自復位熱斷路器在家用電器中應用的試驗方法分析

曹 彬

（威凱檢測技術有限公司 廣州 510663）

引言

隨著近些年我國制造業高速發展，家用電器的家庭普及率達到較高水平。家電生產企業是否能夠掌握產品設計環節中關鍵零部件的合理使用成為了企業降本增效的重要的環節。由于其具有性能穩定、精度高、體積小、量輕、可靠性高、壽命長、對無線電干憂小等特點，被廣泛應用于家用電器如飲水機、電熱開水瓶、養生壺、熱水器、洗碗機、冰箱、空調中。在產品的實際設計環節，部分生產企業為提高產品安全與可靠性，在已安裝了“感溫二極管 + 集成IC + 繼電器”溫度敏感裝置的控溫電路中多加一個自復位熱斷路器來保障產品的可靠性。部分第三方檢測機構技術人員對這樣的設置是否滿足家用電器系列標準測試要求存在爭議。為了明確測試標準家用和類似用途電器的安全通用要求[1]，家用和類似用途電器的安全對液體加熱器的特殊要求[2]的檢驗要求，筆者以電熱開水瓶產品為例，通過對標準測試條款的剖析，結合IEC/TC61國際電工委員會家用電器技術委員會相關決議內容[3]，詳細闡述表明了生產企業多加一個自復位熱斷路器在電路上是符合標準的結論。為家電制造企業和第三方檢測機構技術人員對相關檢驗方法和判定提供理論參考與建議。解決了第三方檢測機構試驗室、企業試驗室、其他評價機構在對產品進行符合性判定時產生不同結果，導致企業進行CCC型式試驗檢測送往不同檢測機構時出現不同判定結果的情況，排除家電生產企業由此帶來的困擾。

1 相關定義

本文所討論內容涉及的相關規范性文件主要為家用電器中對液體加熱器的特殊要求及對應的同有要求。對應熱斷路器、自復位熱斷路器、非自復位熱斷路器、保護裝置定義解析以家電安全標準通用要求第3章所釋為基礎。

2 相關標準要求

1）家用電器安全標準GB 4706.1-2005中19章非正常工作的19.1、19.4條款的要求。

2）液體加熱器安全標準GB 4706.19-2008中第24章24.101條款對元件的相關要求。

3 試驗過程與判定結果對比

3.1 試驗過程

以具有典型結構的電熱開水瓶產品為例，如圖1所示。電路由“感溫二極管 + 集成IC + 繼電器”構成的溫度敏感裝置、自復位熱斷路器、非自復位熱斷路器（熱熔斷體）等保護裝置構成，自復位熱斷路器、非自復位熱斷路器（熱熔斷體）分別安裝在鎧裝發熱管電路兩端，如圖2、3所示。

圖1 電熱開水瓶

圖2 自復位熱斷路器和非自復位熱斷路器設置實物圖

1）試驗1，滿足標準第5章實驗的一般條件下開始進行試驗。器具（本次實驗中的電熱開水瓶產品）在第11章規定的條件下進行測試，“感溫二極管 + 集成IC +繼電器”構成的溫度敏感裝置動作，按照標準19.4條款要求將其進行短路后，測試結果為自復位熱斷路器動作保護。

2）試驗2，滿足標準第5章實驗的一般條件下開始進行試驗。將被測電路中自復位熱斷路器移除，器具在第11章規定的條件下進行測試，“感溫二極管 + 集成IC + 繼電器”構成的溫度敏感裝置動作，按照標準19.4條款要求將其進行短路后，再次進行試驗，測試結果為非自復位熱斷路器（熱熔斷體）動作保護。

3.2 不同判定結果對比

對于這種電路結構的測試結果是否符合標準的規定，相關從業人員有不同的兩種判定結果：

依據上述試驗1結論，觸發動作保護的是自復位熱斷路器，不符合家用電器通用標準要求中第24.101條款“電水壺以外的器具上的保護裝置應是非自復位的。”要求。

判定結果1：不符合標準要求。

依據上述試驗2結論，按照標準19.4條款要求將其進行短路測試后，測試中并沒有發生如標準19.1條款表述的誤操作引起的火災危險或機械性損壞。”，再進一步試驗模擬 “自復位熱斷路器”同時失效的情況，非自復位熱斷路器（熱熔斷體）動作能最終起保護作用，符合標準要求。

判定結果2：符合標準要求。

3.3 判定結果分析

通讀標準要求，從引言、范圍、定義看全文理解全文中心思想，以及對所有測試章節的試驗方法加以理解，筆者認為判定結果2更符合標準的判定原則和初衷，更合理，理由如下：

3.3.1 解讀標準的引言內容

通過對GB 4706.1的2005版[1]（IDT IEC 60335-1 Ed4.1）引言的理解。

筆者認為，會出現判定結果1，主要原因之一是相關從業人員對標準中的“引言”部分理解不足。以上引言部分前半段內容明確了該標準的主要“考核”目標或考核意圖為“器具安全”。后半段內容中心思想在于若滿足一定條件的情況下該被測試產品可以按照本部分中對應要求的意圖進行試驗，若只按照字面的理解進行判定，是武斷的。如判定結果1的思路，當試驗中觸發保護動作的是自復位熱斷路器時，并非規定中所述“保護裝置應是非自復位的”就直接判定為不符合標準要求，是不合理的；更應該回到標準“要求的意圖”，當產品使用了其他結果電路結構和零部件設置是，測試中標準內容意圖滿足標準要求時可以按照意圖進行試驗。如果滿足基本等效的規則時時，符合本部分要求是被認同的。

3.3.2 IEC/TC61國際電工委員會家用電器技術委員會會議中相似案例分析

筆者翻閱了近幾年IEC/TC61國際電工委員會家用電器技術委員會的決議內容，2017年10月海參崴會議決議內容中的其中一個議題具有重要參考意義，2017年10月10日在海參崴IEC/TC61 AG 28建議組（advise group）對標準IEC 60335-1:Ed.5.2中條款24.101進行了討論。會議中中國代表向建議組提出問題“In some Parts 2（Part 2-15 for example）we state in 24.101（for some appliances) that the device used for compliance with the test in 19.4 shall be non-self-resetting.”（一些特殊標準，例如第2-15液體加熱器檢測標準中24.101條款，為符合19.4試驗所用的保護裝置需要是非自復位的。）“Can you confirm that this does not prohibit manufacturers including a self-resetting device in their appliance provided that the test of 19.4 is satisfactorily completed with the self-resetting device rendered inoperative.”（是否可以確認“如果制造商在已經有非自復位裝置符合19.4條款的基礎上，多安裝一個自復位的裝置”符合24.101條款要求? ）

得到建議組初步回復：“Confirmed .The standard does not prohibit a self-resetting device from being used in other tests in Clause 19.”（確認。標準并不禁止自復位裝置使用在其他19章非正常試驗中。）

會議中中國代表以多功能電熱鍋（養生壺）產品為例，如圖3養生壺產品外觀，圖4所示，與建議組進一步討論該產品若多安裝一個自復位的裝置的情況，最終得到建議組以下答復：“If an appliance includes a self-resetting control in 19.4, this shall be short-circuited for this test if a non-self-resetting control is required to operate according to 24.101.”（如果器具在19.4試驗中有自復位熱斷路器動作，如果24.101規定需要非自復位熱斷路器，則應該在此試驗中也短路自復位熱斷路器。）“Rationale: many manufactures put an extra (resettable device) in the circuit to improve reliability and providing the product passes with this extra device short circuited then it meets the standard.”（理由：很多制造商多安裝一個額外的、自復位裝置在電路中以提高產品可靠性，前提是19.4試驗中此額外的、自復位裝置也同時短路情況下產品通過標準規定的試驗。）

圖3 多功能電熱鍋（養生壺）產品外觀

圖4 多功能電熱鍋（養生壺）電路結構圖

根據IEC/TC61 AG 28建議組對多功能電熱鍋（養生壺）產品提出的試驗建議，基于上文引用標準引言部分“基本等效”原則，判定結果2更為合理。

4 總結

無論從實際應用角度還是試驗結果所示，示例中電熱開水瓶的電路結構有非自復位熱斷路器作為“最后一道安全防線”進行動作保護，多設置一個自復位熱斷路器在電路中并沒有影響電路整體安全和系統完整性。從產品市場應用角度來看，這樣的設置在沒有降低對消費者生命、財產安全的保護水平情況下，不僅提高產品可靠性，降低市場返修率，同時避免產品使用者“一次干燒就燒斷熱保險”較差的用戶體驗給生產制造企業發展帶來不必要的負面影響。本文旨在通過對標準相關測試方法和國際電工委員會專家組會議內容的研究解讀，給與檢驗檢測相關從業人員和產品生產企業建議指導，積極參與檢驗檢測行業高質量發展。