电缆测试方法及电气特性指标.docx
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电缆测试方法及电气特性指标
信号电缆测试方法及电气特性指标
一、综合测试
各种信号电缆在敷设前应进行单盘测试，接续前、后应进行电气测试，电缆工程结束后应进行综合测试。
各项测试应认真做好记录，并妥善保存，以作为竣工验收时重要的原始记录。
各主要电气特性测试结果应符合表3-1的要求。
表3-1信号电缆主要电气特性
序号
电缆类别
项目
单位
标准
公式
1
普通
信号电缆
导体直流电阻20℃时（芯线直径Ф1.0㎜）
Ω/㎞
≤23.5
L/1000
绝缘电阻（芯线间，芯线对屏蔽层及金属护套间）
MΩ/㎞
≥500
1000/L
2
综合
扭绞电缆
导体直流电阻20℃时（芯线直径Ф1.0㎜）
Ω/㎞
≤23.5
L/1000
绝缘电阻（芯线间，芯线对屏蔽层及金属护套间）
MΩ/㎞
≥3000
1000/L
3
计轴
电缆
导体直流电阻20℃时（芯线直径Ф1.0㎜）
Ω/㎞
≤23.5
L/1000
导体直流电阻20℃时（芯线直径Ф0.9㎜）
Ω/㎞
≤28.5
工作线对导体电阻不平衡20℃时
％
≤2
绝缘电阻DC1000V20℃每根绝缘线芯对其他绝缘线芯（与金属及金属套连接）
MΩ/㎞
≥10000
1000/L
4
铁路内屏蔽数字信号电缆
导体直流电阻20℃时（芯线直径Ф1.0㎜）
Ω/㎞
≤23.5
工作线对导体电阻不平衡20℃时
％
≤1
L/1000
绝缘电阻DC500V20℃每根绝缘线芯对其他绝缘线芯（与金属及金属套连接）
MΩ/㎞
≥10000
1000/L
工作电容（0.8～1.0kHz）四线组
nF/㎞
28±2
L/1000
5
应答器
电缆
导体直流电阻20℃
Ω/㎞
≤9.9
L/1000
工作线对导体电阻不平衡20℃时
％
≤2
-
绝缘电阻DC100～500V20℃
MΩ/㎞
≥10000
1000/L
工作电容（0.8～1.0kHz）
nF/㎞
≤42
L/1000
1、用兆欧表测试绝缘可按：
Rx=0.001×L×Rm计算。
式中：
L－电缆实际长度（m）
Rm－仪表测量值（MΩ）
Rx－换算到每千米电缆的实际绝缘电阻值（MΩ）
2、电缆如经暴晒后测量所得数据不得作为电缆电气特性的结论。
对于工程中所采用的特殊规格电缆，其电气特性应符合设计要求及其相关产品技术标准的规定。
二、普通信号电缆绝缘测试
信号电缆绝缘测试包括下列内容：
1、芯线间绝缘电阻测试
将电缆两端的芯线互相分开，测试端剥去约20㎜外皮。
用500V兆欧表一线与芯线1连接，以每分钟120转的速度摇动手摇把，另一线依次与其他各芯线接触。
与芯线2刚一接触时，兆欧表指针会向零偏转，但很快又回升，稳定在实际绝缘值处。
指针稳定后，可读出芯线1与芯线2之间的绝缘电阻值。
另一线离开芯线2与芯线3接触，测出芯线1与芯线3之间的绝缘电阻值。
用同样方法测出芯线1与其他各芯线之间的绝缘电阻值。
将兆欧表一线换成与芯线2连接，另一线依次与芯线3之后的各线相碰，可分别测出芯线2与其他各芯线之间的绝缘电阻值。
并用依次测出其他芯线之间绝缘电阻值。
测试电缆芯线间绝缘电阻还有另一种方法：
兆欧表一线于芯线1连接，其他各芯线并联后与另一线连接，只需摇动一次即可测出芯线1与其他各芯线之间的绝缘电阻值。
测出芯线1的绝缘电阻值之后，从并联芯线中抽芯线2，同样方法测出其与其他各芯线间的绝缘电阻值。
如测到某芯线与其他各芯线间绝缘电阻为零或低于标准时，再分开并联芯线逐一接触，以查明与其中的某一芯线绝缘不良。
2、芯线与地之间绝缘电阻测试
测试尚未敷入地下的电缆芯线与地之间绝缘时，兆欧表接地端子的表棒与电缆的铠装钢带连接（聚氯乙烯外护套型电缆需待敷设后方测试芯线对地绝缘），摇动摇把，线路端子另一表棒分别与每一芯线接触一次，即可测出芯线与地之间的绝缘。
也可将全部芯线并连在一起，对地一次测试，发生绝缘不良时，在逐一测试，以查明对地绝缘不良的芯线。
测试已敷入地下的电缆芯线与地之间绝缘时，兆欧表接地端子的表棒可与设备接地线连接，或直接与地做良好接触。
3、芯线电阻测试
测试芯线电阻的目的是检查电缆各芯线有无断线。
将电缆一端芯线剥去外皮后拧成一体，万用电表置电阻×1档校准表针，另一端所有芯线分开，一棒与芯线1连接，另一棒可与任一芯线连接，即可测出芯线1与该芯线串联电阻值，取其半值即为芯线1的电阻。
按直径为1㎜的铜芯线，在±20℃时的直流电阻每公里不大于23.5Ω，根据所测电缆的实际长度衡量芯线1是否导通良好。
一般并不计较精确的电阻值，目的是查明芯线无断线。
测毕芯线1之后，表棒逐一与芯线2依次接触，检查所有芯线导通情况。
表3-2电缆绝缘测试记录
测试仪表：
QZ2B型兆欧表（Q2026）
技术负责人质量工程师监理工程师
信号电缆绝缘测试应包括三次，即电缆敷设前电缆预配时的测试，电缆运抵现场敷设前的测试及电缆配线后的测试。
三次测试数据均应填入电缆绝缘测试记录表（见表3-2）内，日后作为竣工资料。
三、铁路内屏蔽数字电缆单盘电缆测试
1、测试项目
铁路内评比数字信号电缆分为A、B两种类型，由于在电缆生产过程中屏蔽四线组在A型和B型电缆内部成缆工艺方面存在差别，故B型电缆的屏蔽四线组与屏蔽四线组的之间的结构位置，与A型电缆中屏蔽四线组与屏蔽四线组以及屏蔽四线组与其他普通四线组的结构位置也不相同；另外，在电缆的应用过程中，屏蔽四线组与普通四线组的运用方式不同；因此在单盘电缆的测试中，对不同类型的铁路内屏蔽数字信号电缆，测试的项目及标准有一定区别。
2、单盘电缆测试方法
（1）流程图
（2）一般检查及准备
①为了便于施工及管理，单盘电缆测试前，要对每一单盘电缆进行统一编号，并用红油漆在电缆盘两侧标注清晰。
②首先检查电缆外包装是否完整，电缆外观是否有破损等现象，并填写“电缆检查记录表”。
③检查电缆铝护套密封性能
a.用气压表测量电缆内气压值并与电缆出厂的气压值比较，判断电缆铝护套是否密封。
在电缆出厂前，电缆生产厂家通常采用检测电缆密封的方法是：
在电缆铝护套内充入压力为100～200kPa的干燥空气以检查电缆密封性能。
电缆出厂后经过贮存、运输及现场存放等环节需要一定的时间，所以一般情况下电缆内气压变化较小的电缆可以认为电缆密封良好。
b.当电缆内无气压时，应及时在铝护套充入压力为0.4MPa的干燥空气或氮气，气压稳定后保持6h内气压不降低为合格。
④将测试仪表准备齐全（仪表必须经计量合格）。
⑤开剥电缆护套
电缆的开剥长度以能够进行仪表连接的最小距离为宜，一般按下列尺寸开剥电缆：
a.电缆盘外端电缆开剥长度为150～200㎜。
b.电缆盘内端电缆开剥长度为50～100㎜。
⑥确认电缆端别
规定电缆的端别、组别和线序，主要是为了统一标志，便于施工和维护。
电缆在制造时已在每个四线组的外面绕有作为标志的丝（带），识别的方法如下：
a.以电缆四线组的颜色排列顺序确定。
面对电缆端头。
绿色四线组在红色四线组的顺时针方向侧为A端，反之为B端。
b.每个四线组内芯线绝缘层的颜色排列顺序确定。
面对电缆端头，在一个四线组内绿色单芯线在红色单芯线的顺时针方向侧为A端，反之为B端。
c.确认电缆端别后，及时在电缆盘两侧明显位置标注电缆盘外端的电缆端别并作记录，当电缆外端别为A端时，标写“外A”字样；当电缆外端别为B端时，标写“外B”字样。
同时用记号笔在分别在电缆的内、外端头50㎜处，A端标写“A”字样，B端标写“B”字样。
（3）电缆电气特性测试
①导线直流电阻测试
信号电缆芯线的导线，是用铜质材料按一定的直径制成的，在电缆制造过程中，有时需要将导线连接起来，如果焊接不良会产生附加电阻。
此外，在成缆以及运输过程中在外力的作用下也有可能造成电缆结构上的缺陷，导致导线直流电阻发生变化。
通过测量可以检验电缆的出厂质量。
在测试导线直流电阻过程中，当周围环境温度变化较大时，须考虑环境温度的变化，将测试值换算成20℃时没公里长度芯线直流电阻值（R20）换算公式为：
R20=RX/1+a20（t-20）×1000/L
式中：
R20－20℃时每公里长度电阻值（Ω/Km）；
L－电缆长度（m）；
t－测量时的环境温度（℃）；
a20－电阻温度系数[1/℃（0.00393）]；
Rx－实测电阻值
a.测试方法如下图所示
b.将屏蔽四线组待测芯线的两端分别连接到直流电桥的测试端子上，测量电阻值，如上图所示，填写测试记录。
全部内屏蔽组的芯线测试都完成后，用油漆在电缆盘上标写“直流电阻”的字样，以表示该单盘电缆直流电阻测试完毕。
②工作线对导体电阻不平衡计算
工作线对导体电阻不平衡是指屏蔽四线组内每个工作线对的电阻不平衡。
也就是在一个屏蔽四线组内，红、白芯线为一个工作线对，蓝、绿芯线为一个工作线对。
工作线对导体电阻不平衡的定义为：
工作线对两根导体的电阻之差与其电阻之和的比值。
例如：
工作线对导体不平衡电阻=R20（H）-R20（B）/R20（H）+R20（B）
式中：
R20（H）－20℃红线直流电阻；
R20（H）－20℃白线直流电阻。
③绝缘电阻测试
加在电缆芯线之间或芯线对地之间的直流电压（U）与通过它的漏电流（I）之比称为绝缘电阻。
如以Ri表示绝缘电阻，则Ri=U/I
电缆绝缘电阻的大小主要取决于电缆所使用的绝缘材料的电气性能和电缆的制造工艺质量等因素，绝缘电阻还与电缆缆芯的干燥程度有关。
绝缘电阻下降到一定程度时，介质损耗增大，串音增大，传输特性劣化，直接影响信号的正常传输。
测量绝缘电阻的仪表一般有1000V兆欧表（摇表）、高阻计等，高阻计具有较宽的测试范围，在单盘电缆测试中一般采用高阻计测量绝缘电阻。
a.测试方法如下图所示。
电缆绝缘电阻测试方法示意图（如上所示）
1-已测完的芯线；2-待测芯线；3-测试芯线；
4-电缆的钢带、铝护套、屏蔽层及排流线。
b.测试步骤
（a）首先将电缆外端所有的芯线、钢带、铝护套、内屏蔽层及排流线用一端用带有鳄鱼夹的导线连接，连接后接到高阻计测试端。
然后从连接后的电缆芯线中的任意取出一根与高阻计的另一个测试端连接。
（b）将电缆盘内端的电缆芯线全部开路。
（c）进行单根芯线对其他芯线及金属护层的绝缘电阻测试。
（d）将测试完的单根芯线与未测试芯线分开，依次测量。
（e）全部芯线测试完后，填写测试记录。
④所有芯线全部测试完成后，用油漆在电缆盘上标写“绝缘电阻”的字样，以表示该单盘电缆的绝缘电阻测试完毕。
（4）工作电容的测试
工作电容是指回线两导体之间的电容，在铁路内屏蔽数字信号电缆中，屏蔽四线组内红-白芯线组成一个工作线对，蓝-绿芯线组成一个工作线对。
工作电容的大小，主要由电缆的结构如：
导线间的距离、导线直径及导线之间的介质所决定。
工作电容是电缆电气特性的一个主要参数。
①测试方法（如下图所示）
②测试步骤
a.将电缆盘内端电缆的芯线全部开路。
b.将电缆盘外端电缆的钢带、铝护套、全部屏蔽层及排流线用一端带有鳄鱼夹的导线连接，连接后接到测试仪表的接地端。
c.将电缆外端头任意一组内屏蔽四线组的红、白线对或蓝、绿线对连接到电容测试仪的测试端子上。
d.测试电容值，填写测试记录。
e.测试全部完成后，用油漆在电缆盘上标写“工作电容已测试”的字样，以表示该单盘电缆的工作电容测试完毕。
开
路
仪表接地端
电缆工作电容测试方法示意图（如上所示）
1-屏蔽四线组；2-电缆的钢带、铝护套、屏蔽层及泄流线。
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