额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆外形尺寸和椭圆度测量检测技术规程

1. 检测项目分类及技术要点

1.1 外形尺寸测量

• 绝缘厚度测量：

  • 取样： 从成品电缆上截取一段约1m的试样，剥去护套（如有）和屏蔽层（如有），小心分离绝缘线芯。对于圆形导体，测量前需去除可能存在的导体表面半导电层。

  • 制样： 沿绝缘线芯轴向切取一个薄试片（径向截面），或采用垂直于轴线的两个切片，两者间距尽可能小。试片应平整，切割面光滑无毛刺。

  • 测量点： 在每个试片的圆周上等距分布测量6点。对于扇形或半圆形导体等非圆形线芯，应在绝缘最薄处（如扇形的“背部”）和两侧边缘分别增加测量点。

  • 测量方法： 使用读数显微镜或投影仪，测量从导体屏蔽层（若有）外表面或导体外表面（若无屏蔽）至绝缘外表面的距离。测量精度应不低于0.01mm。

  • 结果判定： 所有测点的平均值应不小于产品标准（如GB/T 5023、JB/T 8734等）的规定标称值；任一测点的最小测量值应不小于标称值的90%-0.1mm（具体允差依据相关标准条款）。

• 护套厚度测量：

  • 取样与制样： 方法与绝缘厚度测量类似，试片取自成品电缆的护套层。应小心去除护套外所有覆盖物，但不损伤护套。

  • 测量点： 在护套试片的圆周上等距分布测量6点。对于非圆形护套（如扁电缆），应在规定位置（如宽边和窄边中心）进行测量。

  • 测量方法： 与绝缘厚度测量相同。测量从缆芯（可能包含内衬层、包带等）外表面至护套外表面的距离。

  • 结果判定： 所有测点的平均值应不小于标称值；最小测量值应不小于标称值的85%-0.1mm（具体允差依据相关标准条款）。

• 外形尺寸（外径）测量：

  • 测量对象： 包括绝缘线芯外径、成缆后缆芯外径、成品电缆外径。

  • 测量工具： 采用直径 tape、精密π尺或非接触式激光扫描测径仪。

  • 测量方法： 在电缆试样上至少选取三个截面，每个截面在相互垂直的两个方向各测量一次外径。对于非圆形产品，测量其长轴和短轴尺寸。

  • 结果判定： 平均值应在标准规定的标称值及公差范围内。常用公差范围为标称外径的±5%。

1.2 椭圆度（或偏心度）测量

• 定义： 椭圆度用于表征圆形电缆护套或绝缘层横截面的不圆整程度。偏心度则表征绝缘层围绕导体分布的均匀性。

• 椭圆度计算：

  • 测量： 在同一截面测量最大外径（Dmax）和最小外径（Dmin）。

  • 公式： 椭圆度(%) = [(Dmax - Dmin) / 同一截面平均外径] × 100%。

  • 技术要点： 测量应在同一横截面上进行。对于护套，椭圆度一般要求不大于标称外径的15%（具体依据标准）。测量时需排除电缆临时性变形的影响。

• 偏心度计算：

  • 测量： 在绝缘薄试片上，测量绝缘最薄点厚度（tmin）和最厚点厚度（tmax）。

  • 公式： 偏心度 = tmax / tmin 或 偏心度(%) = [(tmax - tmin) / tmax] × 100%。

  • 技术要点： 此项目是绝缘线芯的关键检测项目。严重的偏心会导致绝缘薄弱处电场强度过高，降低电缆电气性能。通常要求最薄点厚度符合标准规定，且偏心度比值（tmax/tmin）一般不超过1.5-2.0（依据具体产品标准）。

2. 各行业检测范围的具体要求

• 建筑布电线（、R等）：

  • 重点： 绝缘厚度、绝缘最薄点厚度、绝缘线芯外径。依据GB/T 5023系列标准。偏心度控制严格，因绝缘层薄，偏心易导致击穿。

  • 特殊要求： 单芯硬导体电缆的绝缘平均厚度和最小厚度是关键必检项。

• 电器内部配线（如AVR、RV等）：

  • 重点： 绝缘和护套厚度（若有）、外径尺寸均匀性。依据JB/T 8734系列标准。

  • 特殊要求： 对尺寸一致性要求高，以确保在电器狭小空间内的布线整齐和安装便利。

• 数据/通信电缆（如UTP）：

  • 重点： 绝缘线芯外径的精确控制与一致性，其对电缆的特性阻抗、衰减等传输性能有决定性影响。通常依据YD/T 1019等通信行业标准。

  • 特殊要求： 绝缘外径公差要求极严，通常为±0.02mm甚至更小，椭圆度也有更高要求。

• 控制电缆（如KVV、KVVP）：

  • 重点： 各绝缘线芯的厚度均匀性、成缆后的缆芯外径、总护套厚度及椭圆度。依据GB/T 9330标准。

  • 特殊要求： 需测量成缆间隙填充的均匀性对护套椭圆度的影响。铠装电缆还需检测铠装后的外径。

• 通用橡套软电缆（如YZ、YC）：

  • 重点： 护套厚度及最薄点、成品电缆外径。依据GB/T 5013标准。

  • 特殊要求： 因经常移动使用，护套的机械保护功能重要，故护套最小厚度是关键指标。

3. 检测仪器的原理和应用

• 读数显微镜 / 光学投影仪：

  • 原理： 利用光学放大系统，将试片截面轮廓清晰地成像于目镜分划板或投影屏上。通过精密移动工作台或旋转刻度盘，使十字线分别对准被测物的内外边缘，两次读数之差即为厚度。

  • 应用： 绝缘和护套厚度测量的仲裁方法。精度高（可达0.001mm），适用于实验室精确测量。测量前必须制备标准试片。

• 数字式测厚仪（接触式）：

  • 原理： 采用电感式或电容式位移传感器。测头接触试片表面，产生的微小位移引起传感器电信号变化，经电路处理转换为厚度值并数字显示。

  • 应用： 现场快速测量绝缘和护套厚度。通常配备不同形状测头（球形、平底）以适应圆弧面测量。需定期用标准量块校准。测量时需注意施加的压力恒定，避免压缩软质材料导致误差。

• π尺（圆周带尺）：

  • 原理： 一种专门测量圆周长度的精密带尺。其刻度经过π的换算，可直接读出直径值。

  • 应用： 测量电缆外径的传统且可靠的方法。操作简便，适用于车间和实验室。测量时应确保尺带环绕电缆一周且在同一平面，松紧适度。

• 激光扫描测径仪：

  • 原理： 激光器发出的光束通过旋转的多面棱镜或振镜，形成高速扫描的激光束。当光束扫过被测物体时，被遮挡的时间与物体的直径成正比。通过精密计时电路计算直径。

  • 应用： 在线实时监测和离线高精度测量的首选。非接触式，测量速度快（每秒数百至数千次），可动态测量外径、椭圆度（通过双轴扫描），并输出统计数据和波动曲线。广泛应用于生产线质量控制。

• 电容式扫描测径仪（专用于绝缘线芯）：

  • 原理： 基于电容耦合原理。测量头由多个同心电容极板组成，当绝缘线芯（导体与绝缘介质）穿过时，其等效电容与绝缘厚度及偏心度密切相关。通过多点扫描计算，可实时给出沿圆周方向的厚度分布图。

  • 应用： 主要用于挤出生产线上对绝缘厚度和偏心度的100%在线实时监测与控制，是保证绝缘均匀性的最齐全手段。