电线电缆检验与测试.ppt

电线电缆检验与测试 主讲人 李林 第三章 电线电缆各种性能的检验与测试 第一节 电线电缆外观尺寸与结构检查第二节 电线电缆电气性能测试第三节 电线电缆机械性能测试 第一节 电线电缆外观尺寸与结构检查 一 外观检查二 尺寸检查三 结构检查 一 外观检查 1 外观质量的重要性2 铜和铝单线的外观检查3 铝绞线和钢芯铝绞线的外观检查4 橡皮和塑料绝缘 或护套 的外观检查5 对编织 铠装电缆的外观检查 1 外观质量的重要性 电线电缆产品给用户的第一印象就是产品的外观质量 如果没有好的第一印象 那么用户也就无法相信产品的质量 因此生产工人和检验人员必须对产品的外观质量进行严格控制和检查 做到外观质量不合格不下流 不出厂 2 铜和铝单线的外观检查 铜线和铝线表面是否圆整光洁 有无三角口 毛刺 裂纹 扭结 折叠 夹杂物 斑疤 麻坑 机械损伤和腐蚀斑点等情况 铜线的氧化程度一般金黄色为正常 淡红色为轻微氧化 表面呈深红色 兰色 黑色时为严重氧化 用于钢芯铝绞线铝单丝不允许有擦伤 用于电缆缆芯的铝 铜单线不允许有油污 3 铝绞线和钢芯铝绞线的外观检查 铝绞线和钢芯铝绞线要严格观察绞线表面质量 不能有擦伤 导线应绞合紧密 不得有松股和单线的扭结 跳出 凸起 断裂等现象 钢芯不允许接头 铝单丝焊接处应圆整 平滑 处理到基本看不出明显焊点 4 橡皮和塑料绝缘 或 护套的外观检查 绝缘和护套表面要求表面光滑圆整 光泽均匀 不偏芯 无机械损伤 压扁 没有正常目力见到的杂物 气泡 气孔和显著颗粒 不应有粗细不均和竹节形 绝缘与导体线芯 绝缘与绝缘 绝缘与护套之间不得有粘连 对于火花击穿的修补点处理要光滑 平整要基本看不出明显修补点 5 对编织 铠装电缆的外观检查 对有编织层的电线电缆编织应均匀 不能有显著的漏线 跳线及稀编现象 对有钢带铠装电缆不能有钢带漏包 钢带生锈 发黑 对有钢丝 铜丝铠装电缆的钢丝 铜丝分布要均匀 紧密整齐 不得有松股 跳出 凸起 二 尺寸检查 1 外径的测量2 厚度的测量3 厚度偏心度的测定4 扇形高度的测量5 节距的测量6 包带间隙 重叠率的测量7 截面测定8 编织密度的测量 1 外径的测量 对电线电缆外径的测量方法有四种 直接测量法 纸带法 绕管法 刻度放大镜法 我们最常用的有直接测量法 纸带法 直接测量法 a 测量工具 千分尺 游标卡尺 b 测量方法 卡尺 千分尺 与产品轴线垂直 放置在产品上接触部分应该平整 在同一断面两个垂直方向各测量一次取两次的算术平均值作为此点的外径d d1 d2 2 c 最大外径和最小外径测量 将卡尺 千分尺 沿产品反复转动180 以上从中找到最大值和最小值 然后算不圆度 最大值 最小值 标称值 100 此法不适用于太粗太细的产品外径的测量 纸带法 a 测量工具 窄纸带 削尖的铅笔 精度0 5mm的直尺 b 测量方法 将宽度不大于被测直径50 的纸带 纸带的最小宽度为5mm 纸带两边应整齐和平行 斜绕在被测体外径的断面处 要使纸带两边缘紧密对接 不得留有间隙或重叠 用铅笔在被测断面与纸带对接的交点处划一条线 将纸带取下拉直 在纸带两边缘上被划线处连一条直线 用直尺量出两点的距离 即为被测断面的周长L 危然后根椐公式外径d L 2 为纸带的厚度 此法适用于外径15mm以上的产品 绕管法 a 测量工具 试验用圆棒 卡尺 千分尺 b 测量方法 取直径D0为10 0 02mm的圆钢棒 将被测体绕在圆棒上 并一圈紧接一圈 共绕20圈 用0 1mm级精度的游标卡尺沿圆棒轴向测量绕20圈的累积上长度L 用0 01mm精度的千分尺测量绕后的圆棒外径D1 根据计算公式 d1 L 20 d2 D1 D0 2 d d1 d2 2 L被测体绕圆棒20圈的宽度 D1被测物绕圆棒后的直径 D0圆棒的直径 d1被测物沿圆棒轴向的直径 d2被测物沿圆棒径向直径 d被测物实测外径 绕管法适用于受压力易变形且直径在2mm及以下的软线 刻度放大镜法 a 测量工具 放大倍数10 40倍的刻度放大镜 b 测量方法 将产品的截面横黄在刻度放大镜的底部 调节放大镜使横截面的轮廓全部清晰且在刻度线之内 从刻度上直接读出产品外径两端点的a和b值 根据公式 d b a 式中b a为刻度上读数 刻度放大镜法适用于被测体易变形的产品 且外径较小的产品 且精度较高可达0 01mm 2 厚度的测量 对电线电缆绝缘或护套厚度的测量方法一般有两种 外径测量法和直接测量法外径测量法 a 测量工具 千分尺 游标卡尺 b 测量方法 按外径测量方法测出被测物前后的外径d1 d2 按公式平均厚度 d1 d2 2 此方法适用于挤出过程中绝缘 护套厚度的测量 直接测量法 a 测量工具 千分尺 b 测量方法 将待测量物从试样上取下 进行六点测量 取平均值 在测量的六点应均匀分布 且必须要含有最小厚度 按公式 1 2 3 4 5 6 6 3 厚度偏心度的测定 在测量厚度时我们已测出了平均厚度 最薄点 min 最大厚度 max 则有偏心度公式为 max min max 100 一般电缆不考核偏心度 但中高压交联电缆有要求 且偏心度越小 我们生产过程材料消耗越好 所以在生产过程中 我们要尽最大的能力来控制好偏心度 4 扇形高度的测量 我们生产的扇形电缆的扇角可分为90 120 180三种 5 节距的测量 电线电缆的节距包括束线节距 绞线节距 成缆节距 绕包节距 节距 被绞合体沿绞合轴线旋转一周所前进的距离 节径比 指节距长度与被绞合体直径之比节距测量方法 直接法 纸带法 移线法和平均法四种 直接法测节距 测量工具 直尺和钢卷尺或游标卡尺测量方法 先将被测物拉直呈水平放置 然后在电缆外层直接测出同一根线芯之间的距离h 即为节距 直接在电缆上面测 如果电缆内芯是不同颜色标识则在同一水平面上测两个相同颜色相邻的距离 如果电缆内芯是号码标识则在同一水平面上测两相同号码相邻的距离 如果没有标识的内芯 任选一根作为起始点 往后再数最外层总根数的最后一根作为结束点 起始点与结束点之间的距离即为h 注意 在取两点时一定要在同一水平面上且两点的连线要与电缆的轴线是相平行的 否则不行 此法一般用作测成缆节距 带状绕包节距 纸带法测节距 测量工具 纸带 铅笔 钢板尺或游标卡尺测量方法 用大于节距长度和一定宽度的纸绷紧在绞线上 用铅笔沿弱线轴线方向平一印痕 印痕数目应多于绞线最外层的根数 在其中一根印痕的中点标记作起始点 从与它相邻的一个开始数过最外层根数个单丝的最后个一个印痕的中点标记作为结束点 用钢板尺测出纸上两个标记的距离即为节距 纸带法主要用于测量导电线芯的绞合节距如铝绞线 钢芯铝绞线 铜绞线 移线法测节距 测量工具 钢板尺或游标卡尺测量方法 将电线电缆的外层或绞线内芯的外层细心的移去一根 移去的长度不小于一个节距的长度 用钢板尺直接测量被移去导线或线芯轴向一周间的距离即为节距 此方法主要适用于外层根数较多或较软的线芯如大截面导电线芯及多芯的电话电缆 平均法测节距 测量工具 钢圈尺或游标卡尺测量方法 用钢圈尺沿制品平行轴线测量n个节距的长度为s n一般取大于3 然后计算平均节距 h s n 此法适用于绞合节距较小的电线电缆及束绞节距 6 包带间隙 重叠率的测量 测量工具 游标卡尺测量方法 1 测出每一层的绕包节距h 和搭盖部分 则间隙 重叠率为 h 100 2 测出包带 或金属带 的宽度h 测出搭盖部分 和包带边相垂直的重叠距离 m 则间隙 重叠率为m h 100 7 截面测定 测量工具 千分尺 游标卡尺 天平测量方法 1 用称重法来算截面 先用0 02mm的游标卡尺测量导体的长度L 然后用0 1g天平来测L长度的重量w 则根据公式s w L 为密度铝2 7g cm3 铜8 89g cm3 L试样的长度 2 对于单根导线 可以直接用0 001的千分尺直接测出导线的直径D 按s D2 4求得 8 编织密度的测量 测量工具 千分尺测量方法 Kf mnd 1 2D2 L2 1 2 2 D K 2Kf Kf2 100 L 编织节距 d 编织丝直径 m 锭子数 n 每锭根数 D 编织层外径 三 结构检查 电缆的结构检查是指对电缆各组成部分的结构进行检查 包括结构组成 结构排列 结构尺寸 制造工艺参数等进行检查 但结构检查不是孤立进行的 往往和外观检查 尺寸检查是同时进行的 主要包括下面四方面的检查 1 端面检查2 护层检查3 缆芯结构检查4 绝缘线芯检查 1 端面检查 电缆端面检查主要是观察电缆的完整性 导体的结构 绝缘和护套断面有无可见的气孔和砂眼等 测量其外径 2 护层检查 外护层的检查 用料是否符合 测量其厚度及外径 护层的外观是否符合 铠装层检查 钢带的层数 厚度 宽度 绕包间隙 重叠率 钢丝的根数 直径和绕包节距等内垫层检查 内垫层的厚度 对绕包内垫层要检查层数 宽度 厚度防腐层检查 主要检查防腐沥青涂覆是否均匀 有无漏涂现象 金属护套检查 金属护套的外径和厚度及结构尺寸检查 3 缆芯结构检查 缆芯包带检查 缆芯包带的种类 厚度 宽度 层数以及绕包间隙 重叠率等应符合标准和工艺要求 缆芯结构排列检查 缆芯结构排列和各层绞向以及绞缆节距应符合标准和工艺要求 尤其是标志线序的号码和色谱 还有检查其绞向 节距 绞合外径等 对橡皮绝缘电缆还就检查是否有三粘现象 4 绝缘线芯检查 绝缘外径和绝缘厚度的检查导电线芯检查 导体的外径 单丝的直径 绞向 绞合节距等的检查 关于绞向检查的方法 首先用眼睛观察 将绞线的轴线垂直于胸前 如果单线从左下斜向右上时 其绞向为右向 如果单线从右下斜向左上方时其绞向为左向 第二 用左手或右手将手掌向上 拇指叉开 其余四指并扰伸直 指向绞线轴向方向 这时如果右手拇指的斜向和单线的斜向一致 其绞向即为右向 如果左手拇指和单线的斜向一致 就是左向 一般我们绞线绞向是左向 钢芯铝绞线绞向 成缆方向是右向 第二节 电线电缆电气性能测试 电线电缆电气性能很多 且性能的好坏决定电缆的使用 主要有以下几方面 1 直流电阻的试验2 电压试验3 介质损耗角正切的测量4 绝缘电阻的测试5 电缆工作电容的试验6 电缆的局放试验7 电缆故障定位试验 1 直流电阻的试验 电阻定律 导体的电阻正比于电流方向导体的长度 反比于和电流方向垂直的导体的截面积 R L S 其中 电阻率 L 导体的长度 S 导体截面积 测试方法 测量直流电阻采用单臂直流电桥或双臂直流电桥 测量范围 双臂电桥测1 及以下 单臂或双臂电桥测1 99 9 单臂电桥测100 以下 20 标准直流电阻的换算 R20 1000Rx 1 t 20 L 其中R20 20 每公里的直流电阻 Rx 实测值 为电阻温度系数 L 试样的测量长度 电阻测试的注意事项 测试环境的温度变化不大于 1 测试环境温度时温度计离地面至少1m 且离试样不超过1m 测量时电流密度的适当选择 一般铝芯不大于0 5A mm2 铜芯不大于1A mm2 2 电压试验 电线电缆的绝缘强度是指绝缘结构和绝缘材料承受电场作用而不发生击穿破坏的能力 为了检查电线电缆的性能 保证产品能安全运行 一般到要进行电压试验 耐压试验 在一定条件下对产品施加一定的电压 在经受一定的时间之后是否发生击穿作为判断试样是否合格的标准 试验时所施加电压的大小 根据不同的产品进行选择 注意事项 试验区周围应有金属接地护栏 进出口门连锁 信号指示灯和高压危险警告牌等安全措施 试区应有接地极 接地电阻应小于4 在试验过程中若出现停电 有耐压试验应重新计时 3 绝缘电阻的测试 绝缘电阻是反映电线电缆产品绝缘特性的重要指标 它与产品是否能够承受电击穿或热击穿的能力 与绝缘中的介质损耗 以及绝缘材料在工作状态下的逐步劣化等存在着极为密切的相互依赖关系 测试方法 兆欧表 摇表 法 高阻计法 电流比较法 我们生产现场主要是摇表测量绝缘电阻 正确使用摇表测绝缘电阻 使用摇表时要先检查表是否正常 检验方法不接电缆开路进摇发电机柄 指针指向 位置 然后将红黑两接线柱短接 再摇发电机柄 指针指向0位置 说明表可用 然后将测量电缆与表相连 被测线芯接高压端 一般是红色夹子 其它线芯和金属屏蔽接地端 一般是黑色夹子 再摇手柄一般120 150转 分钟 大约一分钟后 指针稳定后开始读数 4 电缆的局放试验 局部放电 在电场的作用下 绝缘的部分区域中发生放电短路现象称为局部放电 第三节 电线电缆机械性能测试 根据生产 运输和使用的要求 电线电缆应具有一定的机械性 主要有以下几方面的试验 1 机械强度试验2 弯曲性能试验3 扭转性能试验4 卷绕性能试验5 硬度试验 1 机械强度试验 电缆抵抗外力的作用而不被破坏的能力叫作机械强度 机械强度要求主要是抗拉强度和伸长率 拉断力 试样在均匀增加的拉力作用下 逐渐变形直至拉断时所需要的最大负荷 称为拉断力 用Fm表示 抗拉强度 拉断力与试样受力方向垂直截面积 S 的比值称为抗拉强度 公式 Fm S断裂伸长率 试样受到拉力后直至拉断时所伸长的长度和原有长度之比叫伸长率 公式 L1 L0 L0 100 L0试样原来长度 L1试样断裂时长度 电缆常做机械强度试验有 铜丝 铝丝的强度与伸率 绝缘 护套材料老化前后的强度与伸率 2 弯曲性能试验 电线电缆在生产和使用过程中往往受到弯曲应力 抗弯曲性能不好的材料 将会出现裂纹而影响产品的质量和寿命 弯曲试样分反复弯曲和单向弯曲试验 抗弯曲性能的好坏 一般是用材料承受的弯曲次数来衡量的 弯曲次数越多 材料的抗弯曲性能就越好 所谓弯曲次数 即材料试样在弯曲试验机上连续 均匀 反复弯曲 直到折断的前一次的总次数 弯曲试验的试验方法 将试样的一端固定 自由端沿规定的半径的圆柱作正反方向90 的弯曲试验 直至试件断裂为止 3 扭转性能试验 扭转试验用以确定金属线材在扭转下的塑性变形及用以显示金属组织是否均匀和表面缺陷或部分内部缺陷 铜 铝及钢线等线材通过扭转试验 根据断裂时的扭转次数判断线材是否满足使用要求 在钢芯铝绞线的抽样试验中 必须要做钢丝的扭转试验 4 卷绕性能试验 电线电缆产品标准中规定金属线材应具有良好的卷绕性能 卷绕试验方法就是将试件围绕规定直径的试棒卷绕规定的圈数 观察其表面的变化 卷绕方式有重复卷绕和一次卷绕两种 试验中按照产品的标准采用一种卷绕 第四章 工序检验 第一节 自检互检的重要性 第二节 电线电缆产品各制造工序的自检和互检 第一节 自检互检的重要性 自检和互检的重要性 自检 是指操作工人自己对自己生产的半成品或零部件按照标准或规定要求进行的检验 旨在通过对自己生产的半成品及零部件的检验 及时了解被加工的半成品或零部件是否符合质量标准要求 是否偏离了标准 以便于及时调整生产线工艺 使之符合规定要求 这是生产过程中一道最早的检验工序 是保证产品质量合格的重要保障 互检 是指同工序或者上下道工序的操作工人相互之间对生产出的成品或半成品进行的检验 互检的目的是及时发现相互之间被加工产品或零部件的不合格现象 便于及时采取补救措施 从而保证被加工产品的品质 为何要自觉进行自检和互检 下道工序就是我们的客户 只有自检 才能保证交给下道工序的东西是好的 才能谈的上对客户负责 不合格的材料 半成品 不准投料和生产 只有互检 才能保证自己不制造不良品 才能谈的上对自己负责 全体员工只有进行自检和互检 才能保证不良品发现在最早 避免不良品在制程中流动 才不致于浪费各工序的人力 材料 物力 时间等成本 才不会导致不良品流入到客户手中 而影响公司声誉或造成更大损失 第二节 电线电缆产品各制造工序的自检和互检 根据电线电缆的制造过程可分以下工序 1 拉丝 连退 工序2 罐式退火工序3 导体绞合工序4 绝缘挤出工序5 复绕 印字 工序6 成缆工序 7 成圈工序8 铠装工序9 编织工序10 钢芯铝绞线绞合工序11 中高压三层共挤工序12 绕包工序13 护套挤出工序 1 拉丝 连退 工序 互检的项目 铜杆 铝杆 拉丝前铜丝 铝丝的结构尺寸与外观质量 自检的项目 单丝的直径 长度 退火的程度 外观 表观质量光洁 无三角口 裂纹 夹杂物和严重的氧化变色 排线要整齐 导体不超盘 装盘长度符合工艺与计划 2 罐式退火工序 互检的项目 待退火铜丝的外观质量 表观质量光洁 无三角口 裂纹 夹杂物和严重的氧化变色 排线要整齐 导体不超盘 按流转卡检查其规格与卡是否相符 自检的项目 退火的温度 气压 时间 退火后铜丝的外观质量 严重的氧化变色 退火后的伸长率操作工用手感判断 质检员送测试室测试 退火后要注意挂卡与实物的一致性 3 导体绞合工序 互检的项目 绞合用单丝直径 外观质量 表观质量光洁 无三角口 裂纹 夹杂物和严重的氧化变色 排线要整齐 自检的项目 绞合节距 外径 绞向 导体的外观质量 导体表面要光滑 色泽均匀 无明显三角口 裂纹 毛刺 刃边 梅花边 油污 氧化 计米长度要准确 不能有逃丝现象 4 绝缘挤出工序 互检的项目 挤出用导体结构尺寸及外观质量 料的质量 型号规格 色泽 自检的项目 挤出绝缘的标称厚度及最薄点 火花检验 火花机完好 导体接地 火花检验电压符合规定 印字质量 正确 清晰可辨 完整 耐磨 温水交联A B料要按比例混合均匀 单根线芯挤出后丝径的延伸 绝缘外观质量 色泽均匀 无油污 水分 破洞 焦粒子和损伤 绝缘无目力可见的气孔 砂眼 夹杂 凹凸槽 不能有换色不清 5 复绕 印字 工序 互检的项目 复绕的绝缘或护套的外观质量 线芯表面光滑 无目力可见的气泡 油污 熟胶粒子 擦伤 凹坑 鼓包 压痕等缺陷 换色不清 绝缘或护套的标称厚度和最薄点厚度自检的项目 火花检验 火花机必须完好 金属带 金属丝要接地火花检验电压要符合规定 击穿修补 修补后表面应圆整 不超粗 修补痕迹不明显 修补后重新火花试验 排线 整齐 不能有交叉 大小头等不良现象 印字质量 清晰可辨 完整 耐磨 盘具的选择要合适 6 成缆工序 互检的项目 成缆用内芯的结构尺寸 标称厚度和最薄点厚度 外观质量 色泽均匀 无油污 水分 破洞 焦粒子和损伤 绝缘无目力可见的气孔 砂眼 夹杂 凹凸槽 不能有换色不清 绕包 填充用的材料以及铠装钢带规格 自检的项目 成缆的节距 方向 外径 圆整度 压模的使用 大小合适 无破损 变形 线芯色序的排列 外观质量 圆整 无弯曲 不能有擦伤 控缆测导通 7 成圈工序 互检的项目 成圈过程中电线电缆外观质量 色泽均匀 无油污 水分 破洞 焦粒子和损伤 绝缘无目力可见的气孔 砂眼 夹杂 凹凸槽 不能有换色不清 印字质量 正确 清晰可辨 完整 耐磨 绝缘或护套的标称厚度和最薄点厚度自检的项目 火花检验 火花机必须完好 导体要接地火花检验电压要符合规定 排线 整齐 不能有交叉 大小头等不良现象 包装前核对合格证 合格证与电线电缆印字一致 包装的质量 包装带应紧实 不漏包 不松散 整洁 绝缘或外护的修补 修补后表面应圆整 不超粗 修补痕迹不明显 拼接线的接头按规定控制 每段拼接线颜色应完全一致 对多芯电线要测导通 8 铠装工序 互检的项目 铠装半成品的结构尺寸 内护的标称厚度 最薄点 铠装用金属带 金属丝 内衬层包带的规格及内衬层的层数 搭盖率 自检的项目 铠装钢带搭盖率 钢带 钢丝焊点的处理 金属丝铠装的节距 铠装后的外观质量 无漏包 无鼓包 无钢带卷边生锈 钢丝跳浜 内护的绝缘电阻检测 9 编织工序 互检的项目 编织的半成品结构尺寸 外观质量 编织用铜丝的型号 规格 外观质量自检的项目 编织用的股数及每股的根数 编织节距 编织密度 编织表面质量 编织层应均匀 平整 无明显油污 机械损伤 无多余线头等 10 钢芯铝绞线绞合工序 互检的项目 铝单丝的结构尺寸 外观质量 表观质量光洁 无三角口 裂纹 夹杂物和严重的氧化变色 严重油污 排线要整齐 导体不超盘 内外层的长度 钢芯的结构尺寸 自检的项目 绞线外径 绞合节距 绞向 外观质量 不得有擦伤 花线 蛇形 松股等现象 同时加强排线 焊接 修补 端头处理和绞线的紧密性检查 钢绞线的结构尺寸检查 盘具检查 焊接头检查 不能有逃丝现象 冷焊的处理 要目视基本看不到焊点 11 中高压三层共挤工序 互检的项目 挤出用导体的结构尺寸 外径 节距 及外观质量 表面光滑无毛刺 正确选用内屏 外屏 绝缘料的型号 规定自检的项目 绝缘的标称厚度及最薄点 偏心度 内外屏的标称值及最薄点 偏心度 外径 滤网 滤网有无杂质 破损 滤网要交质检员保存好 绝缘外观质量 线芯表面不能有焦子 僵块 凹坑 明显竹节状等 生产的线速度 氮气压力 毛刺刷的使用情况 12 绕包工序 互检的项目 绕包用内芯的结构尺寸 外观质量 绕包用材料的型号 规格自检的项目 绕包的搭盖率 绕包的紧密度 紧密绕包在导体 或金属屏蔽层 或缆芯 或金属铠装上 绕包用收线盘 收线盘要用铁盘 而且导体内芯绕包云母带 聚酯带时每两层间要有纸袋垫好 绕包云母带 聚酯带时不得有划伤 擦破现象 绕包金属铜带表面不能有擦破现象 13 护套挤出工序 互检的项目 挤出外护前的半成品质量 圆整度 外径 外观质量 所有护套料的型号 规格 自检的项目 机头抽真空 密封措施 外护层的标称厚度和最薄点厚度 火花检验 火花机完好 金属带 金属丝要接地 火花检验电压要符合规定 挤包后的外观质量 挤包紧密 无破洞 无鼓包 无未塑化和焦烧缺陷 其断面无肉眼可见的砂眼 杂质和气泡 无模套刮印 换色不清 印字质量 正确 清晰可辨 完整 耐磨 外护破洞的修补 修补后表面应圆整 不超粗 修补痕迹不明显 电缆用盘的检查