家用電器純電源線截面積角度下測量方法探討

摘要：本文主要分析了在暫不考慮導體電阻的情況下，影響家用電器電源線截面積檢驗的各種因素，從對測量環境控制、測量工具的選擇、測量外徑根數、測量注意事項、測量結果數值修約、試驗結果判定六個方面展開論述。

關鍵詞：電源線截面積、檢驗、數值修約

中圖分類號：TM756文獻標識碼：A文章編號：1674-7712 (2014) 08-0000-02

電源線截面積是家用電器檢驗中的重要項目。電源線截面積如果過小，就很容易使家用電器在長時間使用中電源線過度發熱，產生短路、斷路等嚴重問題，存在安全隱患。

由于絕大多數家用電器電源線是由多股銅絲包裹在聚氯乙烯等塑料材料里制成。所以長期以來，大部分中小型檢驗機構和生產企業是采用多股銅絲截面積之和的辦法來計算家用電器電源線截面積。先測量單根銅絲的直徑D，然后計算銅絲根數n，套用公式：S=π#8226;(D/2)2#8226;n就可以計算出電源線截面積。

測量原理雖然并不復雜，但是由于單根銅絲直徑D很細，一般只有0.10mm、0.15mm、0.20mm三種規格，所以對測量環境控制、測量工具的選擇、測量外徑根數、測量注意事項、測量結果數值修約、試驗結果判定都有很高要求，稍有不慎，測量就會失準。以下根據我近二十年實踐經驗逐個展開探討：

一、測量環境控制

由于電源線截面積導體是幾十根細如發絲的銅絲，屬于金屬材料，所以極易發生熱脹冷縮。同一根銅絲，在炎熱的夏天和寒冷的冬天分別測量直徑，測量結果是大不一樣的。金屬導體水銀就是因為熱脹冷縮效果特別明顯才被制造成水銀溫度計的。所以大家千萬不能忽視測量環境。一定要把實驗室環境條件控制在GB4706.10—2005《家用和類似用途電器的安全 第一部分：通用要求》中要求的溫度：（20±5）℃，偏離了這個溫度測量出來的數據，是沒有任何意義的。

二、測量工具的選擇

工欲善其事，必先利其器。我以前一直使用精度為0.01mm的外徑千分尺測量單根銅絲的直徑D。直到有一次一家電源線生產企業攜帶著1只精度為0.001mm并且測力很小的外徑千分尺，來對我們的檢驗數據提出異議時，我才感覺到自己的測量工具確實已經落伍了。使用精度為0.01mm的外徑千分尺測量單根銅絲的直徑D時，小數點后的第3位需要估讀。而使用精度為0.001mm的外徑千分尺測量時，可以直接讀數到小數點后第3位。孰優孰劣，不言自寓。而且普通的外徑千分尺在夾緊銅絲時會產生5-10N的測力，足以使纖細的銅絲產生擠壓變形，影響測量準確性。所以我趕緊購買了一只日本生產的精度為0.001mm并且測力≤1.5N的SM-1201型百分表測厚儀，汰換了精度為0.01mm的外徑千分尺。大家選擇測量工具時，一定要慎而又慎，要盡可能選用精度高，測力小的。

三、測量外徑根數

一條電源線有幾十根銅絲。如果能夠根根測量，無疑是最準確的，但是工作量太大，過于煩瑣，不大現實，也似乎無此必要。到底應該測量幾根，一直困擾著我。剛參加工作時跟著師傅只測量一根銅絲的直徑D。后來感覺只測一根偶然性太大，就改測兩根銅絲的直徑D，取平均值。但是有一次做不合格平行樣時，發現測2根銅絲時測量復現性太差。然后就用測3根銅絲的直徑D取平均值、測4根銅絲的直徑D取平均值、測5根銅絲的直徑D取平均值分別做了大量的實驗，結果證明測量五根銅絲的直徑D，取平均值時，測量復現性已經非常好了。所以我們現在都固定測5根銅絲外徑。當然，對于測量5次中出現的異常值，應該予以剔除重新測量。比如測量5次出現0.149mm、0.148mm、0.152mm、0.193mm、0.151mm時，就應該剔除0.193mm重新測量五根。

四、測量注意事項

有了精密的測量工具，還要配合良好的測量方法，才能獲得準確的測量數據，在實際測量中必須注意以下4點：

（1）測量必須由2個人互相配合完成，一個人握電源線，另1個人持測量儀器。

（2）測量部位應該遠離銅絲剪切點和扭曲點，盡量選擇銅絲平滑處進行測量。

（3）測量人員應該保持測量姿勢穩定，盡量避免移動和顫抖。

（4）讀數時，眼睛應該與儀器的刻度保持垂直。

五、測量結果數值修約

由于GB4706.10-2005《家用和類似用途電器的安全 第一部分：通用要求》中沒有規定測量結果數值修約的方法，所以許多檢驗機構和生產企業都還是按修約值比較法對電源線截面積進行數據處理，也就是4舍6入。逢5時，其后有非0數字時進1；其后無數字或皆為0時，單進雙不進。而依據GB/T 8170—2008《 數值修約規則與極限數值的表示和判定》中第4.3.1.2條款規定：當標準或有關文件中，若對極限數值（包括帶有極限偏差值的數值）無特殊規定時，均應使用全數值比較法。如規定采用修約值比較法，應在標準中加以說明。所以家用電器電源線截面積就不能使用修約值比較法，而應該使用更為嚴格的全數值比較法，希望這一點能引起大家注意。表1中舉例了日常檢驗中各種電源線截面積測量數據分別用修約值比較法和全數值比較法進行數值修約后的結果判定。

表1全數值比較法和修約值比較法的示例與比較

項目

極限數值

測量數值按全數值比較是否符合要求

修約值按修約值比較是否符合要求

電源線截面積

≥0.5mm20.4478不符合0.4不符合

0.4500不符合0.4不符合

0.4513不符合0.5符合

0.5027符合0.5符合

≥0.75mm20.7312不符合0.73不符合

0.7450不符合0.74不符合

0.7459不符合0.75符合

0.7596符合0.76符合

從表1中大家可以看出，同1個測量數值如果使用不同的數值修約法，可能會得出完全不同的結論。

六、試驗結果判定

在符合標準要求的實驗室環境中，使用足夠的精度和測力的測量儀器，采用正確的測量方法，分別測量了五根銅絲的外徑，取其平均值，就可以計算出家用電器電源線截面積，用規定的數值修約法進行數據處理后，根據器具的電流就可以進行試驗結果判定，具體步驟如下：

1.器具有標注額定電流的，按額定電流確定導線的最小橫截面積。

2.器具沒有標注額定電流的，必須首先測量器具在正常工作溫度下的電流，然后確定導線的最小橫截面積。大家要注意，器具在正常工作溫度下的電流必須等器具發熱穩定后，才能準確測量到，具體詳見GB4706.10—2005《家用和類似用途電器的安全 第一部分：通用要求》第10章的規定。

3.根據器具標注的額定電流或者測量所得的器具在正常工作溫度下的電流，按表2進行判定，電源軟線的導線，應具有不小于表2中所示的標稱橫截面積，才能合格。

表2導線的最小橫截面積

器具的額定電流/A標稱橫截面積/mm2

≤0.2箔線a

0.2且≤30.5a

＞ 3且≤60.75

＞ 6且≤101.0（0.75）b

＞ 10且≤161.5（1.0）b

＞16且≤252.5

＞ 25且≤324

＞ 32且≤406

＞ 40且≤6310

a 只有軟線或軟線保護裝置進入器具的那一點到進入插頭的那一點之間的長度不超過2m，才可以使用這種軟線。

b 導線長度不超過2m，對于便攜式器具可以采用圓括號內的值。

4.報出數據

（1）不處于臨界值的結果直接報出數據。

（2）對于處于臨界值的結果，要計算出測量不確定度。考慮測量不確定度后，沒有改變結論的直接報出數據；處于測量不確定度范圍內的，不下結論，而是報出帶測量不確定度的測量數據。比如，極限數值是≥0.5mm2，計算出測量不確定度是±0.027mm2，如果測量數據是0.452mm2、0.463m2的就可以直接報出數據0.452mm2、0.463mm2；如果測量數據是0.491mm2、0.508mm2的就必須報出數據（0.491±0.027）mm2、（0.508±0.027），并且在備注欄寫明：該電源線截面積處于測量不確定度范圍內的，不下結論。

當然，由于電源線作為電線，也受到電線電纜相關標準的制約。并不能單純的只檢驗電源線截面積，還得檢驗電源線在20℃時的導體電阻。如果電源線截面積不合格，但是電源線在20℃時的導體電阻合格時，還是判定該電源線合格。

參考文獻:

[1]GB4706.1—2005.家用和類似用途電器的安全 第一部分:通用要求[Z].

[2]GB/T 8170—2008.數值修約規則與極限數值的表示和判定[Z].

[作者簡介]黃燈壇（1972.04-），男，福建寧德人，工程師，研究方向:電氣、家電類產(商)品質量檢驗檢測。