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人為因素對電線電纜絕緣厚度及外形尺寸測量的影響

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介紹了人為因素對電線電纜絕緣厚度及外形尺寸測量的影響,且通過測量值進行分析并提出相應的解決方案。人為因素主要包括:絕緣試樣制備、絕緣測量觀察角度、絕緣最薄點選點。

關鍵詞:絕緣厚度、絕緣外形尺寸、絕緣試樣制備、絕緣測量觀察角度、絕緣最薄點選點。

引言

絕緣厚度是電線電纜產品中非常重要的技術指標,如何掌握其測量方法有助于正確判斷產品質量和改進生產工藝[1]。在科學實驗時,測量絕緣厚度及外形尺寸過程中既有系統誤差的影響因素、也有偶然性誤差影響因素和人為因素的影響[2]。

由于本文闡述人為因素對絕緣及外形尺寸所造成的測量誤差,所以系統誤差和偶然性誤差在此文中不予介紹。人為因素主要受試樣制備、觀察角度、最薄處選點的影響。下面主要針對試樣制備、觀察角度、最薄點選點三點作相關的試驗分析,并提出解決方案。

注:目前,通常在室內試驗室(環境溫度23℃±5,3h)進行電線電纜的絕緣厚度和外形尺寸測量,試驗方法執行GB/T2951.11-2008/IEC60811-1-1:2001《通用試驗方法--厚度和外形尺寸測量--機械性能試驗》[3]標準。

1 、 試樣制備

1.1取樣   未按產品標準規定正確取樣:除有關電線電纜產品標準中另有規定外,應在成圈或成盤電線電纜的任一端切取適當長度(500mm為宜)的試樣一段。而CCC認證產品,應按照GB/T5023.2-2008/IEC60227-1:2007[4]標準要求在每個絕緣線芯(5芯及以下者)至少相隔1m的3處各取一段試樣,分別制取試片。日常實驗中由于試驗員對標準理解不透或省去不必要的麻煩,連續在1m內制取3個試片進行結構尺寸測量,沒有考慮擠塑設備和材料穩定性等因素,未按照產品標準進行制樣,導致測量結果出現偏差,造成測量結果的準確性和代表性。下面就樣品60227IEC01(BV)1*4mm2紅色試樣制備過程中,試驗員未嚴格按照產品標準進行制樣,導致試驗結果存在偏差進行分析。

表1是在1m內連續制取3個試片測量結果,表2是按產品標準制取相隔1m的3個試片測量結果。

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從上述表1、表2數據可以看到測量結果是存有誤差的。絕緣平均厚度都是0.9mm,但絕緣最薄處厚度及外形尺寸(平均外徑)存在了誤差,1m內制取的3個試片最薄處厚度為0.72mm,外形尺寸(平均外徑)為4.1mm;相隔1m制取的3個試片最薄處厚度為0.73mm,外形尺寸(平均外徑)為4.0mm??梢钥闯鐾庑纬叽缃Y果是有影響的。另一方面作為生產企業如何有效地控制成本,測量結果的不同也會導致生產成本控制的差異(測量數據符合標準要求情況下)。特殊情況下當測量數據剛好處在標準中規定技術要求臨界值時,那么這一結果又會給生產企業帶來一定的質量風險。造成上述情況的發生是試驗員沒有嚴格按照產品標準制取試樣,出現試驗測量結果誤差,所以制取試樣一定要嚴格按照相關產品標準制取。

1.2制樣:制取絕緣厚度及外形尺寸試片樣品應沿著垂直于導體或導電線芯的平面進行旋轉切取,且切取薄片一個。如果制取試片時出現重影、傾斜、凹槽等現象,會給測量結果的有效性和準確性判定帶來誤差。圖1是60227IEC01(BV)1×4mm2(黃色)試片在投影儀下出現重影和無重影現象,表3是樣品60227IEC01(BV)1×4mm2(黃色)重影試片測量值,表4是樣品60227IEC01(BV)1×4mm2(黃色)沒有重影試片測量值。


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通過表3、表4和圖2(具有資質的檢驗檢測機構)測量數據比對,可以看出測量結果的差別,所以說制取有效和無效的樣品,其測量結果是不一樣。要求試驗員在平時工作中嚴格要求自己,按照試驗方法,制取樣品時做到在投影儀下無重影、無凹痕、凸起等形態,并不斷的學習和參加業務技能培訓提升業務水平。

2、   觀察角度的選擇

測量絕緣厚度及外形尺寸,試驗員要水平直視(簡稱平視)投影儀顯示屏,而后讀出數據。俯視和仰視的角度讀出的數據相對于平視讀數會出現誤差。樣品ZR-YJV-0.6/1kV 3×95mm2(紅色)絕緣試片從平視、俯視及仰視三個觀察角度進行絕緣厚度測量,試片圖像和測量值見圖3和表5,產品標準中規定95mm2絕緣厚度標稱值不小于1.1mm。


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通過表5三個觀察角度和圖4(具有資質的檢驗檢測機構)測量數據比對,絕緣最薄處、平均厚度還是存在著較明顯的變化,甚至出現絕緣厚度不達標,所以試驗員讀取數據,一定要以正確觀察角度讀取數據(水平直視),避免俯視及仰視產生測量誤差,給企業產品質量造成影響和損失。

3、   最薄處的選點

    測量絕緣厚度第一點就是測量最薄點的位置,然后依次旋轉600進行其他5個點測量。但是最薄點選錯也會給絕緣厚度及外形尺寸帶來影響。很多試驗員憑借自己的主觀意識觀察,沒有通過測量,誤選最薄點,產生測量誤差導致產品質量合格或不合格的誤判。最薄點的選點要通過儀器測量得到,特別是導體結構為5、6類結構的軟導體帶有凹槽的絕緣最薄點在投影儀下幾乎很難判斷時,一定要通過儀器測量,經過反復篩選選點,只有這樣才能夠保證測量結果的正確性。樣品ZR-KVVRP-450/750V 3×2.5mm2(黑色)絕緣試片因最薄點選點的不同而導致測量結果的不同。

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通過表6和圖6(具有資質的檢驗檢測機構)測量數據,可以看出最薄點的選位不同,最薄處及絕緣厚度和外形尺寸測量值都不同,出現不合格變成合格的產品,這樣就給生產企業帶來了產品質量風險。所以要求試驗員在進行絕緣厚度及外形尺寸測量時,要通過測量儀器經過縝密的篩選,找到最薄點。只有這樣才能測量出真實且正確的數據。

4 、 結束語

綜上所述,通過測試圖形、測量數據以及委托具有資質的檢驗檢測機構提供的檢驗報告比對。人為主觀因素對絕緣厚度及外形尺寸的影響是有明顯的,同時對企業產品質量及生產控制成本等起著至關重要的作用,所以要求試驗員在日常工作測量中要認真學習產品標準和試驗方法,嚴格按照產品標準和試驗方法進行有效而正確的測量,不斷地提高業務技能水平,嚴禁人為主觀因素進行無效錯誤的測量,給生產企業造成質量隱患問題、生產成本控制等相關負面影響。