不同類型器具發(fā)熱測試試驗電壓的研究

郭記偉 陳 琴 安 美 張 輝 孫金龍 鐘 瑞

（賽旺檢驗檢測認證有限公司 重慶 401120）

引言

隨著人民生活水平的提高，不同類型的家用電器進入千家萬戶，為了保護消費者的生命健康財產(chǎn)安全，需依據(jù)標準對器具進行安全檢測；發(fā)熱測試作為安全檢測的一個重要試驗，試驗電壓又是影響發(fā)熱測試的一個主要因素，若試驗電壓確定錯誤，試驗結(jié)果將會嚴重偏離，會存在對使用者造成燙傷甚至引起器具及其周圍環(huán)境起燃的風險，因此有必要研究發(fā)熱測試的試驗電壓，以降低器具帶來的安全風險。目前相關(guān)學(xué)者對發(fā)熱測試試驗電壓的研究內(nèi)容較少，確定試驗電壓還得依據(jù)標準GB 4706.1-2005 及器具特殊要求相關(guān)條款規(guī)定，由于標準條款多、內(nèi)容分散、前后邏輯性強，加之一些技術(shù)人員對標準的理解不深入、不全面，判定時往往遺漏標準相關(guān)條款，致使試驗電壓確定錯誤。為了能進一步快速、全面、準確的確定發(fā)熱測試試驗電壓，本文將通過對不同類型器具運用具體標準條款、實際計算進行案例分析，得到準確數(shù)值，保障了發(fā)熱測試結(jié)果的可靠性，并能幫助一些技術(shù)人員真正的理解好標準、運用好標準。

1 影響發(fā)熱測試的主要因素

發(fā)熱測試作為標準GB 4706.1-2005 的一個重要試驗，測試不正確，會對整個器具的檢測結(jié)果產(chǎn)生重大影響，嚴重時會導(dǎo)致檢測結(jié)論錯誤，因此，必須規(guī)范、準確的開展測試。

根據(jù)標準GB 4706.1-2005 中相關(guān)條款內(nèi)容，梳理總結(jié)發(fā)現(xiàn)，影響發(fā)熱測試的因素較多，歸納起來主要有器具正常工作、器具放置位置、溫升測試方法、熱電偶布置位置、試驗電壓（或試驗功率）、試驗持續(xù)時間、儀器設(shè)備的精度或量程、試驗時的環(huán)境溫度和濕度等，任一因素把握不準，特別是主要因素，就會致使測試結(jié)果出現(xiàn)嚴重偏離。試驗電壓作為影響發(fā)熱測試的主要因素之一，須依據(jù)標準條款結(jié)合器具實際參數(shù)確定具體數(shù)值。

2 確定發(fā)熱測試試驗電壓的案例分析

2.1 攪拌機器具案例分析

器具額定電壓為220 V～，額定功率為300 W，認證依據(jù)的安全標準為GB 4706.1-2005、GB 4706.30-2008，確定其發(fā)熱測試的試驗電壓流程如圖1 所示。

圖1 確定攪拌機發(fā)熱測試的試驗電壓流程圖

1）此器具是電動器具，實測功率為30 W，依據(jù)標準GB 4706.1-2005 第10.1 條款，得到功率偏差為-90 %；

2）依據(jù)標準GB 4706.30-2008 第3.1.9 條款，功率偏差-90 %與此條款功率負偏差-20 %[1]比較，超過此條款范圍，因此發(fā)熱測試的試驗電壓為額定功率條件下對應(yīng)的電壓。在此電壓下開展測試，若溫升不超過標準表3 中的限值[2]，發(fā)熱測試合格，試驗結(jié)束；若溫升超過標準表3 中的限值，需再次進行發(fā)熱測試確定溫升是否超過標準表3 中的限值，并確定發(fā)熱測試是否合格；

3）結(jié)合標準GB 4706.1-2005 第11.5 條款要求，系數(shù)為1.06 和0.94，因此再次進行發(fā)熱測試的試驗電壓為233.2 V（即1.06×220 V）或206.8 V（即0.94×220 V），在此兩種試驗電壓下進行發(fā)熱測試，結(jié)果選用溫度較高值。

4）根據(jù)上述各個測試結(jié)果，確定了發(fā)熱測試的最不利狀況，并確定了攪拌機器具每次發(fā)熱測試時的試驗電壓。

2.2 吸塵器器具案例分析

器具額定電壓范圍為（220～240）V～，額定功率為400 W，認證依據(jù)的安全標準為GB 4706.1-2005、GB 4706.7-2014，確定其發(fā)熱測試的試驗電壓流程如下：

1）此器具是電動器具，且額定電壓是范圍，因此標準GB 4706.1-2005 第5.8.2 條款適用；

2）結(jié)合標準GB 4706.1-2005 第11.5 條款要求，系數(shù)為1.06 和0.94，因此發(fā)熱測試的試驗電壓為254.4 V（即1.06×240 V）或206.8 V（即0.94×220 V），在此兩種試驗電壓下進行發(fā)熱測試，結(jié)果選用溫度較高值。

3）根據(jù)上述各個測試結(jié)果，確定了發(fā)熱測試的最不利狀況，并確定了吸塵器器具每次發(fā)熱測試時的試驗電壓。

2.3 電熱水壺器具案例分析

器具認證依據(jù)的安全標準為GB 4706.1-2005、GB 4706.19-2008。

1）器具額定電壓范圍為（220～240）V～，額定功率范圍為（850～1 000）W，確定其發(fā)熱測試的試驗電壓流程如下：

①此器具是電熱器具，且額定功率是范圍，因此標準GB 4706.1-2005 第5.8.3 條款適用；

②此器具電熱元件為日用管狀電熱元件，為無明顯正溫度系數(shù)電阻的電熱元件，滿足標準GB 4706.1-2005第5.12 條款要求；

③結(jié)合標準GB 4706.1-2005 第11.4 條款要求，系數(shù)為1.15，大于1，因此發(fā)熱測試的試驗電壓為1 150 W（即1.15×1 000 W）功率條件下對應(yīng)的電壓。

④根據(jù)上述步驟，最終確定了電熱水壺器具發(fā)熱測試時的試驗電壓。

2）器具額定電壓范圍為（220～240）V～，額定功率為1 000 W，確定其發(fā)熱測試的試驗電壓流程如下：

①額定電壓是范圍，1 000 W 為額定電壓范圍的平均值（即230 V）對應(yīng)的功率，因此標準GB 4706.1-2005第5.8.4 條款適用；

②此器具電熱元件為日用管狀電熱元件，為無明顯正溫度系數(shù)電阻的電熱元件，滿足標準GB 4706.1-2005第5.12 條款要求；

③首先確定此器具電熱元件的電阻，根據(jù)下列公式（1）求得電阻為：

式中：

R—器具電熱元件的電阻；

P—器具的額定功率；

U—器具額定電壓范圍的平均值。

額定電壓范圍的上限值（即240V）對應(yīng)的功率根據(jù)下列公式（2）求得：

式中：

P′—器具額定電壓范圍的上限值對應(yīng)的功率；

U′—器具額定電壓范圍的上限值；

R—器具電熱元件的電阻。

④結(jié)合標準GB 4706.1-2005 第11.4 條款要求，系數(shù)為1.15，大于1，因此發(fā)熱測試的試驗電壓為1 252.1 W（即1.15×1 088.8 W）功率條件下對應(yīng)的電壓。

⑤根據(jù)上述步驟，最終確定了電熱水壺器具發(fā)熱測試時的試驗電壓。

2.4 暖風機器具案例分析

器具額定電壓為220 V～，額定功率為1 000 W，認證依據(jù)的安全標準為GB 4706.1-2005、GB 4706.23-2007，確定其發(fā)熱測試的試驗電壓流程如下：

1）此器具是組合型器具，電熱元件為PTC 發(fā)熱器，PTC 發(fā)熱器是具有明顯正溫度系數(shù)電阻的電熱元件，不適用于其輸入功率等于額定功率乘以一個系數(shù)的規(guī)定，因此標準GB 4706.1-2005 第5.12 條款不適用、第5.13條款適用；

2）依據(jù)標準GB 4706.23-2007 第11.6 條款規(guī)定，組合型器具要按電熱器具工作[3]；

3）結(jié)合標準GB 4706.1-2005 第11.4 條款要求，系數(shù)為1.15，且規(guī)定的試驗功率大于額定功率，按照GB 4706.1-2005 第5.13 條款內(nèi)容，根據(jù)下列公式（3）計算得到發(fā)熱測試的試驗電壓為：

式中：

U1—器具發(fā)熱測試的試驗電壓。

3）根據(jù)上述步驟，最終確定了暖風機器具發(fā)熱測試時的試驗電壓。

2.5 卷發(fā)器器具案例分析

器具額定電壓為220 V～，額定功率為1 000 W，器具內(nèi)裝有電機、電子線路，認證依據(jù)的安全標準為GB 4706.1-2005、GB 4706.15-2008，確定其發(fā)熱測試的試驗電壓流程如圖2 所示。

圖2 確定卷發(fā)器發(fā)熱測試的試驗電壓流程圖

1）此器具是組合型器具，電熱元件為PTC 發(fā)熱器，PTC 發(fā)熱器是具有明顯正溫度系數(shù)電阻的電熱元件，不適用于其輸入功率等于額定功率乘以一個系數(shù)的規(guī)定，因此標準GB 4706.1-2005 第5.12 條款不適用、第5.13條款適用；

2）依據(jù)標準GB 4706.15-2008 第11.6 條款規(guī)定，組合型器具要按電熱器具工作；

3）結(jié)合標準GB 4706.1-2005 第11.4 條款要求，系數(shù)為1.15，且規(guī)定的試驗功率大于額定功率，按照GB 4706.1-2005 第5.13 條款內(nèi)容，根據(jù)本文公式（3）計算得到發(fā)熱測試的試驗電壓為235.9 V，在此試驗電壓下進行發(fā)熱測試，并記錄試驗時功率為950 W，若溫升不超過標準表3 中的限值，發(fā)熱測試合格，試驗結(jié)束；若溫升超過標準表3 中的限值，且上述試驗時功率小于額度功率，器具內(nèi)又裝有電機、電子線路，依據(jù)標準GB 4706.15-2008 第11.4 條款規(guī)定[4]，需再次進行發(fā)熱測試確定溫升是否超過標準表3 中的限值，并確定發(fā)熱測試是否合格；

4）結(jié)合標準GB 4706.15-2008 第11.4 條款要求，再次進行發(fā)熱測試的試驗電壓為233.2 V（即1.06×220 V）；

5）根據(jù)上述各個測試結(jié)果，確定了卷發(fā)器器具每次發(fā)熱測試時的試驗電壓。

2.6 空氣炸鍋器具案例分析

器具額定電壓為220 V～，額定功率為1 000 W，認證依據(jù)的安全標準為GB 4706.1-2005、GB 4706.14-2008，確定其發(fā)熱測試的試驗電壓流程如下：

1）此器具是組合型器具，所用電熱元件為日用管狀電熱元件，為無明顯正溫度系數(shù)電阻的電熱元件，滿足標準GB 4706.1-2005 第5.12 條款要求；

2）根據(jù)標準GB 4706.14-2008 第5.101 條款規(guī)定，此器具按電熱器具進行試驗[5]；

3）結(jié)合標準GB 4706.1-2005 第11.4 條款要求，系數(shù)為1.15，發(fā)熱測試的試驗電壓為1 150 W（即1.15×1 000 W）功率條件下對應(yīng)的電壓。

4）根據(jù)上述步驟，最終確定了空氣炸鍋器具發(fā)熱測試時的試驗電壓。

3 結(jié)束語

本文通過對不同類型器具實際分析，并運用標準具體條款計算得到不同器具的發(fā)熱測試試驗電壓數(shù)值，數(shù)值準確，保障了試驗結(jié)果的正確性，能降低器具帶來的安全風險。在對器具的過程分析中，運用標準條款準確、全面，流程明了，邏輯清晰，可以達到快速確定發(fā)熱測試試驗電壓的效果，希望本文內(nèi)容對相關(guān)技術(shù)人員提高標準的理解有一定的幫助和借鑒。