电缆绝缘材料厚度测量误差来源及对策探讨

　　电缆绝缘材料的厚度是表征电缆绝缘性能的重要指标，直接与电缆耐受电压强度、绝缘电阻等多项安全性能指标相关，无论是型式试验还是出厂检验此项 目都列为必测项目。目前，对电缆绝缘材料厚度的测量采用的是 GB/T 2951. 11—2008 规定的电缆绝缘材料厚度的通用测量方法，该方法可用于各类型的绝缘和护套材料 ( 弹性体、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等) 的测量[1]，从普通的单芯聚氯乙稀绝缘电线到交

　　联电力电缆都适用。本文以常见单芯聚氯乙稀绝缘电线为例，通过对标准中涉及的试验设备、试验环境、试样制备、测量等试验过程要求进行梳理、分析，指出试验过程中容易被忽略的、影响测量结果准确度的测量误差来源，提出相应的对策，为电缆绝缘材料厚度的准确测量提供指导。

　　1 试样制备和试验方法[1]

　　在待测成品电缆上至少相隔 1m 的三处各截取一段电缆，截取的试样要包含有压印标记凹痕的那一段。将截取的电缆去除所有护层、导体和隔离层，用锋利的单面刀片沿着与导体轴线相垂直的平面切取薄片作为待测试样。

　　采用分度值为 0. 01mm 的读数显微镜或电缆截面投影仪作为测量装置，将试件置于测量装置的工作面上，切割面与光轴垂直。第一次测量从试件最薄处开始，按 GB/T 2951. 11—2008 第 8. 1. 4 规定，以约六等分的方式完成余下五次测量。每个试样测量六个数据，共测得 18 个数据，取算术平均值为该样品的绝缘平均厚度。试件压印标记凹痕处绝缘厚度不用来计算平均厚度，但该点不得小于相应电缆产品标准规定的绝缘最薄点厚度。测 量结果合格判定规则，各类电缆产品标准对绝缘厚度的控制要求基本相同: “绝缘线芯平均值不小于产品标准规定的标称厚度，最薄点不小于厚度标称值的 90% -0. 1mm”[2]。

　　2 容易被忽略的误差来源及对策探讨

　　2. 1 试样切片与导体轴线不垂直

　　( 1) 误差来源

　　GB / T 2951. 11—2008 标准第 8. 1. 3 条要求: 应沿着与导体轴线相垂直的平面切取薄片。由于是手工操作，实际制备的试样，其横截面与导体轴线的相互垂直度不会是正好相互垂直的 90°角，由此将带来绝缘厚度测量的误差，其误差值和试样截面与电缆导体轴线不相垂直的程度以及试样上下截面间垂直高度 a( 即试样切片的厚度) 密切相关 ( 如图 1 试样纵截面示意图所示) ，当电缆内表面和外表面间近似相互平行，试样上下横截面近似相互平行，并且试样上下横截面和与电缆导体轴线之间相垂直的平面成 α 角，试样上下横截面间垂直高度为 a 时，可将试样纵截面近似为平行四边形，此时待测样样品绝缘厚度的实际值( 真值) δ 与其它参量间的有如下关系: