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电缆横截面积的测量

作者： Michael Marwell 2019-03-21

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在为我的房车购买逆变器时，还附带提供了电缆。不巧的是，却没有提供关于这些电缆的横截面积信息。由于逆变器的最大电流可能达到 200 A，因此我想确定电缆能够耐受这么大的电流，而不会发生房车起火。

图 1：随附电缆的横截面积未知（图片来源：Michael Marwell）

我如何知道随附电缆能否承载该电流？

最大载流量和允许的最大保险丝保护要取决于安装类型、环境温度以及用于不同横截面积的其他参数，并且还要符合规定。因此，我必须确定电缆的横截面积。

那么如何测量电缆的横截面积呢？

直接测量横截面积是不可能的。但是，我可以通过多种不同方式来确定电缆的横截面积。

如果我有不同的线端套管，就可以尝试哪个线端套管刚好能套在电缆上，从而确定电缆横截面积。如果电缆无法套进套管，则电缆横截面积过大，就必须选择更大的套管。如果电缆在套管中太松，就不得不使用更小的套管。当然，只有铜材料才需要插入套管。

另一种可能的方法是使用千分尺来测量电缆的直径，从而计算电缆的横截面积。为了达到这个目的，必须测量铜导线的直径。对于单线导线，这种测量方式是非常可靠的。但对于柔性多线电缆，千万不要将这些细导线压得太紧，以避免测量错误；但也要注意，各束导线之间会有一定量的间隙。因此我建议直接紧贴绝缘层进行测量。

图 2：测量直径（图片来源：Michael Marwell）

按照公式“直径² x π / 4”来计算横截面积 A。

我用一根已知横截面积的电缆测试了这种测量方法。测量直径为 3.1 mm。根据计算，横截面积为 7.5 mm²。在欧洲，电缆都是按照一定的横截面积制造的，例如 4 mm²、6 mm²、10 mm² 和 16 mm²。当然，也会制造更粗和更细的电缆，但通常没有中间尺寸。与测量计算值接近的两个值为 6 mm² 或 10 mm²。6 mm² 电缆的直径应为 2.8 mm，10 mm² 电缆的直径应为 3.6 mm。显然，我在测量过程中线束少压缩了 0.5 mm，也就说不足够紧。重新测量后算出的横截面积更接近 6 mm²，同时也符合我知道的横截面积值。

这里还应考虑电缆的来源。在欧洲，提供的电缆尺寸通常以横截面积 mm² 表示，但通常也会标注 AWG 尺寸（美国线规）。但是，应该通过查表或电缆制造商的规格书来获得这些值。

横截面积也可能直接印制在电缆上。这当然是确定横截面积的最可靠方法。

如果电缆上没有印制横截面积，在不损坏电缆的情况下，铜材料是无法测量的。还能有其他办法吗？

是否能够通过外部绝缘层的直径来确定横截面积？

这种横截面积确定方法也是可行的，只是不太可靠。我的电缆总直径大约为 7 mm。我能够找到印在电缆上的规格表，它显示了绝缘层厚度、电缆直径和横截面积。在该表中，我看到 7.3 mm 的直径对应于 10 mm² 的电缆横截面积。

图 3：测量外径（图片来源：Michael Marwell）

由于能够找到包含这些值的表格，因此可以确定我对电缆的判定是正确的。如果没有该表格，这种测量将是非常不精确的。如果我将绝缘层厚度 2 * 1 mm 从测量的 7 mm 电缆直径中减去，便得出铜导线的直径为 5 mm，进而计算出的横截面积为 19.6 mm²。而 10 mm² 电缆对应的直径为 3.6 mm。

相比之下，先前测量的 6 mm² 电缆的外径为 5.3 mm，绝缘层为 2 * 0.8 mm，那么可得出铜芯直径为 3.7 mm，横截面积为 10.7 mm²。

这些计算表明，只有通过制造商规格书能够明确找到该电缆规格时，通过外径确定电缆的横截面积才算得上可靠。

最终，我决定不使用房车随附的电缆，因为它的横截面积太小，无法承载可能达到的最大 200 A 电流。另外，随附电缆已被制造商弯折，超出了允许的最小弯曲半径。