实心扇形铝导体电缆是什么级别类型？

一、实心扇形铝导体电缆的定义

实心扇形铝导体电缆是一种电缆类型，其导体为实心的铝材质且截面呈扇形形状。在电缆结构中，导体起着传导电流的关键作用。对于实心扇形铝导体而言，它具备一定的结构特性。从材料方面看，铝是一种常见的导体材料，相比铜有成本较低的优势，在大量普及电力传输应用等方面有着重要意义。然而，铝的电阻率较铜高，这意味着在相同条件下传输同样电流时，铝导体的电能损耗会相对大一些，但由于成本因素在很多对成本敏感的应用场景下铝导体依然大量使用。在制造工艺上，因为是实心结构，相比绞合导体它的制造过程相对简单一些，但由于实心结构本身质地较硬，弹性差，弯曲扭转后内应力大，易变形难以恢复，并且常规的盘绞设备无法稳定地进行线芯预扭，所以制造大截面的实心扇形铝导体电缆难度较大。在这方面的制造中，不同企业会采用不同的工艺来克服上述这些难点，比如有的企业会对扇形实芯铝导体的圆心角处以及圆心角侧边与圆弧边的交角处设置为圆弧倒角来改善它的机械性能等。

二、实心扇形铝导体电缆的级别分类

按电缆标准中的级别分类

在电缆导体标准中，电缆的导体共分四种：第1种、第2种、第5种和第6种。其中第1种导体为实心导体（包含实心铝导体），第2种为绞合导体，第5种和第6种预定用于软电缆和软线的导体（第6种比第5种更柔软），所以实心扇形铝导体如果按照电缆通用的导体种类划分属于第1种导体级别。第1种实心导体预计用于固定敷设电缆的导体，简单说就是不经常移动、位置相对固定的电缆应用场景。例如在建筑物内部的一些固定电气线路铺设中使用的电缆，如果其导体为实心扇形铝导体，那么可以归为这种固定敷设电缆的第1种导体级别。这种级别分类方式是按照电缆行业的通用标准对导体进行分类的，有助于在不同的电缆选型、生产制造以及电气系统设计时统一规范地考虑各种因素，比如电流传输能力、机械强度等方面的不同要求等。

按照实际产品规格中的级别分类

在实际产品规格的层面，实心扇形铝导体电缆可以根据其截面大小进行级别分类。例如截面16²及以下的实心铝导体应是圆形截面（这是标准规定下的基本几何形状要求），不涉及扇形情况；而进入25²及以上的实心铝导体如果是多芯电缆可以采用扇形等成型截面。所以从某种意义上讲，可以以25²作为一个界限划分不同规格级别的实心扇形铝导体电缆。当截面25²以上的实心扇形铝导体电缆，由于其较大的截面，在导电能力、制造工艺复杂程度、使用的电气系统电压等级等方面往往与16²及以下的会有所不同。比如25²及以上的实心扇形铝导体电缆因为较大的载流量，可能更多用于中高压（相对于低压而言）的输电或者大型电器设备的供电线路中；而16²以下圆形截面的实心铝则更多应用于一些小电流传输或者对导体柔韧性要求更高（因为不是实心扇形结构相对柔韧性会好一些）的简单电气回路中，例如小型家用电气设备的电源线等较为简单低压的线路。并且从生产制造角度，25²以上的实心扇形铝导体电缆由于截面大，在成型、绝缘包覆等工艺上与小截面电缆也存在较大区别。例如大截面的实心扇形铝导体在进行绝缘包覆时，需要确保绝缘层厚度均匀且完整，防止局部漏电或者击穿，这对生产设备和工艺的精度要求更高。

三、实心扇形铝导体电缆的类型

按绝缘材料类型分类

聚氯乙烯（PVC）绝缘型：聚氯乙烯是一种常用的电缆绝缘材料。它具有较好的绝缘性能、化学稳定性和一定的机械性能。使用聚氯乙烯作为绝缘材料的实心扇形铝导体电缆成本相对较低，适合应用于一些对成本较为敏感且电压等级要求不是特别高的场所，如普通建筑物的室内照明线路、小型电器的供电线路等。然而，聚氯乙烯在燃烧时会释放有害气体，所以在一些对防火、环保有较高要求的场所使用会受到限制。例如在一些人员密集的公共场所或对环境有特殊要求的工业场所，可能会限制聚氯乙烯绝缘电缆的使用。

交联聚乙烯（XL-PE）绝缘型：交联聚乙烯通过特殊的交联工艺，使聚乙烯分子链之间形成三维网状结构，大大提高了其耐热性能、机械性能和电气绝缘性能。这种绝缘类型的实心扇形铝导体电缆适用于中高压输电线路以及对电缆性能要求较高的环境。例如在城市的配电网改造项目中，交联聚乙烯绝缘的实心扇形铝导体电缆被广泛使用。因为其能够承受较高的电压，并且在长期使用中，能够保持较好的电气稳定性。而且交联聚乙烯绝缘电缆在火灾情况下产生的烟雾和有毒气体相对较少，这对于保障人员安全和减少环境污染是有益的，在建筑物内部的敷设也符合消防安全要求。

低烟无卤（Halogen-free）绝缘型：低烟无卤绝缘材料符合现代的环保和安全要求。它在燃烧时几乎不产生烟雾和有毒卤化物气体。对于像地铁、高层建筑物、医院等人员高度密集和对安全要求极高的场所，低烟无卤绝缘的实心扇形铝导体电缆是理想的选择。这种电缆在保障电力传输的同时，在紧急情况下如火灾等，能够最大限度地减少对人员的伤害和对设备的损害。

按防护层类型分类

无铠装型：这种类型的实心扇形铝导体电缆没有铠装层，结构相对简单。它比较适合于环境条件相对较好，如室内、桥架内等安装环境，对于电缆免受机械外力冲击要求较低的场所。例如一些在干净室内环境中的电子设备的内部供电线路，只需要基本的绝缘保护，使用无铠装型的实心扇形铝导体电缆即可满足电气性能要求，而且成本较低、电缆整体比较轻便。

铠装型：铠装型电缆就是在电缆外部增设了铠装层，一般采用钢带或者钢丝等金属材料。铠装层增强了电缆的机械强度，使得电缆能够抵御一定程度的来自外部的挤压、冲击等机械伤害。铠装型实心扇形铝导体电缆常用于环境较为恶劣的场所，如埋地敷设，因为地下可能存在石头、挖掘施工等造成的外力挤压危险；又如在工业厂房中，如果电缆可能会遭受频繁的机械撞击或者移动设备的拖拽时，铠装型电缆可以有效地保护电缆的内部结构，确保电力传输的稳定可靠。

四、常见的实心扇形铝导体电缆级别和类型

常见的级别类型组合及应用场景

按照导体级别为第1种（实心导体），绝缘材料采用交联聚乙烯绝缘，无铠装防护层类型的实心扇形铝导体电缆。这种电缆常用于城市中低压配电网的架空或者桥架敷设线路。它能够满足一定的电压等级（如1-10kV等级范围）要求，而且由于交联聚乙烯的良好绝缘性能，保证了电力传输的安全性和稳定性。同时，无铠装使得电缆在桥架这种固定安装方式下安装方便且成本较低，适合在城市中对空间利用效率和成本控制有要求的电力分配系统。

截面较大（25²及以上）属于第1种导体级别的实心扇形铝导体电缆，采用低烟无卤绝缘、铠装防护层类型。常见于大型商业建筑、医院、数据中心等场所的内部供电系统。因为这些场所人员密集、设备贵重，需要电缆具有良好的安全性能，低烟无卤绝缘符合安全和环保要求；而铠装层在建筑物内部复杂的布线环境和存在一定机械干扰（如设备安装移动可能接触到电缆等情况）时能够对电缆起到很好的保护作用。尤其是在火灾等紧急情况下，低烟无卤的特性可以大大减少对人员和设备的危害，铠装层减少电缆被破坏的风险，从而保证电力供应直至人员疏散等应急操作完成。

不同级别类型在不同行业的使用倾向

在电力行业，第1种导体级别的实心扇形铝导体电缆无论是哪种绝缘和防护层类型，重点关注的是电缆的导电性能和安全性。在输电干线方面可能更多使用大截面（25²及以上）的交联聚乙烯绝缘的铠装或者无铠装电缆，以适应高压、大电流传输要求的同时，保障输电的稳定性和安全性。而在发电厂内的局部供电线路则可能根据具体的电压等级和设备要求选用不同的绝缘和防护层类型，如小企业内部发电车间可能使用小截面（16²及以下）的聚氯乙烯绝缘无铠装的实心扇形铝导体电缆为一些对成本比较敏感的小功率辅助设备供电。

在建筑行业，对实心扇形铝导体电缆则更多从防火、环保、适应建筑结构布局等角度考虑。例如在住宅建设中，可能会使用截面适中、符合家庭用电负荷要求的低烟无卤绝缘无铠装的实心扇形铝导体电缆；而在大型公共建筑如机场候机楼建设中，由于电气设备众多、用电负载大、人员密集等特点，倾向于使用大截面（25²及以上）的低烟无卤绝缘且铠装的实心扇形铝导体电缆来确保供电的稳定和安全。

五、如何确定实心扇形铝导体电缆的级别类型

根据使用场景确定级别类型的基本原则

电流负载和电压等级

如果是用于低电压（如400V以下）小电流（例如供给小型家用设备或者楼内普通照明等几安培到几十安培电流范围）传输时，可能选择截面16²及以下的实心铝导体（非扇形主要是圆形截面，一般也不属于大型exponent电缆规格中的特殊类型，更多是基础线路）或者选择一些基本绝缘类型（如聚氯乙烯绝缘）的实心扇形铝导体电缆（如果考虑多芯电缆且电流稍大的情况）。当涉及中高压（如1kV-35kV）输电且电流较大（几百安培甚至上千安培，例如城市配电网主干线部分）时，就需要选择25²及以上的实心扇形铝导体电缆，并且可能采用交联聚乙烯绝缘等高性能绝缘材料的电缆，以保证在高电压下的电气绝缘性能和足够的载流能力。

机械强度要求

对于机械保护要求较低的环境，例如在洁净的室内，电缆敷设在桥架或者线槽内，无铠装的实心扇形铝导体电缆就可以满足要求。但如果是电缆可能遭受机械外力撞击、挤压或者需要长期埋地承受土壤压力（如在园区地下电力管网铺设）等情况，就应当选择铠装型的实心扇形铝导体电缆，以提高其抵御机械外力的能力，保障电缆内部的导体和绝缘层等不受破坏。

环境条件因素

在普通室内环境、干燥、无特殊防火要求的场所，选择聚氯乙烯绝缘电缆可能比较经济实用；而在像地铁、高层建筑、医院等对防火、人员安全要求较高的场所，要选用低烟无卤绝缘的实心扇形铝导体电缆。如果电缆处于一些存在化学腐蚀风险的工业环境（如化工企业车间附近），还需要考虑电缆绝缘和防护层材料具有一定的耐腐蚀性能，可能会选择特殊配方或者专门用于耐腐蚀环境的电缆。

测试和检验辅助确定级别类型

电气性能测试

通过对电缆的直流电阻进行测试，可以判定实心扇形铝导体的导电性能是否符合相应级别的要求。例如，按照国家标准规定不同截面的实心铝导体在特定温度（一般为20℃）下有对应的最大电阻值。如果实测电阻值在允许范围内，且该电缆标称是某一级别的实心扇形铝导体电缆（比如说是25²及以上的大截面用于中高压输电的电缆），则初步符合级别类型要求。另外，绝缘电阻的测试也是至关重要的，它反映了电缆绝缘的质量。高绝缘电阻意味着电缆能够较好地阻止电流泄漏，从而保证电气安全。对于不同绝缘类型（如交联聚乙烯绝缘、低烟无卤绝缘等）都有对应的绝缘电阻标准范围，根据测试结果可以辅助确定电缆的绝缘类型（也就是类型中的一部分）是否合适。

机械性能测试

对电缆进行拉伸试验可以确定实心扇形铝导体及其外层防护层（如铠装层）等的机械强度。例如，如果是要求在长期张力作用下（如架空电缆受自身重力和风力等外力）不被拉断或者变形的电缆，需要通过拉伸试验来检验。弯曲试验可以检测电缆的柔韧性，因为实心扇形铝导体相对较硬，在多次弯曲情况下如果柔韧性不足可能导致导体或绝缘层损坏，所以通过弯曲试验确保电缆能够适应实际敷设过程中的弯曲操作（如在建筑内布线丛拐弯处的应用）也是确定电缆是否符合级别类型要求的一部分。此外，如有铠装层，还要通过抗压试验等来检测铠装层承受外部挤压的能力。

防火性能测试

在有防火要求的场所使用的实心扇形铝导体电缆，需要进行防火性能测试。例如按照国家标准测试电缆的阻燃性，即电缆在遇到火源时是否具有阻止火焰蔓延的能力。还有测试电缆燃烧时产生的烟雾密度和毒性气体释放量等指标。低烟无卤绝缘的电缆与聚氯乙烯绝缘电缆在这些指标上有很大差别。如果对于某一建筑场所规定了必须使用满足一定防火标准（如燃烧时低烟无毒）的电缆，那么只有通过这些防火性能测试的对应类型（低烟无卤绝缘类型等）电缆才符合要求。