额定电压450/750V及以下橡皮绝缘电缆外形尺寸和椭圆度测量检测技术规范

1. 检测项目分类及技术要点

检测主要分为外形尺寸测量和椭圆度（不圆度）测量两大类。

• 1.1 外形尺寸测量

  • 1.1.1 绝缘厚度

    • 技术要点：在至少相隔1m的三处各取一段试样，沿圆周方向测量6个点。测量时应避开压印标记和花纹凸起处。取所有测量值的最小值作为绝缘厚度的判定值，该值不得小于标准规定值。

    • 关键参数：绝缘层最小厚度、平均厚度、最薄点厚度。

  • 1.1.2 护套厚度

    • 技术要点：测量方法与绝缘厚度类似，但取样间隔为1m。对于直接包覆在缆芯、屏蔽或铠装上的护套，应测量最薄点厚度作为判定值。

    • 关键参数：护套层最小厚度、平均厚度、最薄点厚度。

  • 1.1.3 外形尺寸（外径）

    • 技术要点：在至少相隔1m的三处截取电缆试样，使用精密测量仪器沿每个试样圆周，在相互垂直的两个方向上各测量一次。取平均值作为该处的外径值。需报告每处外径的平均值、最大值和最小值。

    • 关键参数：平均外径、同一截面最大外径与最小外径之差。

• 1.2 椭圆度（不圆度）测量

  • 定义：椭圆度是表征电缆圆形横截面几何形状偏离正圆程度的指标，通常用同一截面测得的最大外径与最小外径之差来表示，或以此差值与标准外径的百分比表示。

  • 技术要点：与外形尺寸外径测量同步进行。在同一横截面上，测量其最大外径（Dmax） 和最小外径（Dmin）。

  • 计算公式：

    • 椭圆度值 = Dmax - Dmin （单位：mm）

    • 椭圆度百分比 = [(Dmax - Dmin) / 标准外径] × 100%

  • 判定标准：计算结果不得超过产品标准（如GB/T 5013、IEC 60245等）中的规定限值。通常，对于挤包橡皮护套的电缆，椭圆度要求更为严格。

2. 各行业检测范围的具体要求

不同应用领域的电缆，其标准对尺寸和椭圆度的具体限值有差异，但检测方法原理一致。

• 2.1 通用橡套软电缆（如GB/T 5013系列）

  • 绝缘厚度：严格按标称值考核最小厚度，例如，导体标称截面1.5mm²的绝缘厚度标称值为0.8mm，其最小厚度通常不低于标称值的90%减去0.1mm（即≥0.62mm）。

  • 护套厚度：考核最薄点厚度，要求不低于标称值的85%减去0.1mm。

  • 椭圆度：对于有护套的软电缆，其椭圆度（Dmax-Dmin）一般规定不得超过平均外径上限的15%。

• 2.2 电焊机电缆（如GB/T 5013.6）

  • 因其极高的柔软性和使用特性，对外径的上下限有明确规定，但椭圆度通常不做严格要求，更侧重于外径均匀性以保证通过电缆接头。

• 2.3 电梯电缆（如GB/T 5013.5）

  • 除考核绝缘和护套厚度外，对其平均外径有严格的上下限控制，以确保在电梯井道中的弯曲半径和运行稳定性。椭圆度要求通常严于通用橡套电缆。

• 2.4 矿用电缆、船用电缆等特种电缆

  • 除遵循基础标准外，其专用标准（如MT 818、GB/T 20637等）可能对铠装外的护套厚度、总外径有更严苛的限制，以适应特殊环境（如阻燃、耐油、耐机械冲击）的要求。椭圆度控制是保证后续铠装或屏蔽层均匀性的关键。

3. 检测仪器的原理和应用

• 3.1 指针/数显千分尺、外径千分尺

  • 原理：基于螺旋微动原理，将螺杆的角位移转换为直线位移来测量尺寸。

  • 应用：用于测量绝缘和护套的切片厚度，精度可达0.01mm。测量时，试片应置于测量面中心，轻轻旋转棘轮至发出“咔嗒”声后读数。

• 3.2 投影仪或读数显微镜

  • 原理：利用光学放大系统将被测切片轮廓投影到屏幕上，或通过目镜标尺进行观测。

  • 应用：作为仲裁方法，用于精确测量绝缘和护套的最薄点厚度，尤其适用于有花纹或压印的护套。

• 3.3 便携式或台式外径测量仪

  • 原理：

    • 接触式：采用圆周排列的多个测头或V型槽配千分表结构，直接接触电缆表面，测量某一直径方向的尺寸。

    • 非接触式（激光扫描式）：采用旋转激光头或固定多光束激光，对通过测量区的电缆进行高速圆周扫描，通过计算激光束被遮挡的时间或位置变化，精确计算出外径、椭圆度等参数。

  • 应用：激光扫描外径测径仪是测量外径和椭圆度的齐全且高效设备，尤其适用于在线检测和质量控制。它能连续、实时地输出同一截面的Dmax、Dmin、平均外径和椭圆度数据，测量精度可达±0.01mm，并能绘制趋势图。

• 3.4 圆周带尺

  • 原理：使用柔软、无弹性的金属带尺缠绕电缆一周，测量周长。

  • 应用：适用于测量平均外径。通过测量周长L（单位：mm），按公式 D = L / π 计算平均外径。该方法简便，但无法测得椭圆度，且需注意带尺紧贴表面而无压入现象。

总结：对450/750V及以下橡皮绝缘电缆外形尺寸和椭圆度的检测，需严格依据产品标准选取测量项目，使用合适精度的仪器，并遵循特定的测量方法和判定准则。其中，绝缘和护套的最小厚度是安全性的关键指标，而椭圆度是影响工艺质量和安装使用性能的重要参数。激光扫描测径技术因其高精度和高效率，已成为该检测领域的主流手段。