測量纜線截面積

在我購買露營車的逆變器時，就已隨附纜線，不巧的是，供應商並沒有提供關於纜線截面的資訊。逆變器的電流消耗量可能高達 200 A，所以我想確定纜線能夠承載此電流，而不會有火燒車的情形。

圖 1：隨附纜線的截面積資訊不明 (圖片來源：Michael Marwell)

如何知道隨附纜線能不能承載此電流？

最大載流能力以及允許的最大保險絲防護能力，要看安裝類型、環境溫度以及其他適用不同截面積的參數而定，這些都由相關規範制訂。因此，我必須判定纜線的截面積。

怎麼測量纜線截面積？

纜線截面積是無法直接測量的，但是我可以用幾種方式來判定纜線截面積。

若我手邊有各式套圈，就可以試試看哪一種剛好與纜線匹配，即可判定截面積。若纜線無法套入套圈，則纜線截面積較大，我就必須選擇更大的套圈。若纜線套入套圈後太鬆，就要使用較小的套圈。當然，只有銅質材料的部份才要插入套圈中。

另一種可能的做法就是使用測微計來測量纜線直徑，並以此資料計算截面積。如果要這麼做，就必須測量銅導線的直徑。對單芯導線來說，此測量方式相當可靠。但若是撓性多芯纜線，千萬不要把這些纖細的纜線壓得太緊，以免測量值有誤；更要注意到纜線的線股之間會有一定量的空氣，因此建議要緊貼著絕緣體進行測量。

圖 2：測量直徑 (圖片來源：Michael Marwell)

截面積 A 的計算公式是：直徑² x Pi / 4。

我使用這種方式測量一條已知直徑的纜線，測得的直徑是 3.1 mm。計算之後，截面積是 7.5 mm²。在歐洲，纜線須依照特定截面積規格製造，例如 4 mm²、6 mm²、10 mm² 以及 16 mm²。當然，也會製造較粗及較細的纜線，但通常沒有介於規格值之間的尺寸。接近測量值的兩個規格值是 6 mm² 或 10 mm²。6 mm² 的纜線直徑應為 2.8 mm，而 10 mm² 的纜線直徑應為 3.6 mm。我在測量時絕對不會把線股壓縮到 0.5 mm，反而是壓得不夠緊，所以 6 mm² 的截面積是比較接近的數值，而且也符合我所知的截面積值。

在判定時也應該將纜線產地納入考量。在歐洲，纜線的尺寸通常是以 mm² 為單位的截面積表示，但也經常會標示 AWG (美國線規)。然而，這些數值應利用表格或是纜線製造商的規格書來進行檢查及確認。

截面積也可能直接印在纜線上，這當然是判定截面積最可靠的方法。

如果很不巧，截面積並未印在纜線上，若不破壞纜線，就無法測量到銅材質的部分。我還能怎麼做呢？

我能不能透過外部絕緣層的直徑來判定截面積呢？

這也可能是可行的截面積判定方式之一，但結果相對不可靠。我的纜線總直徑約為 7 mm。我找到印在纜線上的表格，其中顯示絕緣層厚度、纜線直徑及截面積。在表格中，我看到 7.3 mm 的直徑對應至 10 mm² 的纜線截面積。

圖 3：測量外徑 (圖片來源：Michael Marwell)

因為我可以找到記載這些數值的表格，所以我很確定我對纜線的判定是正確的。要是沒有這個表格，這種測量方式得到的結果其實相當不準確。如果我從測得的 7 mm 減去 2 * 1 mm 的絕緣層厚度，便會得出銅導線的直徑為 5 mm，最後算出截面積為 19.6 mm²；而 10 mm² 的纜線則對應至 3.6 mm 的直徑。

對照之下，先前測量的 6 mm² 纜線的外徑為 5.3 mm，絕緣層為 2 * 0.8 mm，因此可算出銅芯線的直徑為 3.7 mm，即截面積為 10.7 mm²。

這些計算值顯示，必須要先從製造商提供的規格書清楚地確定纜線資料，才能可靠地透過外徑計算出纜線截面積。

經過這些計算後，我決定不使用露營車隨附的纜線，因為我發現截面積太小，無法承載可能達到 200 A 的最大電流。另外，隨附纜線也已經遭到製造商過度彎折，超出許可的最小彎折半徑。