电线绝缘电阻不确定度报告(供参考)

电线电缆绝缘电阻测量不确定度

评定报告

根据CNAS—CL01:2006《检测和校准实验室能力认可准则》、CNAS—GL05《测量不确定度要求的实施指南》、JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》结合本单位管理体系相关要求，按照测量不确定度的评定程序，尽量找出对结果有影响的不确定度分量，将不确定度控制在符合检测标准范围内。

采用标准《额定电压450/750v及以下聚氯乙烯绝缘电缆》

GB/T5023.1-5023.3—2008，检测方法为《额定电压450/750v及以下聚氯乙烯绝缘电缆》GB/T5023.2—2008、《电线电缆电性能试验方法》GB/T3048—2007。环境条件控制在温度23℃，相对湿度52%满足规范要求。

现场测试采用450/750V BV2.5mm2的一般用途单芯硬导体无护套电缆，取有效长度为5米的试样，测量其70℃时的绝缘电阻。 测量数据见表1：

依据B类的评定结果对本次测量不确定度进行合成并进行扩展不确定度的评定如下： 一、

测量原理：

本试验应在环境温度为( 20±5) ℃，空气相对湿度≤80% 的条件下，对有效长度为5 m 的试样( 有效长度测量误差应不超过± 1%) ，在水温为( 70 ±

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2) ℃( 有争议时应不超过±1℃) 的水浴中至少加热2 h 以上，用电压-电流法测试电缆的绝缘电阻。 二、

绝缘电阻测量不确定度数学模型的建立

根据GB/T3048.5—2007 和GB/T5023.2—2008 标准的规定，我们将规定温度下的每千米电线电缆的绝缘电阻表示成:

R = ［Rx + ΔR( t) ］× L

式中，R 为每千米电缆绝缘电阻( MΩ·km) ; Rx为有效长度试样的绝缘电阻值( MΩ) ; ΔR( t) 为测量绝缘电阻时，由于受温度的影响产生的有效长度试样绝缘电阻的修正值( MΩ) 。从较宽的温度范围内，如室温～ 70℃，绝缘电阻与温度成指数关系，由于在测量过程中，测量时间较短，测量时的温度变化较小( 测量环境可控制在± 1℃) ，在较窄的温度范围内，我们可近似地认为绝缘电阻ΔR( t) 与温度t 成线性关系，即ΔR( t) = C0 t，由绝缘电阻与温度的关系可设定温度对绝缘电阻的不确定度的关系; L 为试样的有效测量长度( km) 。 三、不确定度来源

结合我们日常的测量经验，影响电线电缆绝缘电阻测试结果的有如下几个主要方面:

( 1) 对绝缘重复性施加电压时，即使在每次施加电压前均对试样充分放电，绝缘介质吸收极化程度仍会发生变化，由此引入的不确定度UA;

( 2) 绝缘电阻测试仪固有的系统性误差引入不确定度URx; ( 3) 试样长度测量误差引入的不确定度UL;

( 4) 测量环境温度时温度准确度误差引入的不确定度Ut1; ( 5) 测量环境温度时，由温度的波动性引入的不确定度Ut2。 四、各分量的灵敏系数

根据式( 1) ，通过微分求导，我们对各个分量的灵敏度系数进行计算。

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( 1) 温度t 的灵敏度系数ΔRt

是温度与绝缘电阻的函数，且只能表示成数值方程的形式，因此C0也只能通过实验的方法确定，即在短时间内由同一操作人员使用同一设备测量试样在不同温度下的绝缘电阻值并表示成数值方程，通过对数值方程求导，求出绝缘电阻对测量温度的变化率。

在同一电缆上连续截取3 个有效长度相同( 5m) 的试样，分别测量其在t0 = 65°C、t1 = 70°C、t2 =75°C 时的绝缘电阻值R(t0) = 2.74 MΩ、R(t1) =2.55 MΩ、R(t2) = 2.39 MΩ，根据数值分析中等间距三点向前差分求导公式，

( ξ) 近似为0，可忽略不计，即可估算灵敏系数C0。

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由上可得，温度t 的灵敏度系数为

五、标准不确定度的评定

( 1) 测量重复性误差引起的不确定度分量

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( 2) 绝缘电阻测试仪固有的系统误差引入的不确定度分量测量使用的绝缘电阻测试仪经检定给出: 106 Ω档位时，扩展不确定度为0.002 MΩ，k = 2。故URx = 0.001 MΩ

( 3) 试样有效长度测量误差引入的不确定度分量根据GB/T3048.5—2007 要求，试样长度的允许误差为±1%，设其为均匀分布，取k =，，则UL = 0.005×1% / = 1.67×10－5 km

( 4) 试验温度误差和温度波动性引入的不确定度分量测量70℃绝缘电阻在恒温水浴中进行，使用的恒温水浴经检定合格。由恒温水浴的检定校准证书可知，该水浴在70℃点测量结果的扩展不确定度为0.32°C( k = 2) ，温度波动度为± 0.05°C，均按均匀分布考虑:

水浴温度准确度的不确定度为Ut1 = 0.32 /2 = 0.16 ℃

水浴温度波动服从均匀分布，故水浴温度波动引起的不确定度为

Ut2 = 0.05/ =2.×10-3℃ 六、标准不确定度汇总表

通过计算我们将各个测量过程中的不确定贡献量进行汇总列表，见表2。

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合成不确定度 Uc 及扩展不确定度 U

七、根据表 2，对本次测量不确定度进行合成

八、扩展不确定度：取包含因子k=2，则扩展不确定度为： U=2uC=2×1.×10-3 MΩ·km

九、被测样品每千米70℃的绝缘电阻测量结果为：R=(0.0158±0.0038) MΩ·km,其中扩展不确定度U=0.0038 MΩ·km，是由标准不确定度uc=1.*10-3 MΩ·km，乘以包含因子k=2得到。

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