




标准编号:GB/T 5584.1-2020~.4-2020 | 全称:电工用铜、铝及其合金扁线 第4部分:铜带(系列标准) | 发布年份:2020 | 所属领域:产品质量检验 | 数据来源:国家能力项目库2026年7月版 | 更新日期:2026年7月15日
核心摘要:GB/T 5584.1-2020~.4-2020系列标准规定了电工用铜、铝及其合金扁线的产品分类、技术要求、试验方法及检验规则,是电工绕组线领域的核心基础标准。第4部分(铜带)明确了铜带的尺寸、力学性能、电性能及交货状态。本标准替代2009版,关键变化在于调整了铜带厚度范围、优化了电阻率限值,并更新了弯曲试验要求。
1.1 标准定位与核心作用
GB/T 5584.1-2020~.4-2020《电工用铜、铝及其合金扁线》系列标准由四个部分组成,其中第4部分(GB/T 5584.4-2020)专门针对电工用铜带。该标准规定了铜带的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存。其核心作用在于为电工行业(如变压器、电机、电抗器制造)提供统一的铜带产品质量判定依据,确保产品的尺寸精度、导电性能及机械强度满足绕组线使用要求。本标准适用于制造绕组线用的铜带,不适用于通信电缆或电力电缆中的铜带。
1.2 法律地位与监管框架
虽然GB/T 5584.4-2020为推荐性国家标准,但在以下监管框架中具有实际约束力:
1. 铜带(Copper Strip)
定义:由电工用铜(TU1、TU2等)经轧制或拉制而成的扁形截面金属带材,通常以成卷状态供货。
在该标准中的作用:作为绕组线的基材,其尺寸精度和性能直接影响变压器的损耗和温升。
为什么重要:如果供应商以铜板冒充铜带,或厚度偏差超差,会导致绕组电阻增大、局部过热。
2. 标称尺寸(Nominal Dimension)
定义:标准中规定的铜带厚度和宽度的公称值,如厚度1.00 mm、宽度20.0 mm。
在该标准中的作用:产品标识和验收的基本依据,实际尺寸必须在标称值的允许偏差范围内。
为什么重要:尺寸偏差过大(如厚度偏薄)会导致绕组电阻超标,影响变压器效率。
3. 电阻率(Resistivity)
定义:单位长度和单位截面积的材料在20℃时的电阻值,单位为Ω·mm²/m。
在该标准中的作用:判定铜带导电性能的核心指标,标准规定20℃时铜带的电阻率应不大于0.017241 Ω·mm²/m(与国际退火铜标准一致)。
为什么重要:电阻率超标意味着材料导电性差,会增加变压器铜损,导致能效不达标。
4. 伸长率(Elongation)
定义:铜带在拉伸试验中,试样拉断后标距的伸长量与原始标距之比的百分率。
在该标准中的作用:衡量铜带塑性变形能力,标准规定厚度≤2.0 mm的铜带伸长率应≥30%。
为什么重要:伸长率过低说明材料脆性大,在绕制过程中易产生裂纹或断裂。
5. 弯曲试验(Bending Test)
定义:将铜带试样绕规定直径的圆柱芯棒弯曲至规定角度,检查弯曲表面有无裂纹或分层。
在该标准中的作用:检验铜带在弯曲加工时的抗开裂能力,标准规定弯曲后表面不应有目视可见的裂纹。
为什么重要:若弯曲试验不合格,铜带在绕制变压器线圈时会产生裂纹,导致局部放电或短路。
6. 交货状态(Delivery Condition)
定义:铜带交付时的热处理状态,包括软态(M)和硬态(Y)。
在该标准中的作用:不同状态对应不同的力学性能和弯曲性能,用户需根据加工工艺选择。
为什么重要:硬态铜带刚性大、弯曲困难,若误用硬态材料绕制复杂形状线圈,会导致加工失败。
| 等级/类别 | 判定试验标准 | 全部判定参数及阈值 | 附加条件 |
|---|---|---|---|
| 铜带(TU1、TU2) | GB/T 5584.4-2020 | 厚度偏差:±0.03 mm(厚度≤1.00 mm时) 宽度偏差:±0.10 mm(宽度≤20.0 mm时) 电阻率:≤0.017241 Ω·mm²/m(20°C) 伸长率:≥30%(软态,厚度≤2.0 mm) | 弯曲试验后无裂纹;表面无毛刺、起皮、划伤 |
4.1 标准文本结构导航
GB/T 5584.4-2020标准文本共分为8章和3个附录,具体导航如下:
5.1 第一代标准:GB 5584-1985
1985年首次发布,统一了电工用铜带的技术要求,规定了厚度范围0.10~2.00 mm、电阻率≤0.017241 Ω·mm²/m,并引入了弯曲试验。该版本奠定了铜带标准的基础框架。
5.2 第二代标准:GB/T 5584.4-2009
2009年修订版,将标准属性由强制性(GB)改为推荐性(GB/T),并调整了尺寸偏差要求:厚度≤1.00 mm时偏差从±0.04 mm收紧至±0.03 mm。同时增加了伸长率指标(≥30%),并细化了表面质量要求。
5.3 第三代标准:GB/T 5584.4-2020
2020年修订版,主要变化包括:
6.1 尺寸测量方法
试验原理:使用千分尺或测微仪测量铜带厚度和宽度,验证是否在标称尺寸允许偏差范围内。
装置:千分尺(分度值0.001 mm)或激光测径仪。
试样:从铜带卷上截取长度≥300 mm的试样,至少测量3个不同位置。
步骤:在试样两端及中间各测一次厚度和宽度,取算术平均值。
输出参数:厚度偏差(mm)、宽度偏差(mm)。
工程意义:尺寸偏差超差会导致绕组电阻计算错误,影响变压器设计精度。
6.2 电阻率测量方法
试验原理:采用四端法测量铜带试样的电阻,结合截面积和长度计算电阻率。
装置:直流电阻测试仪(精度0.01 μΩ)、游标卡尺、恒温槽(20℃±0.5℃)。
试样:截取长度≥1 m的试样,去除表面氧化层。
步骤:将试样置于恒温槽中稳定10 min,测量两端电位差和电流,计算电阻;再测量试样长度和截面积,代入公式ρ=R·A/L计算电阻率。
输出参数:20℃时电阻率(Ω·mm²/m)。
工程意义:电阻率是判定铜带导电性能的唯一法定指标,直接影响变压器铜损。
6.3 伸长率试验方法
试验原理:对铜带试样施加拉伸力直至断裂,测量标距伸长量。
装置:万能材料试验机(量程≥10 kN)、引伸计。
试样:按GB/T 4909.4制备,标距L₀=100 mm。
步骤:以≤5 mm/min的速率拉伸,记录最大力及断裂后标距L₁,计算伸长率δ=(L₁-L₀)/L₀×100%。
输出参数:伸长率(%)。
工程意义:伸长率低于30%的铜带在绕制时易断裂,导致生产效率降低或产品报废。
| 要求项 | 具体规定 |
|---|---|
| 试样类型 | 铜带(TU1、TU2),软态(M)或硬态(Y),按用户要求或合同约定 |
| 尺寸 | 标称厚度0.05~3.00 mm,标称宽度≤200.0 mm;长度≥300 mm(尺寸测量用),≥1 m(电阻率测量用) |
| 数量 | 出厂检验:每批至少3个试样;型式检验:每批至少5个试样 |
| 状态调节 | 试样在温度20℃±5℃、相对湿度≤80%环境下放置≥2 h后测试(电阻率测量需恒温至20℃±0.5℃) |
8.1 监督抽检
市场监督管理部门对铜带生产企业或流通环节进行质量抽查时,依据GB/T 5584.4-2020判定产品是否合格。重点检测项目为尺寸偏差和电阻率,若不合格则按《产品质量法》处罚。例如,2025年某省抽检中,发现一批铜带厚度偏差达-0.05 mm(标准要求±0.03 mm),判定为不合格并责令召回。
8.2 变压器制造企业的进货检验
变压器厂在采购铜带时,需按本标准进行入厂检验。检验项目包括尺寸、电阻率、伸长率和弯曲性能。若铜带电阻率超标(>0.017241 Ω·mm²/m),会导致变压器铜损增加10%~15%,直接影响能效等级评定。企业通常采用抽样检验,每批抽3卷,每卷取1个试样。
8.3 检测机构CMA扩项
第三方检测机构申请CMA资质扩项时,需将GB/T 5584.4-2020纳入检测能力范围。扩项评审需提交标准方法验证报告,包括尺寸测量、电阻率测量、伸长率试验、弯曲试验等4个参数的测量不确定度评定。例如,某机构在2024年通过扩项评审,其电阻率测量不确定度达到U=0.00005 Ω·mm²/m(k=2)。
8.4 铜带生产企业研发与工艺控制
铜带生产企业在开发新产品(如超薄铜带厚度0.05 mm)或优化退火工艺时,需按本标准进行过程检验。例如,通过调整退火温度(从400℃升至450℃),使伸长率从25%提升至35%,同时保持电阻率不超标。研发阶段需对每批试制样品进行全项检测,以验证工艺稳定性。
Q1:铜带电阻率超标但伸长率合格,能否判定为合格?
A1:不能。根据GB/T 5584.4-2020第5章,电阻率、伸长率、尺寸偏差和弯曲性能均为独立判定指标,任一项不合格即判定该批产品不合格。电阻率超标意味着材料导电性不满足电工要求,即使伸长率合格也不能用于绕组线制造。建议企业追溯生产环节,检查铜原料纯度或退火工艺是否异常。
Q2:铜带表面有轻微划伤,深度≤0.02 mm,是否影响判定?
A2:标准规定铜带表面不应有目视可见的划伤、毛刺、起皮等缺陷。如果划伤深度≤0.02 mm且目视不可见(需在正常光照下距0.5 m处观察),则不影响判定。但若划伤目视可见,即使深度≤0.02 mm也判定为不合格。建议企业采用表面粗糙度仪辅助判断,或在订货合同中约定更严格的表面质量要求。
Q3:弯曲试验中,铜带弯曲后出现微小裂纹但未断裂,是否合格?
A3:不合格。标准规定弯曲后表面不应有目视可见的裂纹。微小裂纹(宽度≥0.1 mm)即判定为不合格,因为裂纹在后续绕制过程中会扩展,导致绝缘层破损或局部放电。建议企业检查铜带晶粒度是否均匀,或调整弯曲芯棒直径(按附录C选择)。
Q4:进货检验时,铜带厚度偏差在标准范围内,但宽度偏差超差,能否让步接收?
A4:不能直接让步接收。标准规定宽度偏差超差即判定不合格,但供需双方可协商让步接收条件(如降低价格或限定用于非关键部位)。建议企业评估宽度偏差对绕组设计的影响:如果宽度偏差导致绕组叠片间隙过大(>0.5 mm),会影响散热和机械强度,应拒绝接收。
Q5:铜带伸长率测试结果偏低(如25%),如何调整工艺才能达标?
A5:伸长率偏低通常与退火工艺不当或铜原料杂质含量高有关。建议措施:①提高退火温度(从400℃升至450℃)或延长保温时间(从30 min增至60 min);②检查铜原料中氧含量(应≤0.03%),若超标需更换原料;③优化轧制工艺,减少冷加工变形量(单道次变形率≤20%)。调整后需重新取样检测,直至伸长率≥30%。
Q6:铜带电阻率测量结果受温度影响大,如何保证准确性?
A6:电阻率测量必须在20℃±0.5℃恒温条件下进行,否则需按温度系数修正。标准规定采用四端法测量,试样需在恒温槽中稳定≥10 min。建议措施:①使用恒温槽(控温精度±0.1℃);②测量前用标准电阻校准仪器;③每次测量后验证温度漂移(若温度变化>0.2℃则重新测量)。
结论1:GB/T 5584.4-2020是电工用铜带产品检验的唯一法定推荐性国家标准,替代2009版标准。
结论2:铜带电阻率应不大于0.017241 Ω·mm²/m(20℃),这是判定导电性能的核心指标。
结论3:软态铜带的伸长率应不低于30%,硬态铜带的伸长率无具体要求但需满足弯曲试验。
结论4:弯曲试验后铜带表面不应有目视可见裂纹,否则判定为不合格。
结论5:厚度偏差为±0.03 mm(厚度≤1.00 mm时),宽度偏差为±0.10 mm(宽度≤20.0 mm时)。
结论6:尺寸偏差、电阻率、伸长率及弯曲性能四项指标中任一项不合格,即判定整批产品不合格。
结论7:铜带表面不允许有目视可见的划伤、毛刺、起皮或氧化层。
结论8:电阻率测量必须在20℃±0.5℃恒温条件下采用四端法进行,否则结果无效。
结论9:铜带厚度范围扩展至0.05~3.00 mm,适应超薄铜带的应用需求。
结论10:进货检验时,铜带厚度或宽度偏差超差不可让步接收,除非供需双方协商一致。
以下资源可帮助您进一步理解GB/T 5584.4-2020标准的实施与应用:
相关标准编号:
本文基于国家能力项目库2026年7月版数据和GB/T 5584.4-2020标准正式文本编写。具体检测参数及限值仅供参考,检验判定请以国家标准正式文本和CMA资质检测机构出具的检测报告为准。
发布时间:2026年7月15日 | 数据版本:能力项目库2026-07-01 | 下次更新建议:标准修订发布时