國際電工委員會(IEC)是在全球范圍內制定國際標準的組織。其中,IEC的第61技術委員會(IEC/TC 61)負責制定家用電器的安全標準IEC 60335-1,是全球大多數國家家電產品市場準入的基礎,我國將該標準等同轉化為國家標準GB 4706.1。
目前,國內現行的GB 4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全 第1部分:通用要求》等同采用IEC60335-1:2004(Ed 4.1)。IEC/TC 61于2016年5月正式發布了IEC 60335-1第5.2版,與之前發布的第4.1版相比有較大變化,對電器產品的技術及安全提出了更高的要求。本文將對這兩個版本的主要差異進行介紹和解讀。
在5.2版標準中,III類器具需依據IEC 60417規定的符號5180(2003-02)進行標注。使用干電池或在器具外充電的充電電池工作的器具可以不標注。
在5.2版標準中,III類器具與III類結構的定義同時增加了“注:除了由安全特低電壓供電外,可能還有基本絕緣的要求”。參照8.1.4。因為依據8.1.4條款,由安全特低電壓供電,且峰值電壓不超過42.4V(交流電)的部件,不被認為是帶電部件。這意味這III類器具可能包含帶電部件,所以可能還有基本絕緣的要求,需依據具體的實測電壓來進行判斷。
在5.2版標準中,隨器具一起提供給用戶的使用說明增加了以下內容:
對具有Ⅲ類結構且由可拆卸電源裝置供電的器具,使用說明中應指出器具只能與隨機配送的電源裝置一同使用。
Ⅲ類器具的使用說明應指出這類器具必須僅使用標記在器具上的安全特低電壓供電。對于原電池或在器具外部充電的二次電池供電的器具,不必說明。
5.2 版刪除了原4.1版中II類器具定義的注3,認可II類器具或III類器具可帶有功能性接地。帶有功能性接地的II類器具和III類器具應標有IEC 60417規定的符號5180(2011-07),如表1所示。
在5.2版標準中,具有功能性接地器具的使用說明應聲明下述內容:本器具含有僅用于實現功能用途的接地連接。
在結構上,5.2版增加了如下條款:對含有功能性接地部件的II類器具和III類器具,帶電部件和功能性接地部件之間應至少為雙重絕緣或加強絕緣。這是因為功能性接地不是安全性接地,萬一功能性接地斷開,雙重絕緣或加強絕緣的結構仍能避免觸及帶電部件的風險。
產品輸入功率和電流在產品正常使用情況下進行測試,并與制造商制定的額定值相比較。新版標準在輸入功率和電流在整個工作周期變化的情況方面相對4.1版有較大調整。在4.1版中,輸入功率按一個代表性期間對應的算術平均值來確定。但在新版標準中,認為該方法不能適用于復雜的波形圖,所以在5.2版中,該部分做了如下替換:
如果輸入功率在整個工作期間內是變化的,并且在一個代表性期間內,輸入功率最大值超過算術平均值的兩倍,那么輸入功率值取超過10%代表性期間的最大值。否則,輸入功率值取代表性期間的算術平均值。
對于此種情況,首先應確定代表性的工作期間。如果有必要,第2部分特殊標準會有關于代表性期間的定義。某代表性期間輸入功率變化曲線如圖1所示。在一個代表性期間內,時間周期為T0,輸入功率最大值為Pm,算術平均值為P0。若Pm>2P0,且存在某個P1,使得輸入功率取值介于P1與Pm之間對應的工作期間t1+t2剛好等于10%T0,那么輸入功率確定為P1,否則輸入功率確定為P0。
產品電流的調整類同于輸入功率的調整。
家電產品的發熱會造成絕緣材料使用壽命的降低、熱塑性材料受熱變形、影響電氣元件的正常使用、使器具外表面溫度過高、造成周圍環境過熱。
在該章的最大正常溫升表中,新版標準相對4.1版,增加了“用于插入輸出插座的器具插角”項目,并將部分部件的溫升限值擴展到細分材料(裸金屬、涂層金屬、玻璃和陶瓷、厚度超過0.4mm的塑料),詳見表2。
工作溫度下的泄漏電流可衡量產品絕緣性能的好壞,是產品安全的重要指標。在4.1版中,泄漏電流是通過IEC 60990中所描述的加權接觸電流(感知電流/反應電流)的測量網絡進行測量。5.2版簡化了部分產品的泄漏電流測量方法。對于0I類器具和I類器具,泄漏電流可以由與器具額定頻率對應的低阻抗電流表進行測量。
在5.2版中,工作溫度下的泄漏電流的限值也做了一定調整,主要體現在II類器具和II類結構上。在4.1版中,I類器具中的II類結構部件并沒有單獨進行考核,各結構部件均是按I類器具的限值來要求。但該方式并不具備廣泛的適用性,而且存在分歧。在修訂后的標準中,將I類器具的II類結構單獨列出來做泄漏電流試驗,判斷時用II類器具的泄漏電流限值。這樣,規范了各實驗室的做法,具備重現性。
對于電源軟線入口的結構,在4.1版標準25.13條款中,若軟線進入開口處的外殼材料是非絕緣材料,則需提供符合29.3章附加絕緣要求的不可拆卸襯套或不可拆卸套管。在新版標準中,需要提供該附加絕緣的條件調整為“如果從器具結構無法明確判斷電源軟線的接入不會有被破壞的風險”。這也意味著即便軟線進入開口處外殼材料是金屬材料,但只要不會對電源軟線造成損傷,就可不需要提供滿足附加絕緣要求的襯套或套管。

表1 功能性接地標示符號

表2 最大正常溫升(主要差異部分)

表3 新舊版標準中工作溫度下的泄漏電流的限值對比

圖1 代表性期間輸入功率變化曲線
結合25.20條款的調整,進一步明確了電源軟線進入器具開口處的夾緊裝置的調整。相對于4.1版標準,與器具開口處隔開的主體由“電源軟線的絕緣導線”調整為“電源軟線的導線”。這就明確了只需要在電源線導體和易觸及金屬部件(接地或不接地)之間有兩層絕緣,而不是原來的三層。無論是哪類器具,其電源線的護套均可以提供第二層絕緣。
除了上述主要差異外,5.2版標準還在以下方面進行了調整:針對可能松脫的旋鈕或手柄導致的窒息危險增加了風險評估要求;修改了使用可編程電子電路,包括軟件驗證要求的功能安全性要求;針對器具中采用UV-C輻射來控制微生物,引入了器具中受UV-C輻射的非金屬材料的要求及試驗(增加了附錄T);更新了非金屬材料零件耐燃性預選擇的調整以及產品最終測試選項等。
IEC 60335-1 5.2版本相對國內現行的同等采用的4.1版本,內容更加完整,更具合理性。生產廠商可結合最新的標準要求及安全理念來調整產品的設計與制造。檢測機構也需及時了解標準的更新、條款的變動,不斷提升檢測水平和檢測質量。
參考文獻
[1] IEC 60335:2010 + A1:2013(Ed 5.1) Household and similar electrical appliances-Safety-Part 1: General requirements [S].2013.
[2] IEC 60335:2016 (Ed 5.2) Household and similar electrical appliances-Safety-Part 1: General requirements [S]. 2016.
[3] IEC 60335:2004 (Ed 4.1) Household and similar electrical appliances-Safety-Part 1: General requirements [S]. 2004.
[4] IEC 60990:2016 Methods of measurement of touch current and protective conductor current [S]. 2016.
[5] 中國家用電器研究院,廣州電器科學研究院. GB 4706.1-2005 家用和類似用途電器的安全 第1部分:通用要求[S]. 北京:中國標準出版社,2005.