关于修改延长线插座配用电缆的导体横截面积的说明

关于修改延长线插座配用电缆的导体横截面积的说明

延长线插座（或称，插线板）是家用插头插座中一类重要的产品，具有便于携带、易于移动等显著特点，广泛应用于家庭、办公室、工厂、学校等各类场所。电缆是延长线插座的重要的安全配件之一，其导体横截面积直接与延长线插座产品安全相关。从已发生的安全事故分析可知，延长线插座配用电缆的导体横截面积过小是造成事故的主要原因之一。

《家用和类似用途插头插座 第2-7部分：延长线插座的特殊要求》编制说明下载：http://bbs.ulccc.cn/thread-8880-1-1.html

目前，我国正在起草的延长线插座标准GB 2099.7《家用和类似用途插头插座 第2-7部分：延长线插座的特殊要求》，该标准修改采用IEC 60884-2-7 ：2013（第1.1版）国际标准。IEC 60884-2-7 ：2013标准第14.2条对延长线插座配用电缆的导体标称横截面积的要求如下：（1）额定电流 10A 的延长线插座，需要接导体横截面积0.75 mm2以上的电缆；（2）额定电流 16A 的延长线插座，需要接 1.0 mm2以上的电缆。

但是，经过调研，发现IEC标准对延长线插座配用电缆的导体横截面积的要求偏低，国外先进国家没有采用IEC标准对配线的要求，并且该导体横截面积要求不符合我国的产品实际使用情况。经过研讨，GB 2099.7标准对延长线插座配用电缆的导体横截面积要求进行了相应修改，修改后的要求如下：（1）额定电流10A的延长线插座，需要接导体横截面积1mm2以上的电缆；（2）额定电流16A 的延长线插座，需要接1.5mm2以上的电缆。

下文将对该导体横截面积的修改进行详细地说明，并对其可行性进行分析。

一、国外延长线插座标准的要求

因为插头插座产品的型式尺寸不一致性，虽然IEC国际电工委员会编制了IEC 60884系列家用插头插座标准，但绝大多数国家都按自己国家的插头插座系统的特点，编制了本国的插头插座标准。而且，国外先进国家的插头插座标准在一些安全技术指标上高于IEC标准。

国外许多先进国家都在IEC标准的基础上，对延长线插座配用电缆的导体横截面积进行了增大，例如，德国、澳大利亚、美国、瑞典等国家规定的延长线插座配用电缆的导体的最小标称横截面积均在1.0 mm2以上。具体要求如下：

（1）在德国，从2009年开始，德国标准DIN VDE 0620-1要求该国延长线插座的配用电缆导体的最小标称横截面积不能使用 1.0 mm2，必须采用 1.5 mm2，该国延长线插座的额定电流值为 16A（如图1）。

图1  VDE 0620-1的配线要求

（2）在澳大利亚和新西兰，其延长线插座标准 AS/NZS 3199明确规定10A 的插座配用电缆导体的最小标称横截面积在1.0 mm2以上（如图2）。澳大利亚和新西兰的插头插座型式接近于我国的型式。

图2  AS/NZS 3199的配线要求

（3）在美国，其UL 817标准2.10 d条中也明确规定一般延长线插座最小线规为16 AWG，16 AWG的标称横截面积为1.31 mm2 ；只有在带有过流保护器的情况下才允许18 AWG，18 AWG的标称横截面积为0.823 mm2（如图3）。

图3  UL 817的配线要求

二、理论计算

（1）导线线径选用一般计算公式：

对于铜芯导线，其导体横截面积大小一般可以由以下公式计算：                   

    式中： S= IL / 54.4×U`                     （2-1）

I——导线中通过的最大电流（A）

L——导线的长度（m）

U`——允许的电压降（V）

S——导线的横截面积（mm2） 

允许的电压降U`可以通过以下公式计算：

                        U`= IR                          （2-2）

                       R=ρL / S                         （2-3）

  式中：

R——导线电阻（Ω）

ρ——为电阻率（Ωmm2／m）

对于铜芯线，通常取ρ=0.0185Ωmm2／m。

（2）延长线插座导线线径的计算

根据计算公式（2-1）、（2-2）、（2-3），当电流为10A时，按照标准给出的最长电缆长度5m，计算得到S=0.922 mm2；当电流为16A时，按照标准给出的最长电缆长度5m，计算得到S=1.475mm2。根据以上计算结果，在编制的GB 2099.7标准中规定的配用电缆的导体横截面积截面是合适的。

三、我国延长线插座的实际使用情况

在我国，延长线插座的使用场合多样，有些使用环境及条件较为恶劣，更加容易产生安全事故。因此，在修改延长线插座的配线的导体横截面积时，考虑了以下因素：

（1）我国用户习惯将延长线插座与供电电源长期相连接，而不仅仅是供临时、短时用电的电器使用（如图4）。实际上，延长线插座在该情况下被当作了墙壁插座来使用，其承载的工作电流已与墙壁插座相当。对墙壁插座，我国国家标准要求：10 A 墙壁插座连接电缆的导体最小标称横截面积为 1.0 mm2； 16 A 墙壁插座连接的电缆的导体最小标称横截面积为 1.5 mm2。因此，参照墙壁插座标准对的连接电缆的规定，对延长线插座标准中电缆的导体最小标称横截面积进行相应的修改是非常有必要的。

图4 厨房中使用延长线插座的例子

（2）我国市场上的延长线插座的插座孔位较多，存在同时插入多个负载电器的情况，并同时使用的情况（如图5）。现在的家用电器功率越来越大（如表1），当同时连接多个电器时，极易导致过载使用延长线插座的情况发生。在这种情况下，如果插座的配用线缆的导体横截面积过小，线缆会出现温度快速上升、过度发热、电线变软的现象，甚至可能导致电线的绝缘外皮受热而熔化引起短路，有发生触电以及电气火灾的危险。

图5 同时插入多个负载电器的情况

表1  常用家用电器的功率

而且我国的延长线插座并没有强制规定要使用过流保护装置进行限流保护，容易产生安全事故。过载使用延长线插座成为造成火灾事故的主要原因之一，而增大延长线插座配用电缆的导体的横截面积可以有效改善这种状况。

四、增大配用电缆的导体横截面积的可行性

从技术、经济以及社会效益的角度来看，增大配用电缆的导体横截面积都具有很高的可行性。

（1）技术可行性

增大配用电缆的导体横截面积，是提高延长线插座安全性能最直接、有效的方法之一，并且是国外许多先进国家通行的做法。它不涉及企业主体产品结构、外形设计的更改，相比采用其它保护方式，提高电缆的横截面积对生产企业生产工艺的影响最小。因此，从技术角度出发考虑，提高延长线插座配用电缆的导体横截面积具有很高的可行性。

（2）经济可行性

对于消费者：随着我国国民经济的高速发展，消费者的购买水平得到了大幅度的提高，同时安全意识也得到了相应的提高。延长线插座的使用与消费者的生活密切相关，因此消费者对其安全性尤为重视。增大配用电缆的导体横截面积会导致的延长线插座价格增长，但增长幅度完全在消费者的经济承受能力范围之内。并且，增大延长线插座配用电缆导体的横截面积还能够很好地延长整个插座的使用寿命，可以减缓插座更换的频次。从长远的角度来看，这一修改对于消费者来说更为经济。

对于企业：增大配用电缆的导体横截面积不需要对主要生产设备进行改动，不会增加其它额外的生产成本。并且，延长线插座的安全性能得到了提升，可以形成很好的卖点，更加有利于延长线插座的销售。

（3）社会效益

适当提高延长线插座配用电缆的导体横截面积，不仅可以有效提高其安全性能，保护消费者人身财产安全，而且还能有效节约社会整体资源。

目前，据不完全统计，仅国内的家庭用户就有3亿多个，平均每个家庭中有4个左右的延长线插座。如果配用电缆的导体横截面积采用0.75 mm2，延长线插座大概是每3年更换一次，产品的寿命周期短；而采用1.0 mm2时，延长线插座可以达到每5年更换一次。从短期看，增大延长线插座配线的导线横截面积会直接导致用铜量的增加一些。但是，增大导线横截面积后，延长了插座的使用寿命，减少了插座更换率，提高使用效率。仅考虑家庭用户，假设采用的配用电缆全部为3芯，长度为5m，那么每年的铜耗量将会减少近8000吨。因此，从长远的角度来看，增大延长线插座配用电缆的导体横截面积能够使铜材的使用更加充分，有效地节约社会整体资源。

五、总结

综上所述，延长线插座的安全与消费者的生命财产安全息息相关，根据国外先进标准的情况，结合理论计算、我国延长线插座的实际使用情况以及可行性分析，对延长线插座标准中配用电缆的导体最小标称横截面积进行相应的修改，增大导体的最小标称横截面积是必要且合理可行的。