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电压一电流法测定电线电缆绝缘电阻的不确定度评定

中图分类号：G307 文献标识码：A 文章编号：(2004)绝缘电阻是表征电线电缆绝缘特性的重要参数，准确测定电线电缆的绝缘电阻对于验证腰靠其绝缘性能是否具备可靠性，防止电缆击穿事故的发生有着实际意义．而测量不确定度则是对测量结果质量的定量表征．本文根据JJFl059—1999技术规范要求，对电线电缆绝缘电阻测量结果的不确定度予以评定．1测量原理在规定的温度下，对单位长度的电线电缆绝缘施加一定的直流电压(一般为80～500 V)，在绝缘内假山部或表面将产生一定的电流．根据电流形成原因的不同，可以将其分成如下几种：(1)对绝缘的几何电容进行充电的电流，即位移电流．(2)由于绝缘介质的吸收产生的电流，即吸收电流．(3)由于绝缘内部或表面的带电拉力机夹具作为仪器的重要组成部份粒子(一般是离子和电子)移动产生的传导电流，即泄漏电流．从电流-时间特性来看，位移电流和吸收电流随时间变化而衰减，泄漏电流一般不随供电电缆时间变化而改变．绝缘电阻与外施电压和位移电流、吸收电流及泄漏电流所形成的全电流之间服从欧姆定律．根据《电线电缆电性能试验方法绝缘电阻试验 电压一电流法》(GB／T3048．6—1994)的规定，外施电压除以以1愿为推动聚氨酯新材料开发做好技术服务和咨询工作 min时间为定值的电流，即为单位长度电线电缆的绝缘电阻．2数学模型按照GB／T3048．6—1994和GB5023—1997的规定，特定温度下每km电线电缆的绝缘电阻可以表示成如下形式：R=[Rx+ΔR(t)]×L式中：R——每千米电缆绝缘电阻，MΩ·km；Rx——有效长度试样的绝缘电阻值，MΩ；ΔR(t)——测量绝缘电阻时，由于受温度的影响产生的有效长度试样绝缘电阻的修正值，MΩ；L——试样有效测量长度，km．3 测量不确定度的来源绝缘电阻检测结果的不确定度来源包括：①对绝缘重复性旋加电压时，即使在每次施加电压前均对试样充分放电，绝缘介质吸收极化程度仍会发生变化，由此引入的不确定度uA；②由绝缘电阻但是测试仪固有的系统性误差引入不确定度uR1③由绝缘电阻测试仪量化误差引入不确定度uR2④试样长度测量误差引入的不确定度uL；⑤测量环境温度时温度准确度误差引入的不确定度ut1⑥测量环境温度时，由温度的波动性引入的不确定度ut2。4 方差与传播系数 其中：令 ΔR(t0)=0， 则ΔR(t1)=R(t1)一R(t0)， ΔR(t2)=R(t2)一R(t0)ΔR(t)是温度与绝缘电阻的函数，且只能表示成数值方程的形式，因此C3也只能通过实验的方法确定，即在短时间内由同一操作人员使用同一设备测量试样在不同温度的绝缘电阻值并表示成数值方程，通过对数值方程求导，求出绝缘电阻对测量温度的变化率．例：在测量70℃绝缘电阻时，可在同一电缆上截取3个有效长度相同的试样分别测量其在t0=70℃，t1=73℃，t2=76℃时的绝缘电阻值R(t0)、R(t1)、R(t2)，根据数值分析中插值型求导公式，估算传播系数有：C3= ΔR(t)/ t≈1/2Δt[一3ΔR(t0)+4ΔR(t1)一ΔR(t2)] 其中Δt=t1一t0=t2一t1；令 ΔR(t0)=0，则 ΔR(t1)=R(t1)一R(t0)，ΔR(t2)=R(t2)一R(t0法兰垫片)5 标准不确定度的A类评定以2．5 mm 的一般用途单芯硬导体无护套电缆(227IEC01(BV))的70℃绝缘电阻测量为例，取有效长度为5 m的试样，测量其70℃