Geannoteerde bibliografie: dwarsdoorsnede van koperen geleider van elektrische draden en kabels

Reikwijdte en doel: Deze bibliografie is bedoeld voor ingenieurs in de kabelindustrie, elektrotechnici, afgestudeerde studenten en academische schrijvers. Het verzamelt de kernnormen, Chinese tijdschriftartikelen, buitenlandse literatuur en leerboeken over de dwarsdoorsnede van koperen geleiders, met vermeldingen in de GB/T 7714-referentiestijl en korte annotaties, klaar om te worden geciteerd in academische artikelen en technische rapporten. Dekking: nominale vs. effectieve geleidende doorsnede, geleiderklassen, compacte strengen, gesegmenteerde geleiders met grote doorsnede, AC/DC-weerstand en technische selectiecontroles.

1. Kernnormen

1.1 Nationale normen (China)

1.2 Internationale normen

2. Chinese tijdschriftartikelen (met annotaties)

Zhai Y H. Ontwerp en belangrijkste productietechnologie van gesegmenteerde geleider voor een hoogspanningskabel van 3000 mm² [J]. Elektrische draad en kabel, 2025.

Annotatie: Bij wisselstroom met netfrequentie vertoont een grote massieve ronde koperen geleider een opvallend skin-effect, waarbij de stroom geconcentreerd is nabij het oppervlak; het simpelweg vergroten van de geometrische dwarsdoorsnede kan de capaciteit niet lineair verhogen. De geleider van 3000 mm² maakt gebruik van een gesegmenteerde Milliken-structuur met vijf sectoren, waardoor de geleider in onderling geïsoleerde sectorelementen wordt verdeeld om wervelstromen te verzwakken. Het artikel leidt formules af voor de controlerende doorsnede en de omtrekdoorsnede van een enkel element, vereist een uiteindelijke gelijkstroomweerstand van ≤ 0,0060 Ω/km en onrondheid < 0,8 mm, en bestudeert de invloed van verdichtingsmatrijsgradatie en strandingsspanning op de effectieve uniformiteit van de doorsnede.

Mei W J. Structureel ontwerp van grote ronde, gecompacteerde onderzeese kabelgeleiders [J]. Elektrische draad en kabel, 2025.

Annotatie: Bouwt een geometrisch dwarsdoorsnedemodel voor gecompacteerde koperen onderzeese kabelgeleiders van 630 mm² en 1800 mm², en onderzoekt hoe de mate van verdichting en de leglengte de uniformiteit van de effectieve doorsnede beïnvloeden. Onderzeese kabelgeleiders vereisen een extreem kleine variatie in de omtreksweerstand om lokale oververhitting te voorkomen. Er wordt een iteratieve methode gegeven voor de diameter van de enkele draad, het aantal lagen en de verdichtingsmatrijzen, waarbij de effectieve doorsnede wordt geverifieerd door de weerstand van de afgewerkte geleider.

2.1 Geleiderstructuur en AC/DC-weerstand

Ning G K. Structuurontwerp en procescontrole van een ronde draad / trapeziumvormige draad gemengde grote koperen geleider [J]. Elektrische draad en kabel, 2024.

Annotatie: Een conventionele, allround gevlochten koperen geleider heeft een lage vulfactor, terwijl een volledig trapeziumvormig geprofileerde geleider duur gereedschap vereist. Er wordt een constructie met gemengde strengen voorgesteld: ronde draden in het midden en trapeziumvormige draden op de buitenste lagen. Voor koperen geleiders van 300 mm² en 400 mm² bereikt de verdichtingsfactor 0,97–0,98 met een stabiele DC-weerstandsmarge, waardoor het koperverbruik met ongeveer 2–3% wordt verminderd in vergelijking met een conventionele gecomprimeerde geleider met ronde draden. Er worden verhoudingen tussen de lengte en de diameter gegeven (binnenlagen 23–30, buitenlagen 14–16), samen met de rekvereiste voor gegloeid koperdraad.

Dong Y Z. Invloed van de structuur van hoogspanningskabelgeleiders op AC- en DC-weerstand [J]. Elektrische draad en kabel, 2026.

Annotatie: Voor dezelfde effectieve doorsnede hebben het aantal draden, de diameter van de enkele draad en de verdichtingsfactor rechtstreeks invloed op de AC-weerstand. Fijnere draden verminderen het wervelstroomverlies binnen de draad, maar fijnaderige draden versterken het nabijheidseffect. Temperatuurveranderingen veranderen de koperweerstand en huiddiepte, zodat het gebruik van de dwarsdoorsnede niet-lineair varieert met de temperatuur.

2.2 Doorsnedeconcepten en selectie

Over de rol en betekenis van de nominale doorsnede van een massieve geleider voor kabels[J]. Elektrische draad en kabel.

Annotatie: Verduidelijkt een veel voorkomende misvatting in de sector: de nominale doorsnede is niet gelijk aan de gemeten geometrische doorsnede. Strandingsspleten, verdichtingsvervorming en de lay-factor maken het geometrische gebied allemaal groter dan de effectieve geleidende doorsnede; het enige acceptatiecriterium voor een geleider is de gelijkstroomweerstand van 20 °C. Met behulp van meetgegevens voor verschillende afmetingen vergelijkt het artikel het geometrische gebied met de effectieve doorsnede, teruggerekend op basis van de weerstand, en analyseert het mechanisme achter 'ondermaatse' (korte) geleiders.

Selectie en optimalisatie van de doorsnede voor laagspanningskabels over lange afstanden[J]. Elektrische toepassing, 2022.

Annotatie: Presenteert een volledige selectieprocedure voor koperen geleiders voor laagspanningsdistributie (stroomsterkte, spanningsval, thermische stabiliteit, economische stroomdichtheid, mechanische sterkte), inclusief de selectieformule voor de economische stroomdichtheid; geschikt als referentie voor elektrotechnisch ontwerp.

2.3 Vergelijking van Chinese en buitenlandse normen

Dou H C. Analyse van de belangrijkste technische verschillen tussen Chinese en Amerikaanse koperen geleiders voor kabels – gebaseerd op structurele classificatie en weerstandsberekening [J]. Elektrische draad en kabel, 2025.

Annotatie: Vergelijkt de GB/T 3956 koperen geleider (metrische nominale doorsnede) met het Amerikaanse AWG koperen geleidersysteem. De Chinese standaard gebruikt 'vaste nominale doorsneden plus maximale weerstandslimieten', terwijl AWG de doorsnede definieert op basis van de diameter van een enkele draad. Hun weerstandsreferenties en strandingscorrectiefactoren verschillen, dus koperen geleiders met hetzelfde geometrische gebied worden beoordeeld op basis van verschillende DC-weerstandslimieten; De conversie van dwarsdoorsneden moet in de exportselectie worden bekeken.

3. Buitenlandse literatuur en internationale rapporten

Deng Y, et al. Invloed van de koperen geleiderstructuur op de AC- en DC-weerstand van hoogspanningskabels[J]. Draad en kabel, 2026.

Annotatie: Bestudeert de effecten van de doorsnede van koperen geleiders, de structuur van een enkele draad en de verdichtingsfactor op AC- en DC-weerstand, waarbij de vermindering van de effectieve stroomvoerende doorsnede onder het huideffect wordt gekwantificeerd.

CIGRE WG D1.54. Basisprincipes en praktische methoden voor het meten van de AC- en DC-weerstand van geleiders van stroomkabels en bovengrondse lijnen: Technische brochure 894[R]. Parijs: CIGRE, 2023.

Annotatie: Een gezaghebbend technisch rapport van CIGRE waarin systematisch de principes, methoden en onzekerheidsanalyse worden gepresenteerd voor het meten van de AC/DC-weerstand en de effectieve doorsnede van koperen geleiders; geschikt als referentie voor testmethoden.

4. Volledige referentielijst (GB/T 7714-stijl)

Normen:

1.GB/T 3956-2008, Geleiders van kabels [S]. Peking: China Standards Press, 2008.

2.GB 50217-2018, Standaard voor kabelontwerp van elektrische energietechniek [S]. Peking: China Planning Press, 2018.

3.GB 51348-2019, Standaard voor elektrisch ontwerp van civiele gebouwen [S]. Peking: China Architecture & Building Press, 2019.

4.GB/T 12706.2-2020, Geëxtrudeerde stroomkabels en accessoires met vaste isolatie voor nominale spanningen van 1 kV tot 35 kV — Deel 2: Kabels met nominale spanningen 1 kV en 3 kV[S]. Peking: China Standards Press, 2020.

5.IEC 60228:2023, Geleiders van geïsoleerde kabels [S]. Genève: Internationale Elektrotechnische Commissie, 2023.

6.IEC 60287-1-1:2014, Elektrische kabels — Berekening van de nominale stroom — Deel 1-1: Vergelijkingen van stroomwaarden (100% belastingsfactor) en berekening van verliezen — Algemeen [S]. Genève: IEC, 2014.

Tijdschriftartikelen:

7.Zhai Y H. Ontwerp en belangrijkste productietechnologie van gesegmenteerde geleider voor een hoogspanningskabel van 3000 mm² [J]. Elektrische draad en kabel, 2025.

8.Mei W J. Structureel ontwerp van grote ronde, gecompacteerde onderzeese kabelgeleiders [J]. Elektrische draad en kabel, 2025.

9.Ning G K. Structuurontwerp en procescontrole van een ronde draad / trapeziumvormige draad gemengde grote koperen geleider [J]. Elektrische draad en kabel, 2024.

10.Dong Y Z. Invloed van de structuur van hoogspanningskabelgeleiders op AC- en DC-weerstand [J]. Elektrische draad en kabel, 2026.

11.Over de rol en betekenis van de nominale doorsnede van een massieve geleider voor kabels[J]. Elektrische draad en kabel.

12.Selectie en optimalisatie van de doorsnede voor laagspanningskabels over lange afstanden[J]. Elektrische toepassing, 2022.

13.Dou H C. Analyse van de belangrijkste technische verschillen tussen Chinese en Amerikaanse koperen geleiders voor kabels – gebaseerd op structurele classificatie en weerstandsberekening [J]. Elektrische draad en kabel, 2025.

Buitenlandse literatuur en rapporten:

14.Deng Y, et al. Invloed van de koperen geleiderstructuur op de AC- en DC-weerstand van hoogspanningskabels[J]. Draad en kabel, 2026.

15.CIGRE WG D1.54. Basisprincipes en praktische methoden voor het meten van de AC- en DC-weerstand van geleiders van stroomkabels en bovengrondse leidingen: TB 894[R]. Parijs: CIGRE, 2023.

Leerboeken:

16.Qu X Q. Strandingtechnologie [M]. Shanghai: Shanghai Wetenschappelijke en Technische Uitgevers, 2001.

5. Beknopte referentie: sleutelconcepten

5.1 Nominale doorsnede versus effectieve geleidende doorsnede

De nominale doorsnede is slechts een maataanduiding en geen dimensionaal acceptatiecriterium; de effectieve geleidende doorsnede wordt teruggerekend op basis van de gelijkstroomweerstand van 20 °C volgens de weerstandswet van Ohm:

S = ρ₂₀ · L / R₂₀

waarbij ρ₂₀ de weerstand is van gegloeid koper bij 20 °C (ongeveer 0,017241 Ω·mm²/m), R₂₀ de gelijkstroomweerstand van 20 °C per lengte-eenheid (Ω/km) is en L de lengte van de geleider is. Een gestrande geleider bevat interne openingen, dus het geometrische oppervlak is groter dan het effectieve geleidende oppervlak; Het doel van verdichten, geprofileerde draden en gesegmenteerde constructie is het verhogen van de vulfactor, het vergroten van de effectieve doorsnede en het verminderen van de weerstand.

5.2 Controle thermische stabiliteit bij kortsluiting

S ≥ I∞ · √t / √C

waarbij I∞ de kortsluitstroom in stabiele toestand (A) is, t de kortsluitduur (s) is en C de thermische stabiliteitscoëfficiënt van de koperen geleider is (in de technische praktijk gewoonlijk als 143 beschouwd).

6. Gids voor het zoeken en verifiëren van literatuur

17.Chinese tijdschriftartikelen: gebruik CNKI (China National Knowledge Infrastructure) en Wanfang Data om de tijdschriften Electric Wire & Cable en Electrical Application te doorzoeken; zoek op auteur of titel en vul het volume, het nummer en de paginanummers in.

18.Chinese nationale standaarden: het National Public Service Platform for Standards Information (std.samr.gov.cn) biedt de status en bibliografische informatie van standaarden.

19.IEC-normen: verkrijg de huidige versie via de IEC Webstore (webstore.iec.ch).

20.Voorgestelde zoekwoorden: doorsnede koperen geleider, verdichtingsfactor, vulfactor, lekfactor, gesegmenteerde geleider (Milliken), huideffect, DC-weerstand, nominale doorsnede, economische stroomdichtheid.