电线电缆绝缘电阻检测影响因素及检验质量管控措施

摘要：焦化企业在煤气净化方面大多采用湿式氧化法脱硫工艺，运行期间脱硫液会渐渐累积硫氰酸铵和硫代硫酸铵等副盐，盐浓度一旦超限就会引发脱硫效率下降和设备腐蚀加剧等问题，所以需要定期进行外排置换操作，该类废液成分十分复杂且氨氮浓度高、可生化性较差，直接排入综合废水系统会严重冲击后续的生化处理工作，随着《炼焦化学工业污染物排放标准》全面实施并且排污许可逐渐趋严，其无害化处置已然成为焦化行业环保的刚性约束，而且废液中的副盐能够进行资源化回收从而实现环境与经济效益协同，本文以山西永祥100m³/d脱硫废液提盐项目作为依托，对工程关键管控要点进行梳理以为同类项目提供参考。

关键词：电线电缆；绝缘电阻；检测影响因素；质量管控；体积电阻率

1 引言

焦化企业在煤气净化时大多采用湿式氧化法脱硫工艺，运行期间脱硫液会逐渐累积硫氰酸铵、硫代硫酸铵等副盐，盐浓度一旦超限就会引发脱硫效率下降、设备腐蚀加剧等问题，所以需要定期进行外排置换操作，这类废液成分复杂且氨氮浓度高、可生化性差，直接排入综合废水系统会严重冲击后续生化处理工作，随着《炼焦化学工业污染物排放标准》全面实施以及排污许可要求趋严，其无害化处置已成为焦化行业环保刚性约束条件，而且废液中的副盐能够进行资源化回收，从而实现环境与经济效益协同发展，本文以山西永祥100m³/d脱硫废液提盐项目为依托，梳理工程关键管控要点来为同类项目提供参考。

2 绝缘电阻检测的基本原理与现行标准体系

2.1 绝缘电阻检测的基本原理

绝缘电阻检测的基本原理是在绝缘介质上施加直流电压，测量通过介质的泄漏电流，根据欧姆定律计算得到绝缘电阻值。实际测量中，总电流由三部分组成：瞬时充电电流（几何电容充电产生）、吸收电流（介质极化过程产生）和泄漏电流（通过介质体积的传导电流）。随着加压时间的延长，充电电流与吸收电流逐渐衰减至可忽略的程度，最终趋于稳定的泄漏电流所对应的电阻值即为绝缘电阻。

2.2 现行标准对检测条件的规定

GB/T 3048.5《电线电缆电性能试验方法 第5部分，绝缘电阻试验》以及IEC 60167等标准对检测条件给出明确要求，涵盖试验环境温度（一般设定为（20±5）℃）、湿度（相对湿度要求不大于85%）、试样浸水时间（通常规定为1～2小时）、测试电压类型及具体数值、加压时间（通常是1分钟后进行读数）等方面，理解并严格执行这些规定是确保检测结果准确可比的基本前提[1]。

3 绝缘电阻检测的主要影响因素分析

3.1 温度因素及其影响机制

温度对绝缘电阻的影响十分显著且情况复杂，一般来说绝缘材料的体积电阻率会随温度升高按指数规律下降，这种关系可以用经验公式来近似描述，原因是温度升高使得介质内部分子热运动加剧，导致载流子迁移率增大，同时离子化过程也会加剧进而使泄漏电流相应增大，不同材料体系的电缆温度系数差异比较大，聚氯乙烯（PVC）绝缘的温度敏感性要高于交联聚乙烯（XLPE），实际检测中若不进行温度校正或者未严格控温，引入的系统误差可能达到数量级层面的偏差。

3.2 湿度与绝缘表面泄漏的影响

环境湿度对绝缘电阻检测的影响主要通过两个途径达成，一是在高湿度条件之下绝缘层表面会形成水膜，这会致使表面泄漏电流明显增大，进而让测得的绝缘电阻值低于体积绝缘电阻真实值，二是水分会渗入到绝缘材料的内部之中，使得介质里的导电离子浓度有所增加，从而导致体积电阻率下降。对于没有护套或者护套出现破损情况的电缆试样而言，表面泄漏所产生的影响显得尤为突出，GB/T 3048.5当中明确要求在（20±5）℃的蒸馏水里浸泡一定时间，这正是为消除表面泄漏对体积电阻率测量造成的干扰[2]。

3.3 测试电压大小与加压时间的影响

测试电压大小会直接影响绝缘电阻测量值，这是因为绝缘材料具有非线性特性，在较高电压情况下，介质里的空间电荷注入效应会增强，局部场强集中区域可能会发生电离现象，进而导致泄漏电流呈非线性增长，使得计算得出的绝缘电阻值降低，加压时间长短也同样关键，要是在吸收过程还未完成时就进行读数，所得到的结果会显著偏大或者波动剧烈，标准规定1分钟读数是依据多数绝缘材料的吸收电流在该时间常数内已基本衰减至稳定水平的工程约定。

3.4 残余电荷的影响

残余电荷是来自电缆出厂前高压试验像耐压试验、局部放电试验等或者此前做的绝缘电阻测试，要是试样在测试前没做充分放电以及接地处理，残余电荷就会在介质当中建立内部电场，干扰后续测试里极化过程的正常开展，使得测量结果出现异常情况，有可能偏大也有可能偏小且无确定规律，这一因素在实际生产时容易被人们忽视，不过造成的误判风险绝对不容小觑。

3.5 试样终端处理与电极结构的影响

电缆终端处理工艺会直接影响测试时电场分布均匀性以及表面泄漏抑制效果，端部绝缘层切口不平整、半导电层剥离不彻底或者损伤主绝缘层，都有可能造成局部电场畸变并引入额外泄漏路径，另外对于中高压电缆而言，终端应力锥结构、屏蔽层接地方式以及保护电极加装位置，均会对测量结果产生实质性影响。

3.6 测试仪器及操作因素的影响

绝缘电阻测试仪也就是兆欧表的精度等级、输出电压稳定性以及输入阻抗等性能参数会直接影响测量不确定度，测试线的绝缘水平、连接点的接触电阻还有周围强电磁场干扰等因素也不可忽视，在操作方面，读数时机、换线操作规范以及试样切换过程中的放电时间等都是实际检测中常见的变异来源。

4 电线电缆绝缘电阻检验质量管控措施

4.1 人员能力与操作标准化管控

检测人员具备专业素养是保证检测质量的首要关键环节，企业应该建立起检测人员资质认定与持续培训相关制度，培训内容要包含绝缘电阻检测基本原理、标准规范解读、仪器操作规程还有常见异常识别等诸多方面，要重点强化操作方面的标准化管理，需明确试样准备、测试接线、电压施加、读数记录以及放电操作等各环节的标准化作业流程，最大程度上消除人为操作所产生的变异情况，建议企业推行检测人员持证上岗和定期进行能力比对的制度。

4.2 检测设备全生命周期管理

建立检测仪器全生命周期管理体系涵盖选型验收、周期溯源等环节，绝缘电阻测试仪要定期送法定计量机构进行检定或校准，同时需制定合理期间核查方案像用标准电阻箱定期验证仪器示值准确性，测试线缆和夹具等辅助器具应纳入统一管理并定期检查其绝缘完好性，建议在SOP里明确不同量程档位选择依据确保读数落在仪表有效分辨区间内[3]。

4.3 检测环境条件控制

检测实验室需要配备温湿度调控设备来确保环境条件能持续满足标准要求 ，对于温度敏感的项目应该建立试验环境实时监控记录制度 ，特别需要注意的是试样预处理如浸水加温和实际测试要在同一环境条件下进行避免试样在转移过程中发生状态变化 ，对于南方高湿地区夏季测试时要重视表面泄漏的附加影响必要时可采用三电极系统进行体积电阻率测量以排除表面效应。

4.4 试样制备与预处理规范化

要建立一套从抽样开始直至完成测试的全流程试样管理规范，抽样方案需要具备代表性，试样长度、端部处理方法、绝缘层及护套层的剥离工艺都要有明确操作规范，针对出厂检验，要特别留意确认试样在耐压试验等高压项目之后是否经过充分放电处理，建议在测试前增加强制放电和静置恢复的标准化程序，浸水时间和水温需按照标准严格控制，以此确保试样状态的一致性。

4.5 检测数据追溯与智能判定

要建立检测数据的电子化记录与追溯系统，达成从试样信息、环境参数、仪器状态到原始数据的完整记录和关联存储，针对大批量检测任务，可以引入数据自动采集与智能预警机制，在检测结果出现异常波动时让系统自动提示，建议定期对历史检测数据开展统计分析工作，识别检测过程当中存在的系统性偏差，为检测工作的持续改进提供数据支撑。

4.6 检测全流程闭环管控体系构建

把以上各项措施综合起来，构建能覆盖“人，机，料，法，环，测”这六大要素的全流程闭环管控体系，其核心要点是建立“制度，执行，检查，改进”（PDCA）的持续优化机制，也就是要先制定出完善的检测管理制度以及标准化作业文件，然后严格执行并针对关键环节实施监督，接着定期开展内部审核以及能力验证工作，最后针对所发现的不符合项进行原因分析和纠正预防，而该体系的建设要以不影响正常检验效率作为前提，通过运用信息化手段来提升管控效率。

5 结语

绝缘电阻检测准不准确是判定电线电缆质量的核心基础，测量结果容易受到环境温湿度、试样状态、测试电压、残余电荷、终端处理以及仪器操作等多个环节因素的干扰，任何一个环节出现疏漏都可能导致检测结论出现偏差。本文对各个关键因素的干扰机理进行系统剖析，提出涵盖人员、设备、环境、试样、数据以及管理体系的综合质量管控策略。针对当前行业存在对温度校正和残余电荷处理不够重视、缺乏系统性数据追溯统计能力这些薄弱点，建议相关单位在严格执行标准的基础上，推进检测过程的信息化管理和人员能力建设，构建闭环管控体系来保障检测数据科学可靠，为电线电缆质量安全筑牢支撑。

参考文献

[1]乔文玮,冯国五,杨恒勇,等.电线电缆绝缘电阻测量及影响因素分析[J].工程建设与设计,2017,(20)37-39.

[2]谢莉杰.影响电线电缆绝缘电阻准确测量的因素分析[J].中国新技术新产品,2017,(1)75-76.

[3]王粤威,胡永乐,袁治中,等.电线电缆绝缘电阻测试方法探讨[J].电子测试,2013,(6)20-22.