關于電線電纜導體“截面積”的理解

周文華

摘要：電線電纜作為電能的傳輸體，實現電磁能的轉換，應用范圍十分廣泛，屬于量大面廣的產品。在電力基礎設施、工業廠房、道路交通、商業地產、機電設備等各個方面均需要使用。文章闡述了電氣裝備用電線電纜和電力電纜等導體標稱截面積不作為考核項目，僅僅是指導生產和電氣設計用的要求。論述作為電線電纜的導體是按產品標準或導體標準考核導體直流電阻值和導體單絲直徑/根數。

關鍵詞：電線電纜 截面積 幾何截面 電氣有效截面 導體電阻

1 概述

目前，一些家電企業、商業地產、電力工程及建筑節能等方面標準簡單地將標稱值等同于標準值，使得實際滿足產品標準的電線電纜，應用到交貨和項目工程中反而被判不合格。特別是一些質量監督部門在進行電線電纜產品質量監督檢驗時，由于不熟悉有關標準要求，對截面積的測量方法存在一些誤解，甚至做出錯誤的判定。如普通聚氯乙烯護套軟線60227 IEC 53（RVV），標稱截面積0.75mm2，實測截面積為0.71mm2，比標稱截面積小0.04mm2，而被判為不合格，這引起生產企業的不滿；另外，一些用戶在驗收產品時，也發現電纜實測截面積比標稱截面積小，也向生產企業提出質疑，認為是不合格產品，拒絕收貨。這一問題已導致有關部門、用戶與生產企業之間的誤解，給生產企業產品銷售帶來了不良的影響。

2 對導體“截面積”的理解

平時我們一直講導體的標稱截面是多少，而當導體直流電阻滿足要求的時候，實際導體的截面積不一定與標稱截面相符合，其實作為導線截面原則上金屬導線給定的不是幾何的，而是電氣有效截面，它通過電阻測試而求得。所以應注意，截面值是國家和國際規范、型號縮寫、表和相同額定值所給定的。由于各個導線種類的不同結構和加工影響，其直流電阻與單位長度電阻的額定截面和標準值中得出的值是不相符的。

在2008年由中國合格評定國家認可委員會（CNAS）組織的“電動工具產品安全檢查（CNAS T0409）”能力驗證工作，其中有一個項目就是：手電鉆產品電源線截面積的測量。當時有11個檢驗機構采用數學幾何法測量電源線截面積，結果判定錯誤，導致能力驗證結果不滿意，正確的測量方法就是通過電阻測試的方法。

3 電線電纜標準中對導體截面積的要求

電線電纜作為基礎性元件產品，從產品類別來分，包括電力電纜，電氣裝備用電線，裸電線，繞組線和通信電纜與光纜等產品。

GB/T 3956-2008/IEC 60228：2004《電纜的導體》標準規定了標稱截面積0.5mm2～2500mm2的電力電纜和軟線用的導體。這里指的是電力電纜和電氣裝備用電線電纜。標準已明確說明標準截面積是確定導體特點尺寸的數值，但并不受直接測量影響，標準中導體的每個特定尺寸應符合最大電阻值的要求（見下表）。

在電氣裝備用電線電纜標準中，如GB/T5023-2008《額定電壓450/750V 級以下聚氯乙烯絕緣電纜》中規定：軟導體中單線的最大直徑（除銅皮軟線導體外）和硬導體中單線最少根數應符合GB/T 3956《電纜的導體》的要求，固定敷設電纜使用的導體應是圓形實心、圓形絞合或緊壓圓形絞合導體；如JB/T8734-2012《額定電壓450/750V 級以下聚氯乙烯絕緣電纜電線和軟線》中規定：硬導體中單線的最少根數和軟導體中單線的最大直徑應符合GB/T3956的要求或JB/T8734.2～T8734.6-2012標準中規定。

在電力電纜標中，GB/T 12706-2008《額定電壓1kV（Um=1.2kV）到35kV（Um=40.5kV） 擠包絕緣電力電纜及附件》中規定：電阻測量值應按GB/T3956規定的公式和系數校正到20℃下1km長度的數值。每一根導體20℃時的直流電阻應不超過GB/T3956規定的相應的最大值。標稱截面積適用時，同心導體的電阻也應符合GB/T3956的規定。

綜上各標準所述，導體的標稱截面積僅僅是指導生產和電氣設計用的。作為電線電纜的導體應按產品標準考核導體直流電阻值或導體單絲直徑/根數。

可見標稱截面積代表不同型號，并不表示該型號電線電纜的截面積就應該大于或小于標稱截面積。同時，衡量各個型號質量的參考指標是其應滿足相應標稱截面積的最大電阻值，只要這項指標滿足要求，就表明該產品是合格的。如果截面積做得太小，就會造成電阻值不合格。這事實上也相應對截面積進行了考核，只是參考，而不是絕對的。

4 簡述電線電纜導體電阻測量方法

按GB/T 3048.4-2007的試驗要求，規定了導體直流電阻試驗的試驗設備、試驗程序、試驗結果及計算。電纜應先在試驗場地放置足夠長的時間，以確保導體溫度與環境測試達到平衡狀態。導體直流電阻的測量在整根電線長度或者在長度至少為1m的電線樣品進行，并記錄測量時的環境溫度。換算每公里長度電線的電阻值。如果必要，應采用下列公式將電阻值修正到20℃時的電阻值。式中：R20=Rt×Kt×1000/L

Kt——溫度校正系數；

R20——20℃時導體電阻，Ω/km；

Rt——在環境溫度時，導體測量電阻值，Ω；

L——電纜長度，m。

由于這種方法需要用到電橋等專用設備，而且測量時間較長，所以許多機構或個人難以按此方法測量電線電纜的截面積。只要測量結果不大于該標稱橫截面積對應的20℃時導體最大電阻，即可判為合格，否則，可判為不合格。

5 結束語

由于國內電纜行業低端競爭到了白熱化的程度，據行業統計數據，我國電纜行業的毛利率不到10%。導體電阻項目是考核銅導體的性能，而銅導體約占電纜70～80%的成本。準確和科學地使用電阻法來測量導體的截面積是十分重要，把幾何法測量電線截面積作為產品初期把關或穩定產品一致性控制，把電阻法測量電線截面積作為最終把關，或者二者有機結合，對減少設備投入，快速檢測，降低產品質量的風險，有積極的意義。

參考文獻：

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