Thư mục chú giải: Tiết diện ruột dẫn đồng của dây và cáp điện

Phạm vi và mục đích: Thư mục này dành cho các kỹ sư ngành cáp, kỹ sư điện, sinh viên sau đại học và nhà văn học thuật. Nó tổng hợp các tiêu chuẩn cốt lõi, bài báo tạp chí Trung Quốc, tài liệu nước ngoài và sách giáo khoa về tiết diện ruột dẫn đồng, với các mục được cung cấp theo kiểu tham khảo GB/T 7714 và các chú giải ngắn gọn, sẵn sàng để trích dẫn trong các bài báo khoa học và báo cáo kỹ thuật. Phạm vi bao phủ: tiết diện dẫn danh định so với tiết diện dẫn hiệu dụng, các lớp ruột dẫn, bện nén, ruột dẫn phân đoạn tiết diện lớn, điện trở AC/DC và kiểm tra lựa chọn kỹ thuật.

1. Tiêu chuẩn cốt lõi

1.1 Tiêu chuẩn quốc gia (Trung Quốc)

1.2 Tiêu chuẩn quốc tế

2. Bài báo tạp chí Trung Quốc (có chú giải)

Zhai Y H. Thiết kế và công nghệ sản xuất chính của ruột dẫn phân đoạn cho cáp điện lực cao áp 3000 mm²[J]. Electric Wire & Cable, 2025.

Chú giải: Dưới tần số công nghiệp AC, ruột dẫn đồng tròn đặc lớn thể hiện hiệu ứng bề mặt rõ rệt, với dòng điện tập trung gần bề mặt; việc đơn giản phóng to tiết diện hình học không thể tăng tuyến tính khả năng mang dòng. Ruột dẫn 3000 mm² sử dụng cấu trúc phân đoạn Milliken năm phân đoạn, chia ruột dẫn thành các phần tử phân đoạn cách điện lẫn nhau để làm suy yếu dòng điện xoáy. Bài báo suy ra các công thức cho tiết diện kiểm soát và tiết diện ngoài của một phần tử, yêu cầu điện trở DC hoàn thiện ≤ 0,0060 Ω/km và độ không tròn < 0,8 mm, và nghiên cứu ảnh hưởng của việc phân cấp khuôn nén và lực căng bện đến tính đồng nhất của tiết diện hiệu dụng.

Mei W J. Thiết kế cấu trúc ruột dẫn cáp ngầm nén tròn lớn[J]. Electric Wire & Cable, 2025.

Chú giải: Xây dựng mô hình hình học tiết diện cho ruột dẫn cáp ngầm đồng nén 630 mm² và 1800 mm², và nghiên cứu cách mức độ nén và chiều dài bện ảnh hưởng đến tính đồng nhất của tiết diện hiệu dụng. Ruột dẫn cáp ngầm yêu cầu biến thiên điện trở chu vi cực nhỏ để ngăn ngừa quá nhiệt cục bộ. Một phương pháp lặp được đưa ra cho đường kính dây đơn, số lớp và khuôn nén, với tiết diện hiệu dụng được xác minh bằng điện trở ruột dẫn hoàn thiện.

2.1 Cấu trúc ruột dẫn và điện trở AC/DC

Ning G K. Thiết kế cấu trúc và kiểm soát quy trình của ruột dẫn đồng lớn bện hỗn hợp dây tròn / dây hình thang[J]. Electric Wire & Cable, 2024.

Chú giải: Ruột dẫn đồng bện dây tròn thông thường có hệ số lấp đầy thấp, trong khi ruột dẫn hình thang hoàn toàn yêu cầu dụng cụ đắt tiền. Một cấu trúc bện hỗn hợp được đề xuất: dây tròn ở trung tâm và dây hình thang ở các lớp ngoài. Đối với ruột dẫn đồng 300 mm² và 400 mm², hệ số nén đạt 0,97–0,98 với biên độ điện trở DC ổn định, giảm tiêu thụ đồng khoảng 2–3% so với ruột dẫn nén dây tròn thông thường. Các phạm vi tỷ lệ chiều dài bện trên đường kính được đưa ra (lớp trong 23–30, lớp ngoài 14–16), cùng với yêu cầu kéo dài cho dây đồng ủ.

Dong Y Z. Ảnh hưởng của cấu trúc ruột dẫn cáp cao áp đến điện trở AC và DC[J]. Electric Wire & Cable, 2026.

Chú giải: Với cùng một tiết diện hiệu dụng, số lượng dây, đường kính dây đơn và hệ số nén ảnh hưởng trực tiếp đến điện trở AC. Dây nhỏ hơn làm giảm tổn thất dòng xoáy trong dây, nhưng dây nhỏ bện chặt làm tăng hiệu ứng lân cận. Thay đổi nhiệt độ làm thay đổi điện trở suất đồng và độ sâu bề mặt, do đó hiệu suất sử dụng tiết diện thay đổi phi tuyến theo nhiệt độ.

2.2 Khái niệm và lựa chọn tiết diện

Về vai trò và ý nghĩa của tiết diện danh định của ruột dẫn đặc cho cáp[J]. Electric Wire & Cable.

Chú giải: Làm rõ một quan niệm sai lầm phổ biến trong ngành: tiết diện danh định không bằng tiết diện hình học đo được. Khe hở bện, biến dạng nén và hệ số bện đều làm cho diện tích hình học lớn hơn tiết diện dẫn hiệu dụng; tiêu chí chấp nhận duy nhất cho một ruột dẫn là điện trở DC ở 20 °C. Sử dụng dữ liệu đo được cho nhiều kích cỡ, bài báo so sánh diện tích hình học với tiết diện hiệu dụng được tính ngược từ điện trở, và phân tích cơ chế đằng sau các ruột dẫn 'thiếu kích thước' (đo sai).

Lựa chọn và tối ưu hóa tiết diện cho cáp điện lực hạ áp đường dài[J]. Electrical Application, 2022.

Chú giải: Trình bày một quy trình lựa chọn hoàn chỉnh cho ruột dẫn đồng phân phối hạ áp (khả năng mang dòng, sụt áp, ổn định nhiệt, mật độ dòng kinh tế, độ bền cơ học), bao gồm công thức lựa chọn mật độ dòng kinh tế; phù hợp làm tài liệu tham khảo cho thiết kế kỹ thuật điện.

2.3 So sánh tiêu chuẩn Trung Quốc và nước ngoài

Dou H C. Phân tích sự khác biệt kỹ thuật chính giữa ruột dẫn đồng Trung Quốc và Hoa Kỳ cho cáp — dựa trên phân loại cấu trúc và tính toán điện trở[J]. Electric Wire & Cable, 2025.

Chú giải: So sánh ruột dẫn đồng GB/T 3956 (tiết diện danh định hệ mét) với hệ thống ruột dẫn đồng AWG của Hoa Kỳ. Tiêu chuẩn Trung Quốc sử dụng 'tiết diện danh định cố định cộng với giới hạn điện trở tối đa', trong khi AWG xác định tiết diện bằng đường kính dây đơn. Tài liệu tham khảo điện trở suất và hệ số hiệu chỉnh bện của chúng khác nhau, do đó ruột dẫn đồng có cùng diện tích hình học được đánh giá theo các giới hạn điện trở DC khác nhau; việc chuyển đổi tiết diện cần được chú ý trong lựa chọn xuất khẩu.

3. Tài liệu nước ngoài và báo cáo quốc tế

Deng Y, et al. Ảnh hưởng của cấu trúc ruột dẫn đồng đến điện trở AC và DC của cáp điện lực cao áp[J]. Wire & Cable, 2026.

Chú giải: Nghiên cứu ảnh hưởng của tiết diện ruột dẫn đồng, cấu trúc dây đơn và hệ số nén đến điện trở AC và DC, định lượng sự giảm tiết diện mang dòng hiệu dụng dưới hiệu ứng bề mặt.

CIGRE WG D1.54. Nguyên tắc cơ bản và phương pháp thực tế để đo điện trở AC và DC của ruột dẫn cáp điện lực và đường dây trên không: Tài liệu kỹ thuật 894[R]. Paris: CIGRE, 2023.

Chú giải: Một báo cáo kỹ thuật uy tín của CIGRE trình bày một cách có hệ thống các nguyên tắc, phương pháp và phân tích độ không chắc chắn để đo điện trở AC/DC và tiết diện hiệu dụng của ruột dẫn đồng; phù hợp làm tài liệu tham khảo cho các phương pháp thử nghiệm.

4. Danh sách tham khảo đầy đủ (Kiểu GB/T 7714)

Tiêu chuẩn:

1. GB/T 3956-2008, Ruột dẫn của cáp[S]. Bắc Kinh: China Standards Press, 2008.

2. GB 50217-2018, Tiêu chuẩn thiết kế cáp cho kỹ thuật điện lực[S]. Bắc Kinh: China Planning Press, 2018.

3. GB 51348-2019, Tiêu chuẩn thiết kế điện cho các tòa nhà dân dụng[S]. Bắc Kinh: China Architecture & Building Press, 2019.

4. GB/T 12706.2-2020, Cáp điện lực cách điện đùn và phụ kiện cho điện áp danh định từ 1 kV đến 35 kV — Phần 2: Cáp điện áp danh định 1 kV và 3 kV[S]. Bắc Kinh: China Standards Press, 2020.

5. IEC 60228:2023, Ruột dẫn của cáp cách điện[S]. Geneva: International Electrotechnical Commission, 2023.

6. IEC 60287-1-1:2014, Cáp điện — Tính toán định mức dòng điện — Phần 1-1: Phương trình định mức dòng điện (hệ số tải 100%) và tính toán tổn thất — Tổng quát[S]. Geneva: IEC, 2014.

Bài báo tạp chí:

7. Zhai Y H. Thiết kế và công nghệ sản xuất chính của ruột dẫn phân đoạn cho cáp điện lực cao áp 3000 mm²[J]. Electric Wire & Cable, 2025.

8. Mei W J. Thiết kế cấu trúc ruột dẫn cáp ngầm nén tròn lớn[J]. Electric Wire & Cable, 2025.

9. Ning G K. Thiết kế cấu trúc và kiểm soát quy trình của ruột dẫn đồng lớn bện hỗn hợp dây tròn / dây hình thang[J]. Electric Wire & Cable, 2024.

10. Dong Y Z. Ảnh hưởng của cấu trúc ruột dẫn cáp cao áp đến điện trở AC và DC[J]. Electric Wire & Cable, 2026.

11. Về vai trò và ý nghĩa của tiết diện danh định của ruột dẫn đặc cho cáp[J]. Electric Wire & Cable.

12. Lựa chọn và tối ưu hóa tiết diện cho cáp điện lực hạ áp đường dài[J]. Electrical Application, 2022.

13. Dou H C. Phân tích sự khác biệt kỹ thuật chính giữa ruột dẫn đồng Trung Quốc và Hoa Kỳ cho cáp — dựa trên phân loại cấu trúc và tính toán điện trở[J]. Electric Wire & Cable, 2025.

Tài liệu nước ngoài và báo cáo:

14. Deng Y, et al. Ảnh hưởng của cấu trúc ruột dẫn đồng đến điện trở AC và DC của cáp điện lực cao áp[J]. Wire & Cable, 2026.

15. CIGRE WG D1.54. Nguyên tắc cơ bản và phương pháp thực tế để đo điện trở AC và DC của ruột dẫn cáp điện lực và đường dây trên không: TB 894[R]. Paris: CIGRE, 2023.

Sách giáo khoa:

16. Qu X Q. Công nghệ bện[M]. Thượng Hải: Shanghai Scientific & Technical Publishers, 2001.

5. Tham khảo nhanh: Các khái niệm chính

5.1 Tiết diện danh định so với Tiết diện dẫn hiệu dụng

Tiết diện danh định chỉ là một ký hiệu kích thước và không phải là tiêu chí chấp nhận kích thước; tiết diện dẫn hiệu dụng được tính ngược từ điện trở DC ở 20 °C theo định luật Ohm về điện trở:

S = ρ₂₀ · L / R₂₀

trong đó ρ₂₀ là điện trở suất của đồng ủ ở 20 °C (khoảng 0,017241 Ω·mm²/m), R₂₀ là điện trở DC trên đơn vị chiều dài ở 20 °C (Ω/km), và L là chiều dài ruột dẫn. Ruột dẫn bện chứa các khe hở bên trong, do đó diện tích hình học của nó lớn hơn diện tích dẫn hiệu dụng; mục đích của việc nén, dây hình thang và cấu trúc phân đoạn là để tăng hệ số lấp đầy, tăng tiết diện hiệu dụng và giảm điện trở.

5.2 Kiểm tra ổn định nhiệt ngắn mạch

S ≥ I∞ · √t / √C

trong đó I∞ là dòng điện ngắn mạch ổn định (A), t là thời gian ngắn mạch (s), và C là hệ số ổn định nhiệt của ruột dẫn đồng (thường lấy là 143 trong thực hành kỹ thuật).

6. Hướng dẫn tìm kiếm và xác minh tài liệu

17. Bài báo tạp chí Trung Quốc: sử dụng CNKI (Cơ sở dữ liệu tri thức quốc gia Trung Quốc) và Wanfang Data để tìm kiếm các tạp chí Electric Wire & Cable và Electrical Application; định vị theo tác giả hoặc tiêu đề và hoàn thành số tập, số kỳ và số trang.

18. Tiêu chuẩn quốc gia Trung Quốc: Nền tảng dịch vụ công quốc gia về thông tin tiêu chuẩn (std.samr.gov.cn) cung cấp trạng thái và thông tin thư mục của các tiêu chuẩn.

19. Tiêu chuẩn IEC: lấy phiên bản hiện tại từ Cửa hàng web IEC (webstore.iec.ch).

20. Từ khóa tìm kiếm gợi ý: tiết diện ruột dẫn đồng, hệ số nén, hệ số lấp đầy, hệ số bện, ruột dẫn phân đoạn (Milliken), hiệu ứng bề mặt, điện trở DC, tiết diện danh định, mật độ dòng kinh tế.