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带有地线的电子电缆
摘要：本文介绍了带有地线的电力电缆的由来及其发展的过程，对如何选择地线的
钱面作了较详细论述，并展望该产品的发展方向。
关键词：带有地线的电力电缆；结构；地线截面；选择；
展望中国分类号：TM 247.1
文献标识码：A
本文所要评述的“带有地线的电力电缆”，是指在无铝装层（钢丝、钢带铝装
）；无金属屏蔽层（铜丝、铜带）；无铝、铅金属套的电力电缆中，包含有一根用
作保护接地的导体，这种导体的英文名为Grounding Conductors，简称为地线。在
传统的电缆结构中，某些构件（铝装、屏蔽、金属套等）在一定的条件下，虽然也
有地线的功能，但不属于本文讨论的范围。
1 市场情况
众所周知，在我国现行的力线标准中，没有这样的产品。就国际而言，从我们
接触到的资料中，Grounding Conductors这个词作为电缆构件之一出现在电缆标准
中的时间是1991年：美国UL标准，UL－1277电力和控制托架电缆（Electrical Po-
wer And Control Tray Cables）第二版（1989年3月版），并在1991年11月的修订
中，在电缆结构一章内，列入了接地导体（Grounding Conductors）一节，分6个
问题及3个表，对接地导体的材料、截面、结构、标志等作了详细规定。
紧随其后，以美国的南方电线公司（South Wire CO.）和通用电缆公司（Gen-
eralCable CO.）为代表的电力电缆生产厂家于1992年推出了“TC型带有地线的电
力电缆”——“Type TC Power cable With Ground”，TC是托架电缆（Tray C-
able）的缩写。该类型电缆由于敷设在托架（盘）上，无需铝装，无需金属屏蔽层
及金属外护套，其使用电压为600V。导体材料全部是铜，绝缘材料有XLPE和PVC／
NYLON两种，电缆工作温度90℃。电缆有三芯带地线和四芯带地线两个系列，导电
线芯的几何形状和不带地线的电缆一样，全是圆形。多芯电力电缆不采用扇形是美
国电线一大特色，其规格范围从8A WG（8.367mm2）到1000 kcmil（千圆密耳），
1000 kcmil＝507mm2。
就国内情况而言，虽然没有“带有地线的电力电缆”的名称出现，但以“五芯
电缆”命名的产品出现至今已近10年。五芯电缆实质上就是带有地线的四芯电力电
缆。80年代末四川电缆厂生产的第一根五芯电缆，用于成都新体育馆工程，规格是
4×185mm2＋I×95mm2。这些年来，虽然批量不是很大，但几乎每年均有五芯电缆
的生产合同。市场的需要，导至了一项实用新型专利的诞生。四川电缆厂于1991年
11月申请了专利：《一种瓦形截面导电线芯的多芯电缆》，国家专利局于1992年5
月发布申请公告（公告号CN2103853U），同年8月，由国家专利局颁布了第85893号
决定书，授予四川电缆厂拥有该实用新型的专利权。在公告中明确指出了该专利的
特征：《其特征是径向分布的各个导电线芯分别为瓦形截面导电线芯，正是这种截
面形状的导电线芯使得径向分布的各个这种线芯组合后，电缆中心部位可以置放其
他电缆构件的圆形截面空间》。
为了适应五芯电缆的出现，四川电缆厂曾于1994年编制和发布了相应的企业标
准（Q／CSD B715—94）。在标准中首次与中性线芯并列引入了“地线线芯”这个
名词，对地线线芯的结构、色标作了规定。在此期间，国内许多电缆厂也和四川电
缆厂一样，承接了不少的五芯电缆的生产任务，在《电线电缆》杂志和各地区的情
报刊物上，有关探讨五芯电缆结构设计的文章也时有所见。
带地线的三芯电缆国内情况又是如何呢？从字面上看，好像没有出现这样的产
品，但仔细分析一下生产记录，可以认为带地线的三芯电缆国内已在生产，已有用
户，例如在我厂近年来承接的生产合同中，常有一些“非标准”的四芯电缆生产合
同，在1998年6月的生产计划中，就有这样一些非标准的四芯电缆：
（1）3×95＋1×25mm2（标准产品应是3×95＋1× 50mm2；
（2）3×95＋1×35mm2（标准产品应是：3×95＋1×50mm2；
（3）3×70＋1×25mm2（标准产品应是：3×70＋1×35mm2；
（4）3×50＋1×16mm2（标准产品应是：3×50＋1×25mm2；
（5）3×185＋1×70mm2（标准产品应是：3×185＋1×95mm2;
这些非标准产品的共同特点是第四芯（中性线芯）截面小于标准的规定。由于
销售人员在签订合同时，没有向用户询问订购该产品的用途，但可以推断，用户将
该产品的第四芯不是用作三相四线制系统中的中性线，极有可能是作地线使用。因
为如作中性线使用，是既违反标准又不合潮流。电缆标准GB12706.1－91公布近10年
了，设计人员不可能不知道或公然违反；说不合潮流是指四芯电缆中的三大一小正
在被四等芯取代。在GB 50054－95低压配电设计规程》中，第2.2.7条：“以气体放
电灯为主要负荷的回路中，中性线截面不应小于相线截面”。当我们环顾四周，不
论是室内外的公共场所，还是工、商业建筑，乃至生活居室，到处都可以看到气体
放电灯，难怪在我们承接的订货中四等芯电缆越来越多，三大一小越来越少，在美
国等发达国家中，几乎全是四等芯电缆。因此，作者认为出现在我国的这些非标准
的四芯电缆就是国际上的带地线的三芯电缆。
从以上分析，可以看出，在经济日益全球化的今天，我国的电缆工业及其市场
基本上和国际上同步，例如90年代初国际上出现了带有地线的电力电缆，我们国内
出现了“五芯电缆”和“非标准四芯电缆”，两者名称不同，但本质为一。只是我
们的生产是“各自为政”，没有统一的标准。在上述引用的事例中，同样的电缆标
称截面为3×95mm2，甲用户要求第四芯为25mm2，乙用户要求为35mm2，这样状况的
弊端是不言而喻的，这就是本厂最近编制和发布《带有地线的电力电缆》企业标准
的背景，这也标志着市场呼唤我国的带有地线的电力电缆标准及早问世。
2 地线截面的选择
在原有的各种规格的电缆中加一根地线，首先碰到的问题是地线截面如何选择？
这些年来，从我厂的经历看，地线截面的选择权在用户手里，由于没有统一的标准，
所以用户的选择也就不尽一致。就五芯电缆而言，归纳起来，有三种情况：
（1）地线截面等于导电线芯标称截面，如1998年6月我厂就生产过4×185＋1×
185mm2。
（2）地线截面等于GB12708.1-91中第6.4节规定的不等截面四芯电缆中的第四芯
截面，即地线截面等于中性线截面。
（3）地线截面符合规定：
注：当采用此表若得出非标准截面时，应选用与之最接近的标准截面导体。
在制订我国的电线电缆标准过程中，提出“向国际标准靠拢”的口号恐怕有20
年以上的历史了，现行的电线电缆标准，众所周知是参照IEC的标准制定的，限于作
者孤陋寡闻，不了解 IEC是否有“带有地线的电力电缆”这一类的产品标准？能找
到的参考标准就是UL标准（UL－1277）以及美国公司根据UL－1277等标准制定的企
业标准。现将UL－1277中的有关内容摘泽介绍如下。
UL－1277是一个综合性的基础标准，不是具体地某一种特定产品的标准，按电
缆的工作温度90℃，75℃，6O℃等分列3个表，并规定了不同的地线截面；每个表中
依导体材料的不同，又分钢和铝及铜包铝两类，为了节省篇幅和便于读者阅读，这
里只介绍90℃、铜导体的有关规定，单位已由美国线规AWG换算成公制。
前面提到的美国南方电线公司，通用电缆公司推出的TC型带有地线的电力电缆
就是基于规定的地线截面。
鉴于UL标准的权威性已为国际产业界公认，在我国的带有地线的电力电缆标准
尚未问世之际，参照UL标准制定带有地线的电力电缆的企业标准应该说是适宜的。
这将有利于和国际市场接轨，有利于参与国际市场的竞争。
3 展望
3.1 带有地线的电力电缆结构型式
地线截面确定之后，即可进行带有地线的电力电缆结构设计了。自五芯电缆——
带有地线的四芯电缆在中国电缆市场出现后，各厂都根据各自的具体情况，设计制
造了不同结构类型的五芯电缆，都在总结经验，探索一种最佳的结构模式。所谓“
最佳”，无非就是在保证质量（电缆的使用性能）的前提下，制造时省工省料，安
装时施工方便。展望将来，带有地线的电力电缆占主导地位的结构模式，恐怕将是
以圆形导体和以瓦形导体为基础的两种结构模式。
写到这里，顺便谈谈“瓦形”、“弓形”名称之争。这虽非本质问题，但作者
愿意介绍一下1991年所申请专利时定名为“瓦形”的理由。本人设计的截面形状，
从像形角度看，称之为“弓形”、“扇形”等都可以。但翻开我国的电缆文献、著
作，这两个名字并不陌生，如电缆行业公认的权威著作——已故的西安交通大学刘
子玉教授编的西安交大教材《电气绝缘结构设计原理》一书中，多次提到“弓形”
这个名词，至于“扇形”用的更普遍、频繁。面对这种状况，给它取一个新名称不
是更好吗？
3.2 带有地线的电力电缆的市场前景展望
二芯带地电缆的市场：单相三线制线路和系统。和人们生活息息相关的居室内
布线、办公室内的布城都在用单相三线制取代过去的单相两线制。即用“工作零钱
（中性线）和保护零线（地线）分开”代替过去惯用的工作零线和保护零线共用一
根导线。
三芯带地电缆，主要用于电动机及其他用电设备的电源引入线。现在的电动机
大多是三角形接法，用三根相线供给电源，而用作保护接地的地线，须另找一根导
线连接。这种工作方式就决定了一台电动机的保护接地质量会因单位、因人而异。
用三芯带有地线电缆作电源线将会有利于改变这种状况，有利于提高用电设备接地
保护的可靠性，也给安装施工带来很大方便。
四芯带地电缆的市场——三相五线制系统，也就是国际电工委员会推荐的TN－S
系统和TN－C－S系统。这两种系统越来越广泛用于低压配电回路。
伴随着经济的发展，人民生活水平的提高，对用电安全的要求越来越严格，这
就为带有地线的是电力电缆提供了广阔的市场。
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