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电线电缆报刊登公司技术人员线缆技术文章

发布时间:2018-12-25 浏览量 :1161

标称截面不是标准截面

——准确理解电线电缆规格的质量要求

苏州沃巴自动化科技有限公司  何鸣华  何介利  王晓军

    近年电线电缆生产企业和经销商以及使用单位与采购者、监理人的质量意识及专业知识普遍提升,市场监管力度日益加强、有效,线缆产品的整体质量明显提高。

但由于种种原因:诸如旧版线缆标准对各种规格的导体尺寸曾规定结构要求的历史原因;新版标准的宣贯与应用有待不断深入;新部门新人员对新标准的学习及理解有待切实提高等等,时有发生常识性误解,不能准确理解电线电缆导体最基本的传输电能的功能性质量指标要求,以至误以为线缆的标称截面就是标准截面,甚至以导体的实际测量计算几何截面积或以单根实心导体的直径作为合格与否的考核要求。

一、导体标称截面的定义与意义

不妨用通俗的拆字法方式简言之:导体标称截面是标明电线电缆规格大小的称呼,以便生产、营销、设计选用和安装使用。我国与IEC(国际电工委员会)成员国线缆标准的标称截面采用mm2为单位的特定系列规格,从0.5、0.75、1.0、1.5、2.5、4、6......2500。英美国家以AWG等线规编号表示。但都不是表示导体的实际几何截面积,也不能作为线缆导体规格是否合格的判断依据。

判断导体规格合格与否的是标称截面对应的直流电阻,现行执行标准是idt(等同采用)IEC60228: 2004《电缆的导体》第3版(英文版)的国家标准GB/T3956-2008。其有关术语和定义的条款2.2标称截面积:确定导体特定尺寸的数值,但并不受测量影响;导体的每个特定尺寸应符合最大电阻值的要求。

二、GB/T3956-2008对导体考核要求的要点

GB/T3956-2008按导体的最少单线数量和导体内最大单线直径的要求,分为第1种(实心导体)、第2种(绞合导体)、第5种(软导体)和第6种(比第5种更柔软的导体),对导体的具体结构尺寸未作规定,考核的是各种导体规格的最少单线数量或导体内的最大单线直径,每种每个规格导体的直流电阻应不超过表1至表4所列规定的最大值,附录A(规范性附录)电阻的测量表A.1导体电阻值的温度校正系数Kt,对所有导体都一样,校正t℃至20℃时的测量电阻值。

值得注意的还有:同材质同规格不同种的导体直流电阻不全相同;同规格单根导体或导体内单丝表面镀与不镀金属的导体的直流电阻全不相同;生产与使用面广量大的GB/T5023(简称电气装备用电线,又习称布线)、GB/T9330(简称塑控缆)、GB/T12706(简称塑力缆)线缆产品标准的现行有效标准版本都为2008版,且都直接引用电线电缆的基础标准GB/T3956-2008,对导体的考核要求既简单又明确。那为什么在GB/T3956新版标准实施数年之后,还会产生对标称截面的误解,这与旧版标准的不小影响有关。

三、旧版标准对导体结构尺寸的标注及其曾经的积极作用与后续影响

许多已被替代保留参考的旧版电线电缆标准,如GB/T5023的85版、GB/T9330的88版、GB/T12706的91版、GB/T3956及GB/T3957(简称力缆导电线芯)的83版,除了规定导体的直流电阻最大值,并都对导体作了“导体线芯结构应符合表列的规定”。摘录部分如下表。

附表 旧版线缆标准对导体结构尺寸标注的摘录

标称截面

mm2

铜导电线芯 根/单线标称直径

20℃时导体最大电阻Ω/Km

硬结构

软结构

硬结构

软结构

1.0

1/1.13

32/0.20

18.1

19.5

1.5

1/1.38

30/0.25

12.1

13.3

2.5

1/1.78

49/0.25

7.41

7.98

4

1/2.25

56/0.30

4.61

4.95

6

1/2.76

84/0.30

3.08

3.30

10

7/1.35

84/0.40

1.83

1.91

25

7/2.14

196/0.40

0.727

0.780

35

7/2.52

276/0.40

0.524

0.554

50

19/1.78

396/0.40

0.387

0.386

70

19/2.14

360/0.50

0.268

0.272

尽管有的旧版本标准加注小字“成品单线直径不考核”,但表列导体标称截面(mm2)、导电线芯的根数/单线标称直径(mm)给人印象直观深刻,这在当年当时这种生产型标准成为工艺技术水平有待提高的众多线缆企业提供了生产的基本参考或参照的依据,也为电线电缆知识或缺的流通领域与使用单位提供了常识性数据,具有广泛的积极意义。同时旧版本标准的概念惯性似乎可谓根深蒂固,以至在许多场合BV2.5mm2习称1.78(mm)、BV6mm2习称2.76(mm)......甚至在产品合格证规格栏填为1/1.78、1/2.76......显然对线缆规格的标志不规范。

 

四、技术进步,标准修订,准确理解,合理贯彻

近年线缆行业与其他行业一样,技术不断进步,标准适时换版。旧版的生产工艺型线缆标准修订转换为新版的贸易交收型标准。随着无氧铜材先进生产工艺的普遍采用,铜材的电阻率ρ降低,要符合一定值的最大电阻值R,相应截面积S可相对减小(S=ρ/R)。这有利于鼓励采用优质材料,线缆厂可以根据导体的标准要求和生产设备实际情况,参考旧版标准(部分规格如本文附表)的导体具体结构的标注,GB/T3956-2008导体种别要求,具体规定导体中最少单丝数量或导体内最大单线直径,合理确定导体几何截面。通常硬结构导体的几何截面为标称截面的96%左右,软结构为94%左右,导体直流电阻都能合格。

值得注意的是,导体几何截面不作考核要求,但不可随意或轻易缩小,否则导体电阻“擦边球”,甚至不合格。为节材降本,导体几何截面与标称截面究竟有多少可控余地,应考虑拉丝、束绞、挤绝缘、成缆、挤护套、分线成圈或成盘等多道工序及小规格导体易拉伸等情况可能产生的缩丝影响。总之,应经工艺多次验证方可确定。

值得关注的是,电线电缆产品标准是实施电线电缆产品3C认证和生产许可证的依据及基础。相比之下,电线电缆产品标准的宣贯更有待有关方面予以重视和加强。同时,生产企业、监管部门、认证与检测机构的新老人员对电线电缆产品标准的继续学习、准确理解、合理实施,也都有待不断深入,并提高水平。

 

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