空调器电源软线线长对接地电阻的分析

空调器电源软线线长对接地电阻的分析

陈大名 杨泽

（珠海格力电器股份有限公司 珠海 519070）

摘要：接地电阻的大小是判断接地可靠性的重要指标。空调器需经测试接地电阻合格才能出货，当供电方式采用室外机供电壁挂式内机的电源软线偏长,会影响接地电阻值，甚至会影响测试结果超过0.1Ω的标准要求。本文针对壁挂式机开发进行接地电阻的实例分析，提出解决方案和预防措施。

关键词：空调器；电源软线；接地电阻；供电方式；

Analysis of the length of the supply cord of the air conditioner to the grounding resistance

Abstract:The numerical value of the grounding resistance of the air conditioner is an important indicator for judging the reliability of grounding.The air conditioner needs to be tested for grounding resistance before it can be shipped. When the supply cord is provided by the external air conditioner, the Supply cord will be too long.The long side of the wall-mounted air conditioner Supply cord will affect the test result, exceeding the standard requirement of 0.1Ω.This paper analyzes the grounding resistance based on the development of the wall-mounted air conditioner, and proposes solutions and preventive measures.

Key words:Air Conditioner;Supply cord; Ground resistance;Power supply;

1 问题分析

0I类器具和I器具的防触电保护不仅依靠其基本绝缘，还包括附加安全防护措施，即将易触及导电部件连接到器具中保护接地导体上。因此，接地措施对0I类器具和I器具的安全是非常重要的。在国标GB 4706.1-2005中27章接地措施中,提到“接地端子或接地触点与接地金属部件之间的连接，应具有低电阻值。”，并规定对器具的接地端子或器具输入插口的接地触点，与易触及金属部件之间测量电压降。由电流和该电压降计算电阻，该电阻值不应超过0.1Ω,即100mΩ。

而在开发室外供电方式的壁挂机时，在对内机进行接地电阻测试时，发现内机接地电阻测试不合格，其电阻值超出其GB 4706.1-2005所规定的100mΩ要求(测试值为134mΩ)。由图1两种供电方式对比，我们知道室内机和室外机供电方式两者内机接线数量不同；当室内供电方式时，内机既有电源线和橡套软线（此橡套软线实现内外机连接通讯），内机接地电阻测试直接使用电源线，此方式电源线线长较短，电源线的电阻值对内机接地电阻影响不大。而当室外机供电方式时内机只有橡套软线，测试内机接地电阻是使橡套软线进行连接测试；此时橡套软线是连接内机和外机的连接线较长（是电源线线长的几倍），橡套软线电阻值对内机接地电阻测量值有影响。

图1 两种供电方式对比图

在国标GB 4706.1-2005中第27.5条有明确说明：电源软线的电阻不包括在接地电阻测量值100mΩ之中（“注2：电源软线的电阻不包括在此测量之中。”）；而实际空调生产线上为了与测试设备连接方便，在对内机的接地电阻值的测试包含电源线或橡套软线的接地电阻值。由于机型采用室外机供电方式，内机通过橡套软线(4X1.0mm²)(线长为5.5米)与内机主板连接；所以由于橡套软线自身电阻值较大，是使得内机测试接地电阻值超出100mΩ标准要求的原因。

2 原因分析

为验证电源线造成的附加电阻影响测试结果，用一段长地线模拟电源线地线试验（如图2）。分别进行带电源线地线一起测试、直接连接接地螺钉（不带电源线地线）测试、单测试电源线地线阻值三种试验，测试结果如表1：

图2模拟电源线地线

表1 验证电源线地线影响

测试条件	带电源线地线	不带电源线地线	单电源线地线
测试电阻值	19mΩ	4mΩ	16mΩ

由此可见，测试中接入实际的电源线地线对测试结果产生相当大的影响，，所以试验中应尽量避免接入电源线或其他附加导线，以免影响判断；若是不可拆卸电源线，则应该在测试结果中减去导线阻值。

采用室外机供电方式机型，经对橡套软线(4X1.0mm²)(线长为5.5米)物料线芯导线L黄-绿进行电阻测试，发现其自身电阻值有109mΩ左右,就橡套软线(4X1.0mm²)的自身电阻值就已超出100mΩ的标准。

附橡套软线(4X1.0mm²)接地电阻测试数据表：

表1橡套软线接地电阻测试数据表

说明：设置好设备的测试参数：25A电流，500V电压，每次测试时间为1S，对橡套软线的单根导线L黄-绿，进行测试

下面以橡套软线(4X1.0mm²)为例，计算其橡套软线线芯导线L黄-绿的电阻值。

见图2橡套软线(4X1.0mm²)的图纸，可知橡套软线线芯导线L黄-绿的总长度是5.85m（橡套软线线长+两端剥线长度）；

图2橡套软线(4X1.0mm²)图纸

导线电阻值理论计算：

（1）根据表2，该橡套软线标称截面积为1mm²可计算出线芯导线L黄-绿最大的电阻值：R黄-绿=5.85m*20.0Ω/km=117.0mΩ；

表2 单芯或多芯电缆用第5种软铜导体

（2）根据电阻值理论公式计算:

由电阻计算公式R=pL/S(p电阻率，L导线长度，S导线横截面积)

铜导线的电阻率在常温下一般为：p=0.01851Ω*mm²/m。已知S=1.0mm²,将数值代入公式R=pL/S，可算得其橡套软线线芯L黄-绿的最大电阻值为：

R黄-绿=5.85(m)*0.01851Ω*(mm²/m)/1.0(mm²)=108.3 mΩ；

由导线的电阻理论计算,可知橡套软线(4X1.0mm²)(线长为5.5米)的线芯L黄-绿的电阻理论计算值最大是117.0mΩ，实测电阻值最大是109 mΩ，都超出接地电阻值100mΩ的标准要求；所以在电源线或橡套软线线长较长情况下，将直接影响内机接地电阻值的测量结果。

而在空调实际使用当中,空调内机与外机还通过连接管(铜管)连接,其内外机的接地连续性是靠连接管提供；整机的接地电阻值通过连接管连接后，符合接地电阻值不超过100mΩ的标准要求，所以在接地电阻测试当中，只须对内机接地电阻的测试控制值进行参数调整。

3 解决方案

对空调器内机接地电阻测试值为134mΩ（内机已接好橡套软线），橡套软线(4X1.0mm²)的线芯导线R黄-绿测试电阻值为109mΩ，理论计算最大电阻值为117.0mΩ。根据国标GB 4706.1-2005中第27.5条说明：电源软线的电阻不包括在接地电阻测量值100mΩ之中；则内机的实际接地电阻值应该是在17.0mΩ到25.0mΩ这个范围，符合国标GB 4706.1-2005所规定的接地电阻值不超过100mΩ的标准要求。

针对上述的这一点，在对内机进行接地电阻测试时，应该调整接地电阻测试设备的接地电阻值参数，将接地电阻上限值由100mΩ改为100mΩ+电源线或橡套软线的电阻值。

按照此参数进行控制，将符合接地电阻的实际测试情况，又对内机接地电阻值进行了严格的控制。

4 预防措施

（1）开发过程中，在确定整机供电方式和橡套软线、电源线线径、线长选型后，需对内机进行接地电阻测试，并分析其橡套软线、电源线自身电阻值对接地电阻测试的影响，对内机接地电阻测试结果进行理论分析。

（2）在橡套软线、电源线自身电阻值较大且影响内机接地电阻测试结果的情况下，需根据对电源线和橡套软线电阻值的理论分析结果，对内机接地电阻的控制要求值进行调整，以保证内机接地电阻符合实际测试要求。

参考文献：

[1] GB4706.1-2005《家用和类似用途电器的安全 第一部分：通用要求》.