GB/T 3048-2007 电线电缆电性能试验方法 宣 讲 （二）

1. GB/T 3048-2007电线电缆电性能试验方法宣 讲 （二） 主 讲 人 标准起草人 万树德 2 0 0 8 年 3 月 第 1 稿 2 0 0 9 年 3 月 第 6 次 修 改

2. 电性能试验方法制定历程 • 我国最早于1966年公布 GB 764～767-65 《电线电缆试验方法》，含4个电性能试验标准；1982年制定一个新标准； 1983年修改并制定共11个新标准；1992年发布实施3个电性能试验新标准；1994年修改并制定共13个新标准；新版GB/T 3048，经合并修订为14个分标准，已构成一个标准系列。

3. 标 准 编 制 的 依 据 • GB/T 1.1-2000 标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写规则； • GB/T 1.2-2002 第2部分：标准中规范要素内容的确定方法； • GB/T 20000.2-2001 标准化工作指南 第2部分：采用国际标准的规则。

4. 新版标准采用IEC概况 • .2修改采用IEC 60468：1974； • .12修改采用IEC 60885-3：1988； • .13修改采用IEC 60230：1966和IEC 60060-1：1989； • .8非等效采用IEC 60060-1：1989； • .14非等效采用IEC 60060-1：1989。

5. GB/T 1.1第4.1“要求” • 标准所规定的条款应明确而无歧义，并且：a）在其范围所规定的界限内按需要力求完整；b）清楚、准确、相互协调；c）充分考虑最新技术水平；d）为未来技术发展提供框架；e）能被未参加标准编制的专业人员所理解。

6. GB/T 1.1规定的“细节” a）原理； b）试剂或材料； c）装置； d）试样和试件的制备和保存； e）程序； f） 结果的表述，包括计算方法以及测试方法的精密度； g）试验报告。

7. 关 于 “试 验 报 告” • GB/T 1.1第6.3.5规定，有关试验方法的细节：g)试验报告。 • GB/T 3048.2-94，第8章“试验记录和试验报告”。新版标准增加“试验记录”。 • 许多分标准有“大气条件”。 • GB/T 3048.1-2007，增加“标准参考大气条件”，有温度、气压、绝对湿度。

8. GB/T 3048.1“总则” • 这是统一将分散规定在相关标准中的通用性条文，集中以“总则”的形式制定成第一个分标准，作为后续各分标准都必须遵循的指导原则；本系列标准以同一个总编号GB/T 3048出现，而总则和各项单独的试验方法，则以.1、.2……序号与标准号组成，既保持系列标准的完整性，又使各项分标准独立存在，便于管理和修订，也便于补充新的和取代原有的试验方法。

9. “范 围 ” 的 界 定 • 原标准“范围” ：“本标准适用于各种电力电缆和电气装备用电线电缆的电性能试验”、“也适用于其他电线电缆及材料的类似性能试验”。 • GB/T 3048的界定却很困难，难以表述清晰、准确、到位：1）后续标准：有金属导体材料、半导电橡塑材料、通信电缆、电缆附件等。2） IEC 60060界定“本标准仅适用于最高电压Um在1kV以上的设备的试验”。

10. 新版标准修改（一） • 在.1“总则” 中，统一表述为“适用于各种类型电线电缆及材料的电性能试验”。 • 在.8“交流电压试验” 中，考虑到该标准应用的历史状况，保留“电力电缆和电气装备电线电缆”以及“通信电缆”的表述和接线图。 • 在.13“冲击电压试验”中 ，增加“最高额定电压Um为1kV及以上……及其附件”的界定； • 在.14“直流电压试验” 中，将“各种类型电力电缆及其附件……通信电缆” ，修改为“电线电缆”；并删除有关电缆附件的相关规定 。

11. 实 现 规 定 的 目 的 • GB/T 1.1：“试验方法……保证结果的再现性” ； • GB/T 3048.1-1994 ： “……试验结果具有较好的重复性和可比性”； • 这是非常重要的理念，如果不同实验室的数据不可比，则制定试验方法还有什么意义？

12. 新版标准修订（二） • 为了实现规定的目的，GB/T 3048后续部分除应符合“总则”中“试验的一般规定”外，还应规定试验设备、试样制备和试验程序。显然，上述三章各分标准最重要的三大技术要素。

13. 新版标准修订（三） • “本标准规定的试验方法首先是作为型式试验用的。某些试验项目其型式试验和经常进行的试验（如例行试验）的条件有本质上的区别，本标准已指明了这些区别”。 • 增加 “……型式试验和抽样试验时，三芯及以下的电缆每芯均应取样，超过三芯的电缆应取三个芯的试样，如多芯电缆各芯颜色不同时，应取不同颜色的试样”。

14. 新版标准修订（四） • GB/T 3048 后续部分中，对于同一试验项目有一种以上的试验方法（含不同的测试原理、不同的试样的环境条件化处理和不同的试样制备方法）时，分为基准试验方法和常规试验方法，两种方法均适用于正常电缆产品的检验，检验者可根据具体条件采用。但有争议时应以基准试验方法为准。

15. 新版标准修订（五） • 试验设备的校准按：凡对检验的准确性或有效性有影响的试验设备，在投入使用前必须进行校准；凡是电线电缆产品特殊检验的试验设备，应按检定方法标准校准；为确定试验设备处于预期使用要求的状态，应按规定进行定期校准。

16. .2金属材料电阻率试验 • 修改采用IEC 60468：1974《金属材料电阻率的测量方法》。 • 考虑到检测技术的发展和检测的实际操作需要，本部分做了一些修改，有关技术性差异已编入正文中并在它们所涉及的条文的页边空白处用垂直单线标识，在附录A中列出了本部分与IEC 60468章条编号的对照一览表。 • 按章、条列出与94版标准的主要变化，此外还有编制说明。

17. 经典直流电阻检测技术 • 使用凯尔文双臂电桥时，标准电阻和试样间的跨线电阻应明显地既小于标准电阻，又小于试样电阻。否则，应采取适当方法予以补偿，如引线补偿，使线圈和引线阻值比例达到足够平衡，使跨线电阻的影响降低到保证电桥准确度符合规定的要求。

18. 新版标准修改（一） • 按IEC 60468，名称改为“金属材料电阻率试验”，并在“范围”中除导体材料外，补充了“电阻材料”，与IEC标准相同。 • GB/T 6146-85《精密电阻合金电阻率测试方法》参照采用IEC 60468。 • GB/T 11091-05《电缆用铜带》要求按GB/T 351（等效采用IEC 60468）测量导电率（电阻系数）。 • 综上所述，新版标准的名称与IEC一致，否则要说明技术原由。

19. 新版标准修改（二） • 根据.1第3.6条规定，引出“基准试验”和“常规试验”代替“仲裁试验”和“例行试验” 。 • 表2给出了两种试验方法允许误差的规定，删除后面条文中的具体数据，避免重复引用。 • “基准试验”和“常规试验” 由（15～25）℃和（10～35）℃分别修改为（20±0.1）℃和（20±5）℃。也为后面条文表述线膨胀温度系数作好技术准备。 • 资料性附录D保留误差分析，供研究用。

20. 新版标准修改（三） • 增加“惠斯顿电桥”和 “凯尔文电桥”的定义，与后文的“两点法”和“四点法”相衔接。 • 补充了圆形截面和带形截面试样的计算公式，并规定π取3.1416。 • 新增第4.1条认可了“电桥外的其他仪器，如根据直流电流-电压降直接法原理，并采用了四端测量技术，具有高精度的数字式直流电阻测试仪”，这体现了GB/T 1.1“充分考虑最新技术水平”的要求。 • 将电阻测量专用夹具从原“试样准备”一章，改为“试验设备”一章，这样更为合理。

21. 新版标准修改（四） • “试样制备”一章进行了较大的修改，不按原标准（IEC）中的“形状”和“特性”的表述方式，将这两部分综合纳入第5.1～5.4条 • 第5.5条参照GB/T 3952-1998《电工用铜线坯》的规定，增加了“基准试验”的试样制备方法。但标准的范围扩大了，此法仅适合于电工用铜，在引用时应加限制词。

22. 金属材料电阻率测试实例 • 电阻测量（1）采用QJ36型直流电桥，并：a）测量时，将标准电阻也放在（20±0.1）℃油浴中；b）采用特制10-4Ω标准电阻；c）采用调换标准电阻和未知电阻的两对接线位置，或用高灵敏度的检流计，如用光电放大器配检流计一起使用等方法。（2）实测铜材的密度在（8.91～8.94）g/cm3之间。（3）按GB 3952-1983的规定经酸洗、拉制、光亮退火处理。(4)取4位有效位数。

23. .2和.4标准的技术相关 • .2规定试样电阻应不小于10μΩ，.4修改双臂电桥的测量范围（2×10-5～99.9）Ω。 • 按.2第6.2.3的规定，.4修改为“电位接触应由相当锋利的刀刃构成，且互相平行……”。 • 按.2第6.2. 5的规定，.4第5.5条增加“或采用平衡点（补偿法）……达到闭合电流时检流计上基本观察不到冲击”。 • 按.2第6.2.6的规定，.4修改为“可用比例为 1：1.41……如两者之差不超过0.5％”。

24. .4导体直流电阻试验 • GB/T 12706：（1）应对例行试验中的每一根电缆长度所有导体进行测量；（2）成品电缆或从成品电缆上取下的试样，保持适当温度……后测量；（3）也可选取将导体试样浸在可以控制的液体槽内，至少浸入1h后测量；（4）电阻测量值应按GB/T 3956规定的公式和系数校正到20 ℃下1km长度的数值。

25. 导体温度控制和液体槽

26. 新版标准修订（一） 式中：t —测量时的导体温度（环境温度）； • 增加“注：按公式（1）的定义，t应为导体温度。本部分的试验方法采用环境温度代替导体温度，并规定了相关的要求”。这是重大修改。 • 导体相当电阻率。

27. 新版标准修订（二） • 将GB/T 3956“电缆的导体”认可的温度校正系数Kt公式直接引用过来，并给出（5℃～35℃）的Kt值，这样使用更方便。 …… （2）

28. 试 样 制 备 的 探 讨 • 试样制备很重要：这涉及到试样表面处理、电流引入方式、夹具的型式等。基本技术路线是减小绞合导体中因单线表面状况接触电阻的影响，使得每根单线中的分布电流均匀，以提高测量的准确度。 • 均流器。

29. 新版标准修订（三） • 补充了“也不应导致试样导体伸长”。 • 补充了“……如用试剂处理后，必需用水充分清洗以清除试剂的残留液”。 • 增加了 “对于阻水型导体试样，应采用低熔点合金浇注”。 • 原标准规定“采用标称截面与试样相同的铝压接头”是不现实的，为此新标准将“标称截面…相同的表述删除。

30. 新版标准修订（四） • 型式试验时，试样应在温度为（15~25）℃、例行试验时，试样应在温度为（5~35）℃ 。 • 关于温度平衡时间：±1℃ 和避免受到热幅射和空气对流的影响。 • “应使用最小刻度为0.1℃的温度计测量环境温度……距离墙面应不少于10cm……并应避免热辐射和空气对流的影响”。

31. 新版标准修订（五） • 计算结果首先应符合有效数字位数的运算法则，更重要的还应取决于测量系统的误差，并不能仅按产品标准来确定。 • 原版GB/T 3048几个分标准中规定：“计算结果所取有效数字位数应与产品标准一致”，这种提法有概念错误。所以，新版标准将统一此条删除。

32. 新版标准修订（六） • 电桥可以是携带式电桥或试验室专用的固定式电桥。 • “只要测量误差符合5.3规定，也可使用除电桥以外的其他仪器，如根据直流电流-电压降直接法原理，并采用四端测量技术，具有高精度的数字式直流电阻测试仪”。

33. 导体夹具及其探讨 • 标准规定： “每个电位接点与相应的电流接点之间的距离应不小于试样截面周长的1.5倍”，这对夹具的基本要求。 • 夹具是导体电阻测量首先要解决的问题。70年代，我们去各大电缆厂抽样，看到了自制的夹具。也有论文介绍不同夹具对测试值的影响。

34. 测试仪器的发展 • 测量电阻传统采用直流电桥，所用的部件比较多，电路也较复杂，尤其是设备中的检流计在测量过程中难调好。其中上海电表厂生产的QJ-36是国产金质产品； • 90年代起，逐渐有数字式仪器问世 ：北京三晶科技产品制作厂的PS-Ⅱ型感性负载低电阻快速测量微欧计，上海虹桥检测仪器厂的ST型数字式电阻测试仪等。

35. 测试技术的最新动态 • 上海远中电子仪器厂的PC36系列直流电阻测量仪，增加了“多电流测量、倍率电流测量、外部热电势平衡、反向电流测量”等实用性功能，是后起之秀。 • 导体电阻的在线检测。

36. .5 绝 缘 电 阻 试 验 • GB 765-65就制定了 “直流比较法”； • GB 3048-83版，推出了两个分标准：即.5“检流计比较法”和.6“电压-电流法”； • GB/T 3048.6-1994，增加“悬浮法”； • 新版为.5， “绝缘电阻试验”，其中 直流比较法：（105～2×10 15）Ω； 电压-电流法： （104～10 16）Ω 。

37. 等值回路和充电电流曲线 绝缘电阻R=外施电压E/漏导电流Ir

38. 充电时间的相关规定 • IEC 60502-1“……应施加足够长的时间以达到合理稳定的测量，要求不短于1min，不超过5min”； • GB 3048.6-83 “……充电时间规定为：测量电阻值为1×1012Ω及以下试样1min；1×1012Ω以上的试样 5min”； • 94版却对此进行了修改，明确“……充电时间为1min”。

39. 新版标准修订（一） • 根据绝缘电阻定义，新版标准“充电时间不得少于1min，但不超过5min ，通常推荐1min读数”。 • 测试仪器的操作： （1）ZC-31型振动电容式超高阻； （2）ZC-90型绝缘电阻测试仪。

40. 新版标准修订（二） • 从GB 765-65起，有条规定并不符合测试现状，但经几次版本修改尚未变动。新版标准修订为：“单芯电缆应浸入水中，测量导体对水之间的绝缘电阻；多芯电缆应分别就每一线芯对其余线芯进行测量”。 • 补充“若要求测量多芯电缆线芯与屏蔽间的绝缘电阻，则应将所有线芯并联后进行测量”，这是针对有屏蔽层电缆的。

41. 新版标准修订（三） • 单芯电缆或要求考核绝缘电阻常数Ki，则应制作屏蔽层 ，按第6.4.1条检测。 • 多芯电缆按“从被试多芯电缆上截取（3～5）m试样，将端头作适合于绝缘电阻测量的处理后，放入烘箱中。在达到规定试验温度后，保温2h，测量电缆线芯间的绝缘电阻”。

42. 新版标准修订（四） • 按GB/T 12706，新版增加第7.4条：

43. 标准中公式和量纲 • 标准中列出的计算公式，是否要给出各参数的量纲，可以有两种不同的方案； • 量纲系统有两种方式 ：每个公式的量纲独自成一体 ；同一个参数的量纲只出现一次。 • 本标准与引用的GB/T 12706公式量纲不同之处：电阻R-MΩ与Ω（相差106）；长度L-km与cm（相差105）。这两项相差1011，所以在引用时稍有不慎，就会出差错。

44. 试 验 结 果 及 计 算 • 绝缘电阻应按下式计算：RL=RXL； • 原版标准规定：“20℃时每公里长度的绝缘电阻按下式计算： R20=K RL。 R20-20℃时每公里长度的绝缘阻； K-绝缘电阻温度校准系数，由专门的文件规定。”

45. 温度校准系数K 值的制定 • 应选用典型的绝缘材料的电缆试样，参照ASTM方法对相关温度点测量绝缘电阻，再通过计算确定绝缘电阻的温度较正系数K 值。这将是电缆行业多方协作，旷日持久，投入大量人力物力方可实现的一项浩大工程，目前尚不具备进行这一研究性试验的条件。

46. 新版标准修订（五） • 增加注：“型式试验系在6.3规定的标准环境下进行，其试验结果不须进行温度校正；公式（2）仅适用于对例行试验结果的温度校正。” • 明确“绝缘电阻温度校准系数，应由供需双方商定。”

47. 绝 缘电阻测试方法 • 本标准规范了直流比较法和电压-电流法，如被测电压和电流在同一台仪器直接以电阻表示，则称之为“高阻计法”。 • 探讨两类仪器的测试系统原理图：图1中的试样RX，其一端允许直接接地；图2中的试样RX，其两端都不允许接地，且要求有一定的绝缘电阻值，这就给高阻计应用于电线电缆测试带来新的难题。

48. 高阻计应用的难题 • 试样应放入恒温水浴中，由于水浴中的电加热管、控温仪和电源串联接线的，这使水直接与地相通，或以很低的电阻与地相连。在绝缘电阻测量时，如果仪器的“高压端”与水相连，就相当于将仪器的输出端“短路”，使之可能被“烧毁”；反之，如果将仪器的“高压端”与被测试样的导体相连，则测量极接水会引进大量的干扰而使仪器指针反打或读数远远偏离被侧值。所以用高阻计测试时，经常会被上述问题困扰。

49. 测试仪器及其开发 • 上海电工仪器厂 研制的YY 21型绝缘电阻测试仪（直流比较法）， （105～1012）Ω； • 上海电动工具研究所SDD 5320型绝缘电阻测试仪， （104～1012）Ω； • 上海电表厂ZC36、ZC31-1、ZC-43，电压-电流法， （108～1016）Ω； • ZC-46派生出ZC-46A（电线电缆专用），“悬浮法”， （104～1016）Ω； • 上海远中电子仪器厂研制出ZC-90A绝缘电阻测试仪，（105～2×1015）Ω。

50. 新版标准修订（六） • 从直流比较法到检流计比较法，再回到直流比较法； • 直流比较法的测量范围为（105~2×1015）Ω；电流电压法的测量范围为（104~1016）Ω； • 测量电压一般为（100~500）V；取消1000V。