GB/T 3048.2-1994
标准分类号
标准ICS号:电气工程>>29.060电线和电缆
中标分类号:电工>>电工材料和通用零件>>K13电缆及其附件
相关单位信息
复审日期:2004-10-14
起草单位:上海电缆所
归口单位:全国电线电缆标准化技术委员会
发布部门:中国电器工业协会
主管部门:中国电器工业协会
标准简介
本标准规定了金属导体材料电阻率试验的术语、试验设备、试样制备、试验步骤和试验结果及计算。本标准适用于测定实心(非绞合)铜、铝及其合金金属导体材料的体积电阻率和质量电阻率,以及测定实心金属导体材料(均匀截面积)的单位长度电阻。 GB/T 3048.2-1994 电线电缆电性能试验方法 金属导体材料电阻率试验 GB/T3048.2-1994 标准下载解压密码:www.bzxz.net
标准内容
中华人民共和国国家标准
电线电缆电性能试验方法
金属导体材料电阻率试验
GB/T 3048.2—94
代替 GB 3048.2 83
Test methods for delermining electrical properties of electric cables and wires Measurement of resistivity of metallic conductive materials本标准等效采用1FC)468(1974)金属材料电阻率试验方法。1主题内容与适用范围
本标准规定了金属导体材料电阻率试验的术语、试验设备、试样制备、试验步骤和试验结果及计算。本标准适用于测定实心(非绞合)铜、铝及其合金金属导体材料的体积电阻率和质量电阻率,以及测定实心金属导体材料(均匀截面积)的单位长度电阻。本标准还适用于测定金属电阻材料的体积电阻率、质电阻率以及单位长度电阻。本标准所提供的方法是测定在标准条件下电阻率在0.01~2.0n·mm2/m范围内的实心导体电阻率的仲裁试验方法。例行试验的允许条件规定在有关条款中。电线电缆电性能试验的-一般要求,定义及试验设备的定期校验要求规定在GB/T3048.1中,2引用标准
GB/T3048.1电线电缆电性能试验力法总则GB1214游标卡尺
GB1216外径千分尺
3术语bzxz.net
3.1体积电阻率vrlume tesistivity体积电阻率为单位长度和单位截面积的导体的电阻,在标准温度对。时,它的值由公式(1)计算得出:
式中:以)一一标准温度时的体积电阴率;A(ta)
?R(ta)
Z,(t。)
R(t。)一--标准温度t,时标距长度试样的电阻:A(te)—标准温度时试样的截面积:(t。)标准温度t.时试样的标距长度。3.2质量电阻率massresistivity1)
质量电阻率为单位长度和单位质量的导体的电阻,在标准温度为t时,它的值由公式《2)计算得出:
国家技术监督局1994-05-19批准1995-01-01实施
GB/T3048.2—94
I,(tu)
式中:(t,)一一标准温度t,时的质量电阻率;R(t)—一标准温度t时标距长度试样的电阻,试样的质量;
ttto)-
标准溢度品时试样的标距长度;12(tn)—标准温度t。时试样的总长度3.3单位长度电阻 resistanceperunit length单位长度电阻在标准温度时由公式(3)计荒得出:R()
Z,(tu)
式中:R,(to)—标准温度时单位长度的电;R(ta)一—标准温度时标距长度试样的电阻,(za)——标准温度。时试样的标距长度。-2)
(3)
3.4I.A.C.S导电率百分值
I.A.C.S导电率百分值为I.A.C.S体积导电率百分值或I.A.C.S质量导电率咨分值,其值为国际退火铜标准规定的电阻率(不管是体积的或质量的)对相同单位试样电阻率之比乘以100。如体积电阻率,由公式(4)表示:
0. 017 241 × 100
试样在20时的体积电阻率,0·mm/m。式中;
在IEC:出版物28(1925)中提供了与国际退火铜标准相当的体积电阻率和质量电阻率的标准值,如表1.
20℃时的导电率
体积电阻率
相当电阻率
质虽电阻率
4试验设备
表1与1.A.C.S相当电阻率标准值% i.A.C.S
- mm/ta(μ-m)
a·g/m?
0.017 241
1. 724 1×10-8
0. 153 28
1.5328×10**
4.1电阻测量系统的总误差应为士0.15%。总误差包括:标准电阻的校准误差、试样和标准电阻的比较误差、接触电势和热电势引起的误差、测量电流引起的试样发热误差。例行试验时总误差允许为±0.30%。
4.2游标卡尺:1000±0.1mm,符合GB1214规定。杠杆千分尺:表头示值误差为1μm,符合GB1216规定。4.3精密天平。
4.4温度计:精度0.1℃。
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4.5精密恒温液浴(必要时):20±0.1℃。5试样准备
5.1形状
5.1.1试样为截面大体上均勾的任何形状的杆材、线材、带材、排或管材等,其表面应光滑。在可能条件下,试样应有完整的横截面。5.1.2试样标距长度以相等间距分5次或更多次所测得的横截面,其相对标准偏差应不超过1%。例行试验时允许不超过2%。
5.1.3测定单位长度的质最时,试样的两端应呈平面且垂直于纵轴.试样表面无毛刺、飞边和边(锯齿状边)。
5.1.4从人块材料中截取的试样,应注意在准备试样时防止材料性能发生明显变化。塑性变形会使材料加工变硬,电阻率增加;加热会使材料退火,电阻率减小。5.2特性
5.2. 1在电位接头之间标距长度上的电阻应不小于 0. 000 01 2。5.2.2标距长度应不小于0.3m,其他尺寸应与试验设备相适应,5.2.3试样表面应无裂纹和缺陷,横向尺寸为1mm及以上的试样用肉眼检查,小于1mrm的试样用20倍放大镜检查。
试样表面基本上无斑疤,灰尘和油污,特别是在电流和电位接头的表面上。必要时,在测量试样尺寸之前应清洗干净。
5.2.4 没有接头。
6试验步骤
6.1一般规定
6.1.1试样电阻为10α及以下者应采用四点法,电阻大于10M者可以采用两点法。例行试验时,试样电阻大于1者允许采用两点法,6.1.2各项测量误差应符合表2规定。表2允许测量误差
项目名称
截面积
使用已知试样密度;
窄气中的质望
试样长度
试样密度
使用流体称重:
空气中的质量
仲裁试验
± 0. 05%
±0, 05%
± 0. 05%
±0. 04%%
例行试验
项目名称
液体中的质量
液体密度
温度引起的总误差
温度控制
温度校摊
总误差
体积电阻率
质卧电阻率
单位长度电
6.2温度测量和控制
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续表2
仲裁试验
± 0. 04%(0. 1 C)
6.2.1标准电阻和试样均应处于15~25℃温度条件下6.2.2在整个试验过程中,温度的测盘和控制应满足下列要求:a.
温度引起的总误差应不大于十0.06%!侧行试验
-0, 25%
±0. 15%(0. 4r)
±0,45%
温度的测量和控制精度:温度误差与电阻温度系数的乘积应不大丁士).心4%(0.1C);试验温度应满足:温差(t一)与试样电阻温度系数误差的乘积应不人于0.4%详细分析见本标准附录C,
为了保证上述要求,必要时应采用液浴。6.3长度测量
在试验温度:时测定试样两电位点之间的标距长度1,()精确到士0.05%6.4测试电流的选择
在满足试验系统灵敏度要求的情说下,应尽量选择最小的测试电流,以免引起过大的渴升,当用比测试电流大40%的电流所测得的电阻平均值超过测试电流所测平均值的0.06%时,则认为温升过大试验无效。应选择更小的测试电流。6.5电阻测量
6.5.1四点法测量时,电位接触点应由相当锐利的刃构成,且互相平行,均乘直于试样纵轴,接点也可嘉锐利针状接点。
6.5.2每个电位接点与相应的电流接点之间的距离应不小丁试样断面周长的1.5。6.5.3注意消除由于接触电势和热电势引起的测量误差。可来用电流换向法.读取一个正接读数和个反向读数,取算术平均值。也可以采用平衡点法(补偿法),达到闭合电流时检流计-基本观察不到冲击。
6.5.4使用凯尔文(汤姆逊)双臀电桥时,标准电阻和试样间的跨线电阻应明显地既小于标准电阻,义小于试样电阻。否则,应采取适当方法了以补偿,如引线补偿,使线圈和引线阻使比例达到足够平衡,使跨线电阻的影响降低到保证电桥精度符合规定要求。6.6截面积测量
6.6.1测量误差应不超过±0.15%。6.6.2简单截面的试样,其截面积可以合理地从线性截面尺寸计算得出。测定尺于时应沿试样的计最长度以大约相等的间距至少测量五次,计算出算术平均值。GB/T 3048.294
平均值的标准偏差与平均值自身的比值应不大于土0。15兆。6.6.3截面比较复杂的试样,当从直接测量并计算出的平均截面积的误差超过0.15%时,截面积应按公式(5)确定:
A(2) =
式中:4(t)-试验温度t时的截面积;试样质量,精确到士0.05%;
(ridee)
一试验温度时的试样总长度,精确到+005%;g(t)
d(t)—-试验漏度:时的试样密度,精确到士0.12%。6.7质量测量
(5)
应注意减小在空气中称重的误差,以满足公式(5)的要求。必要时,应按公式(6)校正空浮力mads(dwda)
dw(ds -d)
式中:mA…称重测定的视在质量;——试样密度,
tw础码密度;
dA—-空气密度,1.2 kg/mt.
6.8密度测量
当试样密度误差人于土0.12%或不知其密度时.应在空气中和己知密度的液体中称重测定试样密度:
试样直接测定,也可用与试样密度同的试件测定。6.8.1空气和液体的试验温度选择应能使对流所引起的误差减小到最低限度。6.8.2在液体中称重时,液体温度的均匀性应保证液体密度的误差不人于±0.08%。在液体中悬挂试样的挂线应尽可能的细,空“中称重时,挂线的延长部分应浸人同液体中,以消除表面张力的影响。挂线直径超过0.051m1时,应用直径为其2倍的挂线进行第二次称重,两次称重的重量差应不超过试样在液体中视在质量的士.{1[dt/(ds--d)汀兆。用水作液体时,应加人适的浸润剂,按重量计应不超过0.03%,并注意在称重前基本去除试样表的全部气泡。
6.8.3质量测量误差,在空气中应不大于士0.04d/d)%;在液体中应不大于+0.08Ldt/(ds~di)]%。
6.8.4试样密度按公式(7)计算确定:ds madht) -ny(cds
ma mr.()
武中:mA-
在空气中测定的试样视在质量:一在液体中测定的试样视在质量:-试验温度t时的空气密度,1. 2 kg/m;da
d(t)——试验温度时的液体密度。(7)
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注:采用此法测定密度时,截面积的误热取决于ma(ais/di.))和m.(dsdi)/di.的误差,故允许误差按这些数值的倒数的百分比予以规定。详见附录 C。6.9例行试验规定
例行试验时,除本条的下列规定外,其余均按本标准各条规定。6.9.1标电阻和试样均应处于10~~35℃温度条件下。6.9.2试样和标准电阻在测试前应在实验室的不通风的柜中存放至少1h,或放入波浴,测定柜中的空气温度和液浴温度,温度的测量和控制应满足下列要求。温度引起的总误差应不大于土0.25%;a.
温度误差与电阻溢度系数的乘积应不大于土0.15%(0.4℃);b.
c.温差(t一t,)与试样电阻温度系数误差的乘积应不大下士0.15%.似在例行试验条件下,温差(t一t。)可以加大到第7章各式中保留的值。6.9.3试样标距长度的测量误差允许不大于±.10%。6.9.4截面积误差允许不大于士0.50%。当用线性尺寸确定的两个截面积之差大于0.70%时,或截面复杂时,应按本标准第6.6条规定测定,其误差规定如下:
质量测量误差允许不大于士0.10%;长度测量误差允许不大于±0.20%1试样密度误差允许不人于士0.45%。6.9.5测量密度时,液体的密度误差允许不大于十0.20%在空气中称重的测量误差允许不大于士0.30(di/ds)%:在液体中称重的测量误差允诈不大于土0.30Ld/(ds一)%。当挂线直径大于0.15mm时,应采用2倍点径的挂线进行第次称重,两次称重误差允许不大于0. 10[d,/(ds-d,]% .
7试验结果及计算
7.1考虑到电阻及线性尺寸都随温度而变化,计算时应将试验温度:时测得的数值换算到标推温度,本标准规定1。为20C。按本标准规定的公式计算具有足够的精确度。7.2电阻计算
设试样的电阻与温度呈线性变化,电阻按公式(8)计算:R(t)
R2o =1+ a2o( 20)
式中:R—-20℃时试样标距长度的电阻;R()
试验温度时试样标距长度上的实测电阻;20℃时试样的电阻温度系数。
7.3 单位长度电阻计算
标准温度20℃时的单位长度电阻按公式(9)计算:R,(t)
Rt 20 = I+ (a2 -%(- 20)
式中:R,(t)-
试验温度t时试样的单位长度电阻:t8)
GB/T 3048. 2--94
---试样线膨胀系数,对大部分材料来说,? 比电阻温度系数 αa小得多,在(t--20)较小时,>可忽略不计。这适用于本标准各种计算情况。7.4体积电阻率计算
标准温度20℃时的体积电阻率按公式(10)计算:(t)
P20 -1+ (a2o +)(= 20)
式巾,()一一试验温度t时试样的体积电阻率。7.5质量电阻率计算
标准温度20C时的质量电阻率接公式(11)计算:(t)
61+(a20-2)(-20)
式中:子(t)一一试验温度t时试样的质量电阻率。7.6线性尺寸和截面积计算
(10)
(11)
当测量试样总长度和截面积时的温度与测量电阻及标距长度时温度:不一样时,应按公式(12)和(13)进行换算。
t2() =(t)[1 +(t -t)
A(r) = A(t)[1 + 2(t = t))
武中:t(t):
换笋到温度时的试样总长度!
A(r)-换算到温度t时的试样截面积:.(t)试验温度 时的试样总长度;A(r)-
一试验温度t时的试样截面积。
8试验记录和试验报告
8.1试验记录中应详细记载下列内容:a.
试样编号;
材料种类;
试样平均截面积,测定次数和测定温度下平均截面积的标准偏差:测量方法:仲裁试验方法或例行试验方法;测试时的温度;
试样的平均电阻,测定次数和测试温度下平均电阻的标准偏差!20℃时试样的计算电阻率或单位长度电阻,校难单位长度电阻、试样长度和截面积的温度系数;试验前的机械处理和热处理(电阻率可能随这些处理而变化,做应根据资料加以说明)有特别要求时,下列事项亦应包括在试验记录中横向线性尺寸的各饮测,连同每组测童用的计算截面积汇总成表;b.
称重确定截面积时,应有试样长度、空气中质量、液体中质量(如采用的话)、码密度、液体密度,试样密度、依此计算出的截面积、测量时的温度。用别的试件测定密度时应予说明:电阻各次测量汇总表。
8.2试验报告包括下列内容
委托单位、日期:
测试方法标准:
试样来源和规格型号:
测量结单
测量结果:
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有待别要求时,可把试验记录中有关内容列入报告中。特
体积电旺率t),10a·m
电阻温度系数cm(),10 3/℃
线膨胀温度系数7,10/℃
体积电阻率的温度系数,10110-m/C密度ds(to),10°g m-a
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附录A
铜和铝在20℃时的特性值
(参考件)
注:①为标准退火铜。e,和ds待性值也适用于商用退火1FC28给定值。②铝排为商用纯铝排材料。α(to)为最大值,IEC 105给定值。③硬铝线为商用硬拉铝线。(t。)既是标准值,也是最人值,IFC,111给定值。(a)退火铝线为商用铝线。p(t)为最大值,IEC121给定值。@e值是根据1EC出版物给定的呕p、?值计算得出。详见附录B。附录B
温度校准
(参考件)
硬铝线
退火铝线
利用电阻温度系数来计算标准温度时的体积电阻率,如第7章所述,已是普遍的应用了。但是采用其他方法时也会具有另外的优点。如果体积电阻率温度系数e由公式(胎1)定义时,铜的e值几乎与所有常用的铜合金的数值相间,铝的ε值与铝合金的相同。o(t) = p(t,) + e(tz — t)
(B1)
这样,当在温度:测量电阻和尺寸时,计算所得的体积电阻率(t),可根据附录A中的e值,利用公式(B1)很精确地把温度校准到标准温度to。同时,还可以用公式(B2)表述标准温度时电阻温度系数(t,)与 e的相互关系。α(ta)
戎中:-
线膨胀系数。
++++++++.( B2 )
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附录C
误差分析
(参考件)
C1电阻、电阻率及单位长度电阻误差分析试样的电阻R(t。)可从标准电阻通过比较测量技术提供的等式(C1)和其测量比N计算得出:R
武中R
未知电阻:
一标准电阻:
Z,Z一一电桥平衡臂的阻抗。
假定在考虑范围电阻和长度与温度呈线性变化,测量时,试样[其电阻R,一R(t)门具有温度t,标准电阻[电阻Rs(t')]具有稍许不同的温度t,而如果标准电阻检定是在标准温度t?·但该温度和电阻率的标雅温度义不相同时,于是得:Rs(t) = Rs(tz)[1 + ag(th ta)]式中:
标准电阻的电阻温度系数。
R(t) =NaRs(t)
=NR()[1+as(tt)]
为了得到最大的精确度.最好是:t-t.
体积电阻率由公式(C4)得出:
和= t2
4兴·NanRs(n)L1+ g(t-t)
P的相对误差由公式(C5)计算:
式中:x,一第次的特性,为己知或测得,AX.
-X,的误差大小
其最佳近似则为:
[会]+(\+[了+[笼]
因为 ()=p(r)+e(—t)
+ [<\ - t2)Aas+[αuAr']
rAp(t)
(to - t) +
[了+[++
[AR(t)-
LRs(t)
(C5)
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+ [(t' t?)Aas] +[aAt' ?
-)]+[4
质量电阻率和单位长度电阻的误差也可用类似的公式进行分析:{]+[++[]+[然]
+ E(t -ta)+ Aas ]? + [αs A ]?+[() = (t)[1 +β(t))(t, - z)-1而
上述各式中:
笼~+[]+
[ARs(t?
+ [(t' - t)Aau] + [αAr']
+[(t。-0)A(ar(to) -)]
+[(ar(o)—)A
AA/A.-试样截面积相对误差;
一试样标距长度相对误差;
-试样总长度相对误差;
ANAB/NAL-
ARs(t2)/Rs(t2)-
(—L)Aas
试样质量相对误差;
电桥精度和测量准确度所引起的相对误差;标准温度时标电阻校正的相对误差;C7)
-测最电阻时的温度t时的标推电阻相对误差,该误差是由t校准到时引起的。本标准表2中的\电阻\相对误差指的是:[ANAB
[ARs(t,)
L Rs(t,)
+[( - ta)Aan]
本标准表2中\温度引起的总误差”中,“温度控制”的相对误差指的是:tEasA +K.Az
式中:K一温度测量时误差的影响,对体积电阻率为e/a(t),对质量电阻率为β、对单位长度电阻为[ar(ta)-i.
“温度校准”的相对误差指的是由试验温度:校准到标准温度引起的误差,对体积电阻率为「(ta)e/()1,对质量电阻率为([(—)())/2,对单位长度电阻为(—)(α()~.)2。
C2截裁面测量误差分析
C2.1试样的截面积在整个试样长度上是有微小变化的,这种变化引起的误差能从等距离多次溯基中估让出来,
设A()为试样位置上的截面积。
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令A)=Am1+f(),且I()|≤1,A.是A()的平均值,以及Ar
A(r)da
f(r)dr = 0
这样,电阻R可由公式(C10)得出R=pl'd
如果截面积的次测量是沿试样长度等距离进行的,那么ZAr,)/n
式中A(X,)表示第t次测量,是 A的··个估计值。2a(a)-P/-1)是是-
且 C8=(1/A) 2
式中的是A(α)的方差。
f(x)jeda
_f(r)Jd 的估计值。
这样,取两次近似值时,计算体积电阻率的截面积应是A= A/(1 + c)
这个截面积的相对误差可取定为A。的标准平均偏差MSE
.(C10 )
对仲裁试验米说,4A/A规定不得大于0.15%。而如果n=5,截面积测量五次,修正值在A和A.的关系式中约为0.001%左右,因此是不值得注意的,对于例行试验来说,AA/A可以大到士0.50%,修正值c2大约为0.005%左右,同样也是不值得注意的。
所以在计算体积电阻率时,可以使用次测量的平均值A,它的误差取平均值的标推平均偏差。C2.2当截面积是从试样的密度质量和长度确定时,A可直接从公式(C11)得到:A(x)dr - dstA.
式中,m—-试样质量;
s-试样密度。
这时,A㎡的误差由质量m、长度1和密度ds的测量误差所组成和决定,出公式(C12)计算--(C11)
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