關於電纜導體“標稱截麵積”的解釋和分析

文章出處：www.juniorsflatsix.com 作者：必威手机端時間：2024-12-28 07:52:48 瀏覽量：返回上一頁

針對近來有關(guan) 企業(ye) 、用戶及檢測機構對電纜導體(ti) 標稱截麵積的檢測存在一定誤解，本文結合相關(guan) 產(chan) 品標準及規範要求，對電纜導體(ti) 截麵的概念、理解及考核等方麵進行詳細闡述。

關(guan) 於(yu) 電纜導體(ti) “標稱截麵積”的解釋與(yu) 分析

一、引言

目前，部分用戶和檢測機構在電纜標稱截麵積測量的理解上存在一些誤區，將標稱截麵積理解為(wei) 標準規定的截麵積，采用幾何法測量導體(ti) 的實際橫截麵積並依此進行判定，導致部分符合產(chan) 品標準要求的電線電纜在交貨抽檢時被判定不合格。例如用於(yu) 電器電源線的普通聚氯乙烯軟線60227 IEC 53(RVV) 300/500V 3X0.75產(chan) 品，標稱截麵積為(wei) 0.75 mm2，實測截麵積為(wei) 0.72 mm2，比標稱橫截麵小了0.03 mm2，即使其導體(ti) 電阻符合標稱截麵積為(wei) 0.75 mm2的產(chan) 品標準要求，仍被誤判為(wei) 不合格產(chan) 品，最終在線纜及整機產(chan) 品的銷售和驗收上，給企業(ye) 和用戶方均帶來困擾和不良影響。為(wei) 此，本文對電線電纜導體(ti) 的標稱截麵積進行解釋和說明，希望有助各方正確理解標稱截麵積，減少誤解及誤判，並科學準確地運用電阻法來考核導體(ti) 截麵積。

二、關(guan) 於(yu) 電線電纜導體(ti) 的截麵

在電線電纜產(chan) 品生產(chan) 、設計使用到檢測檢驗全過程中，大家所關(guan) 注的電線電纜導體(ti) 截麵有著多種的叫法和理解：標稱截麵積、設計截麵積和實際截麵積，那麽(me) 它們(men) 究竟是什麽(me) 關(guan) 係？

電線電纜導體(ti) 的標稱截麵積

所謂標稱值是指產(chan) 品標準中指定的量值並經常用於(yu) 表格之中，標稱值引申出的量值通常須在規定公差下通過測量進行檢驗。如果標準中沒有給定某標稱值的公差，那麽(me) 此標稱值就無需考核和測量。在GB/T3956-2008《電纜的導體(ti) 》中，對標稱截麵積沒有給出公差，並定義(yi) 為(wei) ：“確定導體(ti) 特定尺寸的數值，但並不受直接測量影響。（注：本標準中導體(ti) 的每個(ge) 特定尺寸應符合最大電阻值的要求）”。可見，導體(ti) 的標稱截麵積在產(chan) 品標準中是用來表述電線電纜產(chan) 品的規格，僅(jin) 僅(jin) 是此規格的代號或名稱，便於(yu) 產(chan) 品製造過程中的文件及生產(chan) 管理。對於(yu) 用戶和設計人員，標準為(wei) 了便於(yu) 選擇和指導生產(chan) 及電氣設計，並不要求直接測量其實際截麵，而是通過導體(ti) 電阻值來進行衡量和考核。

電線電纜導體(ti) 的設計截麵積

GB50411-2007《建築節能工程施工質量驗收規範》第12.2.2條的內(nei) 容如下：“低壓配電係統選擇的電纜、電線截麵不得低於(yu) 設計值，進場時應對其截麵和每芯導體(ti) 電阻值進行見證取樣送檢”，這裏講的設計值指的就是設計截麵積。在設計電線電纜采用多大規格時通常是依據電線電纜的載流量，一般采用如下公式計算：

電線電纜的載流量公式

式中，

I是導體(ti) 流過的電流，即允許載流量（A）；

R是導體(ti) 在其最高工作溫度下的交流電阻（Ω）；

Δθ是高於(yu) 環境溫度的導體(ti) 溫升（K）；

Wd是一根導體(ti) 絕緣單位長度的介質損耗（W/m）；

T1是一根導體(ti) 和金屬套之間單位長度熱阻（K.m/W）；

T2是金屬套和鎧裝之間襯墊層單位長度熱阻（K.m/W）；

T3是電纜外護層單位長度熱阻（K.m/W）；

T4是電纜表麵和周圍介質之間單位長度熱阻（K.m/W）；

n是電纜中載有負荷的導體(ti) 數（導體(ti) 截麵相等，負載相同）；

λ1是電纜金屬套損耗相對於(yu) 該電纜所有導體(ti) 總損耗的比率；

λ2是電纜鎧裝損耗相對於(yu) 該電纜所有導體(ti) 總損耗的比率。

由上述公式可見，與(yu) 電線電纜載流量I直接相關(guan) 的變量是導體(ti) 電阻R，並非導體(ti) 的實際截麵。同樣，在整機及電器附件產(chan) 品標準的有關(guan) 表格中，與(yu) 額定電流值相對應的也通常是配線的標稱截麵。所以說某一標稱截麵下的導體(ti) 電阻大小對應的截麵也可稱電氣截麵，即設計截麵（設計值）。當考核電線電纜的設計截麵或標稱截麵時，均是考核它的電阻值，而不是測量它的實際截麵值。

電線電纜導體(ti) 的實際截麵積

電線電纜導體(ti) 的實際截麵積指的是導體(ti) 的幾何截麵積。對於(yu) 電線電纜生產(chan) 製造者來講，某標稱截麵的導體(ti) 截麵究竟設計多大才能滿足標準要求，不是指實際截麵要大於(yu) 等於(yu) 標稱截麵，而是指此標稱截麵下的設計截麵（電氣截麵）要滿足標準要求，即直流電阻是否滿足標準要求，將此作為(wei) 設計導體(ti) 實際截麵大小的依據。如果選擇的導電性能較高的導體(ti) 材料，那麽(me) 實際截麵可以小一些，反之導體(ti) 實際截麵應大一些。當今隨著導體(ti) 材料生產(chan) 工藝的改進和科學技術進步，無氧銅材的先進生產(chan) 工藝已經得到普遍應用，銅導體(ti) 材料電阻率足以保證用小於(yu) 標稱直徑銅絲(si) 能滿足對應規格直流電阻的要求，所以目前電纜行業(ye) 中較普遍出現直流電阻合格，但線芯實際直徑小於(yu) 標稱直徑或實際截麵小於(yu) 標稱截麵的現象，這是符合產(chan) 品標準要求的，也是符合節能節材的科學發展觀。

電線電纜產(chan) 品是基礎配套性產(chan) 品，用於(yu) 各行各業(ye) ，大的行業(ye) 又按照行業(ye) 要求製定了行業(ye) 標準或國家標準，在這些標準中對電線電纜產(chan) 品又給了一些規定，特別是對導體(ti) 的要求，從(cong) 標準化法角度看，這是正確的，但對於(yu) 同一個(ge) 產(chan) 品在不同的標準中相同考核項目出現矛盾或不合理不科學時，應得到充分重視，特別是全國上下都在重視產(chan) 品質量的大環境下，更應該注重產(chan) 品的考核要求是否合理科學。例如：對於(yu) GB 50303-2002《建築電氣工程施工質量驗收規範》標準第3.2.10條中第 3款的要求是“按製造標準，現場抽樣檢測絕緣層厚度和圓形線芯的直徑；線芯直徑誤差不大於(yu) 標稱直徑的l%；常用的BV型絕緣電線的絕緣層厚度不小於(yu) 表12（略）的規定”。對於(yu) 此條款，“線芯直徑誤差不大於(yu) 標稱直徑的l%”此句表述要求與(yu) 相關(guan) 電線電纜產(chan) 品標準中的要求相矛盾，無論在GB/T5023-2008還是GB/T 3956-2008標準中對於(yu) 第1種或第2種導體(ti) 都不考核成品線纜導體(ti) 中的單絲(si) 直徑，僅(jin) 僅(jin) 考核直流電阻和單絲(si) 根數。對於(yu) 電線電纜的導體(ti) 考核要求，還是要按GB/T3956的基礎標準要求執行。

三、電線電纜產(chan) 品標準中對導體(ti) 截麵積的要求

目前電線電纜各大主流標準體(ti) 係的產(chan) 品標準均采取標稱截麵積或規格代號來對應區分不同截麵的導體(ti) 。例如IEC標準（IEC60227、IEC60245、IEC60502等）、歐洲標準（EN50525等）和國家標準（GB/T5013、GB/T5023、GB/T12706等）采用標稱截麵積（單位：平方毫米）作為(wei) 不同截麵導體(ti) 規格的代號，美國標準（UL758、UL62 等）則采用AWG規格作為(wei) 代號。其中，對於(yu) 不同截麵規格代號的考核均是通過導體(ti) 電阻值來要求，而非實際測量導體(ti) 截麵積（注：UL 標準允許測量實際截麵積，但采用導體(ti) 電阻作為(wei) 仲裁方法）。

在國家標準GB/T 5023-2008、GB/T 5013-2008和GB/T 12706-2008中，主要規定電纜導體(ti) 符合GB/T3956的要求，主要考核有：軟導體(ti) 的單線最大直徑和硬導體(ti) 中單線最少根數符合GB/T3956的要求；導體(ti) 在20℃時的電阻應符合GB/T3956的要求。

在GB/T3956中，導體(ti) 共分四種：第1種（實心導體(ti) ）、第2種（絞合導體(ti) ）、第5種（軟導體(ti) ）和第6種（比第5種更柔軟的導體(ti) ）。其中，第1種和第2種導體(ti) 用於(yu) 固定敷設的電纜中（例如布電線、電力電纜等）。第5種和第6種導體(ti) 用於(yu) 軟電纜和軟線中（例如電源線、橡套電纜等），也可用於(yu) 固定敷設。

在以上四種導體(ti) 中，不同標稱截麵積導體(ti) 規格考核的20℃時最大導體(ti) 電阻值如表1所示。可見，各個(ge) 標稱截麵積導體(ti) 規格與(yu) 其最大導體(ti) 電阻值存在一一對應的關(guan) 係。其中，對於(yu) 同一標稱截麵積導體(ti) ，由於(yu) 各個(ge) 導體(ti) 種類、材料和結構的不同以及鍍金屬層的影響，其考核的最大導體(ti) 電阻值亦略有差異。

GB/T3956中導體(ti) 的電阻要求

因此，對於(yu) 電線電纜產(chan) 品標準，隻要導體(ti) 能達到所聲稱的標稱截麵積對應的最大電阻值要求，導體(ti) 單線直徑或根數滿足標準要求即可判定合格。在近期給線纜質量安全敲響警鍾的奧凱問題電纜事件中，抽樣單位和承檢單位也正是對問題電纜的20℃導體(ti) 直流電阻項目進行了檢測，並對照導體(ti) 標稱截麵積對應的電阻值進行判定，給出了不合格的結論，反映了電纜導體(ti) 的截麵虧(kui) 方問題。

四、整機及電器附件中對電纜導體(ti) 截麵積的要求

目前，在主要的整機及電器附件產(chan) 品標準中，如表2所示，引用的均為(wei) 標稱截麵積，應按照電線電纜產(chan) 品標準中有關(guan) 考核標稱截麵積的方法即導體(ti) 電阻來衡量。

整機及電器附件產(chan) 品標準中對電纜導體(ti) 截麵積的要求

值得一提的是，在2008年中國合格評定國家認可委員會(hui) （CNAS）組織的“電動工具產(chan) 品安全檢查（CNAS T0409）”能力驗證工作中，其中有個(ge) 項目就是：手電鑽產(chan) 品電源線截麵積的測量。當時有11個(ge) 檢驗機構采用數學幾何法測量電源線截麵積，結果判定錯誤，導致能力驗證結果不滿意，而正確的測試方法應是通過導體(ti) 電阻測試的方法。

五、結束語

電線電纜作為(wei) 上遊配套產(chan) 品廣泛應用於(yu) 國民經濟的眾(zhong) 多產(chan) 業(ye) 和領域，也因此接受著來自各方的產(chan) 品規範要求和質量管控。在線纜製造、流通、交貨驗收以及安裝使用的各個(ge) 環節中，大力推行和正確使用線纜產(chan) 品標準，顯得尤為(wei) 重要。特別是對線纜質量安全性能直接相關(guan) 的標稱截麵積，生產(chan) 企業(ye) 、用戶方和檢測機構等有關(guan) 方對相關(guan) 標準的正確理解與(yu) 運用，將有助於(yu) 進一步規範線纜產(chan) 品質量，促進產(chan) 業(ye) 上下遊健康發展。

問
辨別拖鏈電纜質量比較簡單的方法是看銅絲(si) 的線徑？

答
通過電纜導體(ti) 銅絲(si) 的線徑或許可以分辨拖鏈電纜與(yu) 普通電纜，但卻不能辨別拖鏈電纜的質量。有些電纜廠家不清楚拖鏈電纜之所以耐用的本質，隻注重模仿拖鏈電纜的表麵形式。較細的銅絲(si) 的確可以增加導體(ti) 的靈活性，但拖鏈電纜並非隻有銅絲(si) 。如果銅絲(si) 的線徑是拖鏈電纜質量的決(jue) 定因素，那麽(me) 先不說進口高端拖鏈電纜品牌，至少國產(chan) 拖鏈電纜品牌在

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