一種全自動中壓電纜半導電內屏蔽電阻率試驗方法研究

【摘要】研發(fā)一種全自動中壓電纜半導電內屏蔽電阻率試驗裝置，滿足GB/T 12706.2—2020、GB/T 12706.3—2020等國家標準及相關標準和技術規(guī)范中對電纜半導電屏蔽電阻率試驗的要求。提高國家電線電纜產品質量檢驗檢測中心（廣東）在該領域的話語權和試驗工作效率，特別是在承擔電網(wǎng)檢測服務方面更加有競爭力。

【關鍵詞】中壓電纜；全自動；半導電內屏蔽；高效

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.01.022

Research on a Fully Automatic Semi-Conductive Internal Shielding Resistivity Test Method for Medium Voltage Cables

SU Sunfu

（Guangdong Testing Institute of Product Quality Supervision， Foshan 528300， China）

Abstract： Develop a fully automatic medium voltage cable semi-conductive shielding resistivity testing device that meets the requirements of national standards such as GB/T 12706.2—2020 and GB/T 12706.3—2020 for cable semi-conductive shielding resistivity testing， as well as relevant standards and technical specifications. Improve the discourse power and testing efficiency of the National Center for Quality Inspection and Testing of Wire and Cable Products （Guangdong） in this field， especially in assuming more competitive power grid testing services.

Keywords： medium voltage cables； fully automatic； semi-conductive internal shielding； efficient

本項目研究設計一種自動換樣試驗夾具，對于三芯中壓電纜實現(xiàn)中間只開一次高溫箱分別對6個內屏蔽層進行試驗，并實現(xiàn)自動計算打印出結果。

半導電屏蔽電阻率試驗自動換樣試驗夾具通過一種彈夾式的供樣結構實現(xiàn)連續(xù)自動換樣和試驗，大大縮短了人工手動換樣和打開高溫箱后溫度回升到標準規(guī)定試驗溫度并保持穩(wěn)定的時間。本項目能實現(xiàn)將三芯電纜的半導電屏蔽電阻率試驗由原來的8個小時減少到2個小時，大大減少了人力物力的投入，提高了效率且創(chuàng)造更多的社會價值。

本項目研究一套算法能實現(xiàn)每次試驗結果數(shù)據(jù)的自動存取、計算并打印結果，大大減少人為因素的影響，提高試驗結果判定的準確度，節(jié)約時間且提高檢測效率。

1）自動換樣試驗夾具能實現(xiàn)連續(xù)6個樣品的自動換樣。2）試驗結果數(shù)據(jù)全自動處理存儲打印輸出。3）鍍銀電極尺寸能滿足70、120、150、240、300、400、630、800、1000 mm2中高壓電纜試驗要求。4）高溫試驗箱溫度范圍0～150℃。

1）滿足GB/T 12706.2—2020《額定電壓1 kV（Um=1.2 kV）到35 kV（Um=40.5 kV）擠包絕緣電力電纜及附件第2部分：額定電壓6 kV（Um=7.2 kV）到30 kV（Um=36 kV）電纜》、GB/T 12706.3—2020《額定電壓1 kV（Um=1.2 kV）到35 kV（Um=40.5 kV）擠包絕緣電力電纜及附件第3部分：額定電壓35 kV（Um=40.5 kV）電纜》等相關標準相關條款對半導電屏蔽電阻率試驗的要求。

2）設計制造全自動換樣試驗夾具，通過一種彈夾式的供樣結構實現(xiàn)連續(xù)自動換樣和試驗，把6個樣品疊放在料盒中，使用電機驅動絲杠把樣品推到電極上方，同時把已經測試完的樣品推開，然后另一套電機下壓，使樣品與電極接觸，達到測試狀態(tài)，樣品在料盒中依次落下，達到過程全自動進行。另外，料盒可根據(jù)不同試樣調節(jié)寬度，以適應70、120、150、240、300、400、630、800、1000 mm2中壓電纜試驗要求。

3）設計開發(fā)一套算法實現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)的自動換算并存儲和打印檢測結果：壓緊電機到位后，開始測試，電阻率測試儀把測量結果反饋到計算機，計算機根據(jù)設定的計算公式，自動換算并保存，連接打印機可以自動打印。

4）編程開發(fā)軟件集成高溫試驗箱自動控溫、試驗夾具自動運行、自動收集測試儀測量數(shù)據(jù)，自動保存計算結果；開發(fā)用戶交互界面，使操作人員能實時觀察測量過程，選擇并設定試驗溫度、時間、次數(shù)等參數(shù)。

根據(jù)技術要求定制換氣老化箱，集成箱內自動換料測試機構，集成測試儀連接電機，集成相機視覺系統(tǒng)讀取測試儀示數(shù)（見圖1和圖2）。

調節(jié)料盒寬度，把6個試品疊放在料盒中，水平電機帶動推板把試品推向電極上方，然后豎直電機帶動電木壓塊，把試品壓緊，開始測試。

1）在電極上連接導線到測試儀上，自動測試。2）設置相機讀取測試儀讀數(shù)，并傳輸至電腦（見圖3）。3）軟件采win32api+視覺神經+opencv+sqlite數(shù)據(jù)庫，相機采用高精度工業(yè)面陣相機，運行在win7或win10系統(tǒng)，基本實現(xiàn)人工智能檢測（無須人工抄錄數(shù)據(jù)，減少人為出錯）。

5.1視覺訓練

1）點擊“拍照到訓練”，然后點擊“訓練”（見圖4）。

2）點擊“未扣圖片”。

根據(jù)右側文字扣出圖片中需要檢測的文字點擊“訓練”自動學習訓練完成后自動停止訓練完成后主界面就可以看到效果圖片頂端的文字為識別的文字（見圖5，此圖識別為0.11 K）。

5.2實驗過程：

1）根據(jù)產品列表選擇產品，選擇后主界面顯示選擇型號及參數(shù)（見圖6和圖7）。

2）自動啟動：按“自動啟動”后會自動檢測6個樣品并顯示在主界面（見圖8），測試通過攝像頭視覺神經讀取儀表數(shù)據(jù)，節(jié)約了人力（取代人工讀表）識別所有數(shù)據(jù)均自動轉換為kΩ。測試完畢后自動停機。

3）修改報表關鍵字：“導體屏蔽電阻1”“導體屏蔽電阻2”“導體屏蔽電阻3”“導體屏蔽電阻4”“導體屏蔽電阻5”“導體屏蔽電阻6”；“絕緣屏蔽電阻1”“絕緣屏蔽電阻2”“絕緣屏蔽電阻3”“絕緣屏蔽電阻4”“絕緣屏蔽電阻5”“絕緣屏蔽電阻6”。12個關鍵字分別對應測試欄1～6的平均值。

4）點擊“修改報表”：按照自己格式定義報表，修改好后保存退出（見圖9）。

5）報表：選中右下角表格中的一行，點擊“報表”，打開剛才定義的報表，報表中的關鍵字會用測試數(shù)據(jù)替換；報表可以是word或者excel格式（見圖10）。

1）連續(xù)自動換樣和試驗；2）試驗結果數(shù)據(jù)的自動存取、計算并打印結果；3）解放人力，改善檢測人員的工作環(huán)境；4）設備達到國內外先進水平。

【參考文獻】

[1]黃昌華.XLPE絕緣電力電纜半導電屏蔽電阻率的試驗[J].電線電纜，2005（6）：34-37.

[2]無錫卡利克斯科技有限公司.電阻測試輔助夾具：CN201210131986.7[P].2012-08-15.

[3]南京瀚元科技有限公司.一種配電房指針型儀器示數(shù)自動讀數(shù)識別方法：CN202211594365.2[P].2023-01-13.

【作者簡介】

蘇孫夫，男，工程師，研究方向為電線電纜及原輔材料的檢驗和電線電纜檢測技術智能化。

（編輯：李鈺雙）