建筑节能检测中电线电缆截面积判定规则研究

摘 要：目前建筑节能材料检测工程质量验收中，对于电线电缆导体截面积是否需要判定或如何进行合格判定一直存在争议，本文结合电线电缆标准的研究以及检测中实践经验的总结，对导体截面积检测的必要性进行分析，并研究总结截面积可行的判定方法，以供行业内各方进行一步完善检测要求和判定准则。

关键词：电线电缆，导体截面积，检验检测，合格判定

DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2025.02.033

0 引 言

长期以来，电线电缆是建筑工程质量验收的必检产品，其检测项目主要包括电性能、机械性能以及结构尺寸等。其中导体截面积作为结构尺寸的参数，对于其是否需要检测或者判定一直存在争议。主要原因是电线电缆相关国家标准或者行业标准中，对于导体截面积没有明确的技术指标规定，而在建筑节能检测验收规范中又要求对导体截面积进行检测，但实际情况是多数电线电缆的截面积无法达到标称截面值，因此在工程质量验收中常常会引起各方的异议。

1 现有的截面积判定规则

GB / T 3956—2 0 0 8《电缆的导体》[1]、GB / T12706.1电力电缆系列标准、GB/T 5023系列标准、JB/T 8734系列标准中对于导体截面积均没有指标要求，在GB/T 4909.2—2009《裸电线试验方法 第2部分：尺寸测量》[2]和GB/T 3048.2—2007《电线电缆电性能试验方法 第2部分：金属材料电阻率》[3]中都规定有简单、复杂截面的试验方法，但依然没有截面积的相关指标要求。

工程检测上的建筑节能验收规范的标准中，对于低压电线电缆进场验收的有明确的要求，在国家GB 50411—2019《建筑节能工程施工质量验收规范》要求对进场的电线电缆的导体电阻进行送检并按GB/T 3956—2008的标准值判定，而对截面积没有要求判定，因此各个CMA实验室在实际检测过程中，一般都仅出具导体截面积的实测值。在DGJ08-113-2017《建筑节能工程施工质量验收标准》条款11.2.4中规定，低压配电系统选择的电线、电缆进场时，应对其导体电阻进行复验，且复验应为见证送检，虽然没有说明截面积送检，但在表17.2.2系统节能性能检测主要项目和要求中规定电缆电线的截面值不得低于设计值和标称值，这个要求就非常严格。

由于铜的价格较为昂贵，电线电缆产品的生产成本主要在于铜导体，铜导体的截面积大小是影响生产成本最重要的因素，事实上考虑到国家或行业产品标准中未规定截面积的指标，所以为了节约生产成本，厂家生产的大多数线缆的导体截面积实测数据均无法达到标称值，尤其是大截面的电缆，更是难以达到。笔者统计了2019年至2023年送检的2304份导体电阻合格的电缆产品的导体截面积检测数据，如果严格参照不低于标称截面的指标进行判定，这项指标的检测合格率仅为23.4%，表明DGJ08-113-2017中的判定规则过于严格。

2 截面积检测的必要性

在实际工程验收中，有人认为既然截面积一般不做判定，则不需要再进行截面积的检测，因此截面积的检测并不是必须的，只要导体电阻满足标准要求就可以判定其合格。然而，导体截面积的检测存在以下几点意义。首先，从建筑节能和经济角度考虑，使用小于设计值或设计规格的电缆，由于截面积较小所以导体的电阻就会增大，这样运行时电能消耗会增加，同时线缆的运行温度又会增高，从而导致电能的浪费，而运行温度的增加也会使得线缆的老化加快，增加后期维护和维修的成本，无论从节能的角度还是经济的角度看都不合适。其次，从用电安全的角度考虑，用较小的截面积会使得线路间压降增大，发热增大，轻则影响用电设备的使用，造成电气设备损坏，重则产生电气火灾，影响人民生命财产安全。最后，如果仅仅是电阻合格而截面积过大，则可能使用了质量较差或铜含量较低的铜导体（铜导体的电阻率大），既影响了电气线路的连接，线缆的品质也无法得到保障，同时过大的尺寸也可能导致导体与连接器无法匹配。

3 截面积判定规则的研究

前文提到截面积的检测在建筑节能检测是十分必要，但又没有合适的判定规则，笔者从尺寸匹配和铜线电阻率出发[4]，提出了一种结合了尺寸换算和电阻率换算的可行的判定方法。

一是尺寸换算法。考虑到导体尺寸与连接器相匹配，在标准GB/T 3956—2008《电缆的导体》附录C中规定了圆形导体的尺寸范围，其中紧压绞合圆形铜导体的尺寸范围不超过表C.2给出的最大值，不小于其中的最小值。根据表C.2中的最小直径和最大直径数值，根据公式（1）计算出最小理论换算截面积及偏差、最大理论换算截面积及偏差，可发现截面积的偏差范围为-6.87%～32.7%，考虑到绞合导体根据直径计算出的截面积比实际截面积大，根据目前的绞合技术，假设实际截面积约为计算值的90%，这样推算出截面积偏差范围约为-16.1%～19.3%。

式中：S ——截面积，mm2

D ——直径，mm

π——圆周率，取3.1416

实心铜导体的尺寸范围不超过标准中表C.1的给出值，最小值不低于表C.3中的给出值，根据公式（1）计算出最小理论换算截面积及偏差、最大理论换算截面积及偏差，可发现实心铜导体截面积的偏差范围为-18.6%～17.8%。

二是电阻率换算法。GB/T 3953—2009《电工裸电线》中表5规定了铜导体的20℃时电阻率最大值为0.017241 Ω·mm2/m，以此值为基准值，根据GB/T 3956—2008《电缆的导体》中第1种和第2种导体20℃时导体电阻最大值，按公式（2）进行计算，算出理论换算截面积。发现如果按照导体电阻的标准值进行生产，所生产出的电线电缆的截面积和标称截面之间一定是负偏差，且按照电阻率标准值0.017241 Ω·mm2/m得出的最小偏差在-13.9%～-4.20%。

S=ρLR（2）

式中：S ——截面积，mm2

ρ——20℃时电阻率，Ω·mm2/m

L ——导体长度，m

R ——20℃时最大电阻，Ω/ km

同理，根据GB/T 3956—2008《电缆的导体》中第5种和第6种导体20℃时导体电阻最大值，按公式（2）进行计算，算出理论换算截面积。按上述方法推算出截面积最小偏差在-13.6%～-4.20%。

随着退火铜线生产加工工艺的进步，现在生产出的铜线产品的20℃时电阻率均小于0.017241，因此假设按照实际的电阻率换算，实际的截面积可能更小[5]。考虑节能的话，电阻率换算法显然更加合理，但这种方法只能计算出最小偏差[6]，因此在实际判定规则制定中，应同时结合尺寸换算和电阻率换算，标准值应为标称值的偏差范围。负偏差以不同规格导体电阻率换算的最小偏差平均值取整作为极值，而正偏差以尺寸换算最大值取整作为极值。

由于第1种和第2种导体的电阻标准值与第5种和第6种导体的电阻标准值不同，因此本文也根据导体种类提出判定规则。其中第1种和第2种导体截面积与标称值的偏差范围不超过-7%～+20%，第5种和第6种导体截面积与标称值的偏差范围不超过-10%～+20%。根据制定的判定规则，通过2019至2023年2304份导体电阻合格的电缆产品的导体截面积检测数据进行验证，合格率为100%，基本符合实际情况。

4 结 论

建筑节能检测中截面积的判定一直存在争议，按照DGJ 08-113-2017进行判定会过于严格，可能导致大量电线电缆检测不合格，但如果检测截面积仅出具实测值，往往因为实测值小于标称值或设计值，又容易引起采购方、使用方或监管方的误解。因此本文考虑了尺寸匹配和纯铜的电阻率换算，提出了一种将截面积与标称值的偏差范围作为判定指标的判定规则，以供行业中各方作为参考，积极推动工程中建筑节能检测验收的规范化和标准化。

参考文献

[1]电缆的导体：GB/T 3956—2008[S].北京：中国标准出版社，2008.

[2]裸电线试验方法 第2部分：尺寸测量：GB/ T 4909.2—2009[S].北京：中国标准出版社，2009.

[3]电线电缆电性能试验方法 第2部分：金属材料电阻率试验： GB/T 3048.2—2007[S].北京：中国标准出版社，2007.

[4]电工圆铜线：GB/T 3953—2009[S].北京：中国标准出版社，2009.

[5]吴长顺.电线电缆产品检验（上册）[Z].2004.

[6]建筑节能工程施工质量验收规程： DGJ 08-113-2017[S].上海：同济大学出版社，2017.

作者简介

陈挚冰，硕士研究生，工程师，研究方向为材料检测。

（责任编辑：张瑞洋）