定，电线电缆的检测项目主要包括电性能和机械性能、外观性能等几个方面，电性能检测有：导体电阻、绝缘电阻；机械性能有：伸长率变化率、老化后断裂伸长率、老化前断裂伸长率、抗张强度变化率、老化后抗张强度、老化前抗张强度等；外观性能有：绝缘厚度、绝缘最薄点厚度、外形尺寸、印刷标志等。
2.2电线电缆基本电气性能
影响电缆绝缘电阻率的主要因素，有内部因素和外部因素。内部因素中，降低离子浓度，增加离子活化能，降低离子电荷量、迁移频率和距离，都有助于提高绝缘体电阻率。在外部因素上，如温度升高、湿度增加、电缆加工过程中有杂质、电场强度高以及辐照影响，会使电阻率下降。
介质极化。绝缘材料属于介电质材料，在绝缘结构中有多种极化方式，通常起主导作用的是空间电荷极化和偶极子转向极化。
介电常数和介质损耗因数。这是绝缘体和电介质的主要特征参数，要选择合适的绝缘材料以及进行检测评定，就需要对其进行测量。影响介电常数和介质损耗因数的因素有电压幅值、频率、温度、水分和杂质等。
介电强度。这是绝缘材料承受电场作用的能力，主要通过击穿试验和耐压试验检测。影响介电强度的因素有击穿电压的时间效应、击穿电压与厚度的关系、辐射对击穿电压的影响、电压波形及频率影响等。
局部放电。局部放电与电场不均匀有关，最终导致绝缘击穿。造成不均匀的原因如电气设备电极系统不对称、介质不均匀、绝缘体中含有杂质等。
3、电缆产品绝缘性能检测方法
3.1检测项目和检测设备要求
检测电缆产品绝缘性能，主要检测项目和设备要求如下：
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3.2绝缘电阻和电阻率的测试
绝缘体的基本功能是组织电流流通，保证电流按既定路线流转，绝缘电阻代表了绝缘体阻止电流流通的能力，如果绝缘电阻太低，则泄漏电流的风险越大，容易由于发热损坏绝缘体，因此需要定期检测。绝缘电阻检测方法遵照《电线电缆电性能试验方法第5部分：绝缘电阻试验》（GB/T3048-2007），主要使用电压-电流法和直流比较法。
电压-电流法一般用于实验室检测，测量范围在104-106
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，使用高阻计，测量电压有四级，即100V、250V、500V、1000V，在产品标准中按测量场强做出选择和规定。测量环境为相对湿度在80%以下，环境温度在20±5℃,试验原理如下：
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图3.1电压-电流法测量绝缘电阻
其中E—直流电源，V—直流电压表，
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分别表示直流输出电压和放大器输入电压，AD—高输入阻抗直流放大器，G—检流计；
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分别表示直流放大器采样电阻和试样绝缘电阻。
直流比较法，电源要求稳定，适用于工厂产品测试，使用检流计对通过试样和标准电阻电流进行比较，并计算出试样绝缘电阻。测量范围为105-2*1015
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，，测量电压在100-500V。
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图3.2直流比较法测量绝缘电阻
其中G—检流计，P—分流计，
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分别为直流电压开关、试样短路开关、换向开关，分别为试样绝缘电阻和标准电阻。
除了以上两种方法，还有实验室检测方法，如欧姆表法、电桥法、充电法、自放电法等，试样需要在试验前进行预处理，放置于温度为（23±2）℃以及相对湿度为（50±5）%的条件下处理24小时。不同检测方法各有使用范围和优缺点，根据实际情况进行选择。
3.3电容及损耗因数测试
电容是电缆电性参数之一，当交流电压通过电缆，电流产生，电容电流与电缆电容成正比，对于超高压电缆，当电容电流接近额定电流，就成为限制电缆容量与传输距离的重要因素。通过进行电容及损耗因数检测，可以发现各种绝缘劣化现象，检测方法为介质损耗角正切检测方法，遵守《电线电缆电性能试验方法 第II部分：介质损耗角正切试验》（GB/T3048-2007），测量的是外施正弦电压与通过试样的电流之间相角的余角正切值。测量设备为电流比较仪式电桥或西林电桥等。
3.4机械性能试验
电缆机械性能检测遵守《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法》（GB/T2951-2008），检测内容是对绝缘材料在未老化和经过加速老化处理后的检测，检测项目为断裂伸长率和抗张强度。试样制成管状结构，取样长度为100mm，如果是扁平软线，绝缘线芯不要分开。在电缆外形尺寸上，相应标准有明确规定，如果电缆外径在25mm之内，可以使用投影仪等设备从互相垂直的两个方向上分别测量，超过25mm，使用测量带测量圆周长在计算出直径。
3.5电缆绝缘材料其他通用试验
电缆绝缘材料其他试验有热老化试验、收缩试验及密度测定方法。
热老化试验使用空气烘箱，在绝缘或护套料挤出后存放不低于16小时才可以进行试验。烘箱中空气应流过试样表面，并从烘箱顶部附近排出。在规定的老化温度下，烘箱内全部空气更换次数每小时在20次以内，但不要少于8次。收缩试验使用的试样是在每个被试绝缘线芯上距离电缆端头至少0.5m处切取相关电缆产品标准规定长度的1.5倍长度，按照规定温度和时间加热，并在空气中冷却至室温。密度测定方法有悬浮法、比重瓶法、表观质量方法等。
4、总结
我国对电缆检测从生产到应用都制定了较为详细的标准，电缆绝缘问题是威胁应用系统安全的重要因素之一，直接影响到系统运行的效率，因此目前对电缆绝缘性能的检测力度越来越大。在检测过程中，要坚持使用科学方法进行诊断和处理。随着电缆工艺提高，维护和检测技术也将得到进一步发展。
参考文献
[1]林正初，关于电缆检测方案的探讨[J]，大科技，2011,12.
[2]夏国春，电线电缆绝缘检测技术[J]，电力建设，2019,10.
作者信息：徐峰，男，1984年4月，山东青岛，大学本科，电气产品检测，工程师，