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認識家用電器標準及簡易電氣安規性能測試方法
點擊次數:1936 發布時間:2013-07-08

認識家用電器標準及簡易電氣安規性能測試方法

一、家用電器的分類

家用電器是指用于家庭和類似家庭使用條件的日常生活用電器。

家電一般按用途大致可劃分以下9類產品:

1. 空調器具:主要用于調節室內空氣溫度、濕度以及過濾空氣之用,如電風扇、空調器、空氣清潔器等。

2. 制冷器具:利用制冷裝置產生低溫以冷卻和保存食物、飲料,如電冰箱、冰柜等。

3. 清潔器具:用于清潔衣物或室內環境,如洗衣機、吸塵器等。

4. 熨燙器具:用于熨燙衣服,如電熨斗等。

5. 取暖器具:通過電熱組件,使電能轉換為熱能,供人們取暖,如電加熱器、電熱毯等。

6. 保健器具:用于身體保健的家用小型器具,如電動按摩器、負離子發生器、周林頻譜儀等。

7. 整容器具:如電吹風、電動剃須刀等。

8. 照明器具:如各種室內外照明燈具、整流器、啟動器等。

9.家用電子器具:是指家庭和個人用的電子產品。種類比較多,主要有以下幾類:

(1)音響產品:如組合音響、收錄音機等

(2)視頻產品:如黑白電視機、彩色電視機、 錄像機、VCD、DVD等

(3)計時產品:如電子手表、電子鐘等

(4)計算產品:如計算器、 家用計算機等

(5)玩具產品:如電子玩具、電子樂器、電子游戲機等

(6)其它家用電子產品:如家用通訊產品、電子穩壓器、紅外??仄?、電子炊具等。

二、家用電器安規標準概述

家用電器產品安規標準,是為了保證人身安全和使用環境不受任何危害而制定的,是家用電器產品在設計、制造時必須遵照執行的標準檔,嚴格執行標準中的各項規定,家用電器的安全就有了可靠的保證。貫徹實施這一系列國家標準,對提高產品質量及其安全性能將產生極大影響。

安全標準涉及的安全方面,分為對使用者和對環境兩部分。

首先是防止人體觸電

觸電會嚴重危及人身安全,如果一個人身上較長時間流過大于自身的擺脫電流 (IEC 報告, 60 公斤體重成年男子為10mA,婦女為 70% ,兒童為40%)嚴重一點可能會造死亡。防觸電是產品安全設計的重要內容,要求產品在結構上應保證用戶無論在正常工作條件下,還是在故障條件下使用產品,均不會觸及到帶有超過規定電壓的元器件,以保證人體與大地或其它容易觸及的導電部件之間形成回路時,流過人體的電流在規定限值以下。據統計,每年中國地區因觸電造成死亡人數均超過3000人,其中因家用電器造成觸電死亡人數超過 1000 人。因此,防觸電?;な前踩曜賈惺紫扔Φ笨悸塹奈侍?。

防止過高的溫升

第二是防止過高的溫升,過高的溫升不僅直接影響使用者的安全,而且還會影響產品其它安全性能,如造成局部自燃,或釋放可燃氣體造成火災;高溫還可使絕緣材料性能下降,或使塑料軟化造成短路、電擊;高溫還可使帶電組件、支承件或?;ぜ湫?,改變安全間隙引發短路或電擊的危險。因此,產品在正?;蜆收咸跫鹿ぷ魘庇Φ蹦芄環樂褂捎誥植扛呶鹿榷斐扇頌逄躺?,并能防止起火和觸電。由于家用電器是關系到安全的產品,必須首先制訂和貫徹實施安全標準,以保證產品質量,國際電工委員會(IEC)出版物制訂了安全標準,IEC60335-1《家用和類似用途電器的安全通用要求》,對各類家用和類似用途電器安全通用要求作出了規定。在該標準基礎上,根據各類家用電器的性能,制訂不同的安全特殊要求標準,達到?;び沒褂冒踩哪康?。這一系列標準都是針對某一特定產品的特殊安全要求,結合一定時期內,各個產品的具體情況,對通用安全標準中有關章、條、款、項的內容進行補充、增加和更換。凡在特殊安全標準中未作補充、增加和替換的章、條、款、項,應該執行通用安全標準中相應的章、條、款、項的規定,即安全特殊要求必須與通用要求配合使用。

三、家用電器的基本安全要求

家用電器都是在通電后才能工作,而且大多數家用電器使用的都是220V交流電,屬于非安全電壓。此外,有的家用電器,例如電視機本身會產生1萬V以上的高壓,人體一旦接觸這樣高的電壓,發生觸電,就會有生命危險?;褂械募矣玫縉髦心承┰骷嬖謐瘧ㄎO?,如顯像管等。所謂安全性就是指人們在使用家用電器時免遭危害的程度。因此,安全性是衡量家用電器的首要質量指標。舉例在IEC60335-1《家用和類似用途電器的安全通用要求》的標準中,要求家用電器必須有良好的絕緣性能和防護措施,以?;は顏呤褂玫陌踩?。如:規定了防觸電?;?,過載?;?,防輻射、毒性和類似危害的措施。上述標準還規定了家用電器的設計和制造,應保證在正常使用中安全可靠地運行,即使在使用中可能出現誤操作,也不會給使用者和周圍環境帶來危害。

四、家用電器安全防護

家用電器安全防護分為兩大類:一類是按防觸電?;し絞椒?;另一類是按防水程度分。在說明家用電器5種防觸電?;し絞街?,先介紹幾個基本概念:

基本概念:

1. 基本絕緣(Basic Insulation)施加于帶電部件對電擊提供人基本防護的絕緣。是指在電器中的帶電部件上,用絕緣材料將帶電部件封閉起來,對防觸電起基本?;ぷ饔玫木?,如套有絕緣材料的銅、鋁等金屬導線。從結構上,這種絕緣都置于帶電部件上,直接與帶電部件接觸。

2. 附加絕緣(SupplementaryInsulation)在基本絕緣萬一損壞時,為對電擊提供?;ざ磽饈┘佑諢揪檔畝懶⒕?。如電熱毯、電熱絲外包覆的塑料套管。

3 雙重絕緣(DoubleInsulation)由基本絕緣和附加絕緣構成的絕緣系統。同時具有基本絕緣和附加絕緣起防觸電?;ぷ饔玫木?,一旦基本絕緣失效時,由附加絕緣起?;ぷ饔?。如電視機電源線就采用雙重絕緣。

4.加強絕緣(ReinforcedInsulation)在IEC60335規定的條件下,提供與雙重絕緣等效的防電擊等級,而施加于帶電部件的單一絕緣。它提供的防觸電?;こ潭認嗟庇謁鼐?,但它是一種單獨的絕緣結構,可以由幾個不能像基本絕緣或附加絕緣那樣單獨試驗的絕緣層組成。

 

 

五種防觸電?;し絞劍?/p>

1.O類電器:依靠基本絕緣防止觸電的電器。它沒有接地?;?,在容易接近的導電部分和設備固定布線中的?;さ繼逯?,沒有連接措施。在基本絕緣損壞的情況下,便依賴于周圍環境進行?;さ納璞?。一般這種設備使用在工作環境良好的場合。近年來對家用電器的安全要求日益嚴格,O類電器已日漸減少,老式單速拉線開關控制的吊扇是O類電器。

2.OⅠ類電器:至少整體具有基本絕緣和帶有一個接地端子的電器,電源軟線中沒有接地導線、插頭上也沒有接地?;げ褰?,不能插入帶有接地端的電源插座。老式國產波動式電動洗衣機大多是OⅠ類電器。如圖片所示,只備有接地端子,而沒有將接地線接到接地端子上,使用時由用戶用接地線將機殼直接接地。

 

3.Ⅰ類電器(ClassI)除依靠基本絕緣進行防觸電?;ね?,還包括一項附加安全措施,方法是將易觸及導電部件和已安裝在固定線路中的?;そ擁氐枷吡悠鵠?,使容易觸及的導電部分在基本絕緣失效時,也不會成為帶電體。例如,冰箱都是Ⅰ類電器—連接地線。

4. Ⅱ類電器(Class II)不僅僅依賴基本絕緣,而且還具有附加的安全預防措施。一般是采用雙重絕緣或加強絕緣結構,但對?;そ擁厥欠褚覽蛋滄疤跫?,不作規定。例如,電熱毯大多是Ⅱ類電器。

5. Ⅲ類電器(Class III)這類電器是依靠隔離變壓器獲得安全特低電壓供電來進行防觸電?;?。同時在電器內部的電路的任何部位,均不會產生比安全特低電壓高的電壓。國際電工委員會(IEC)出版物中的安全特低電壓,是指為防止觸電事故而采用的特定電源供電的電壓系列。這個電壓的上限值,在任何情況下,兩個導體間或任一導體與地之間,均不得超過交流(50~500Hz)有效值50V。我國規定安全特低電壓額定值等級為42V、36V、24V、12V、6V,當電器設備采用了超過24V的安全電壓時,必須采取防止直接接觸帶電體的?;ご朧?。目前使用的移動式照明燈多屬Ⅲ類電器。

五、家用電器安全性能的簡易測試方法

為了確保家用電器具有良好的電氣性能,對于電熱電器和電動電器要進行泄漏電流和絕緣電氣強度試驗。在家用電器產品標準中,一般規定要測試工作溫度下的電氣絕緣和泄漏電流,試驗比較復雜。為了簡化,下面介紹的三種電器安全性能測試,均是在冷態、不連接電源情況下進行。

1. 絕緣電阻測試

家用電器產品絕緣電阻是評價其絕緣質量好壞的重要標志之一。絕緣電阻是指家用電器帶電部分與外露非帶電金屬部分之間的電阻。隨著家用電器工業迅速發展和這類產品的普及率大大提高,為確保使用者人身安全,對家用電器的絕緣質量要求也越來越嚴格。

國際電工委員會(IEC)標準規定測量帶電部件與殼體之間的絕緣電阻時,基本絕緣條件的絕緣電阻值不應小于2MΩ;加強絕緣條件的絕緣電阻值不應小于7MΩ;Ⅱ類電器的帶電部件和僅用基本絕緣與帶電部件隔離的金屬部件之間,絕緣電阻值不小于2MΩ;Ⅱ類電器的僅用基本絕緣與帶電部件隔離的金屬部件和殼體之間,絕緣電阻值不小于5MΩ。

2. 泄漏電流測試

家用電器的泄漏電流是指電器在加電壓作用下,所測試量測到的漏電流,對于各類家用電器,各國家標準也都規定了泄漏電流不應超過的上限值,產品出廠前都要進行測試。測試時施加電壓為家用電器額定電壓1.06倍(或1.1倍),在電壓施加5sec內進行測量,施加試驗電壓的部位是家用電器帶電部件和僅用基本絕緣與帶電部件隔離的殼體之間,以及帶電部件和用加強絕緣與帶電部件隔離的殼體之間。如果帶電部件和金屬殼或金屬蓋之間距離小于IEC60335-12001《家用和類似用途電器的安全通用要求》第29.1條所規定的適當間隙時,施加試驗電壓的部位是用絕緣材料做襯里的金屬殼或金屬蓋與貼在襯里內表面的金屬箔之間。1982年10月IEC3351第三次修正時才確定泄漏電流測試線路,標準規定電熱器具要測熱和潮濕狀態下泄漏電流,電動器具要測工作溫度狀態下泄漏電流。

3. 絕緣電氣強度試驗

通用要求規定,電熱器具在作溫度和濕熱試驗后均要進行電氣強度試驗,電動器具只在濕熱試驗后進行電氣強度試驗。家用電器在長期使用過程中,不僅要承受額定電壓,還要承受工作過程中短時間內高于額定工作電壓的過電壓的作用,當過電壓達到一定值時,就會使絕緣擊穿,家用電器就不能正常工作,使用者就可能觸電而危及人身安全。

電氣強度試驗俗稱耐壓試驗,是衡量電器的絕緣在過電壓作用下耐擊穿的能力,這也是一種考核該產品是否保證使用安全的可靠手段。

電氣強度試驗分兩種:一種是直流耐壓試驗,另一種是交流工頻耐壓試驗。家用電器產品一般進行交流工頻耐壓試驗。電氣強度試驗受試部位和試驗電壓值,在各產品標準中都作了具體說明和規定。一般的說,在工作溫度下,Ⅱ類電器在與手柄、旋紐、器件等接觸的金屬箔和它們的軸之間,施加試驗電壓為2500V;Ⅲ類電器使用基本絕緣,試驗電壓500V;其它電器,采用基本絕緣,試驗電壓1250V,采用加強絕緣,試驗電壓為3750V。除電動機絕緣外,其它部分的絕緣應能承受1min,正弦波、頻率為50Hz的耐壓試驗,不應發生閃絡和擊穿。試驗開始時,先將電壓加至不大于試驗電壓50%,然后迅速升到試驗電壓規定值,并持續到規定時間。

在進行電氣強度試驗時,應注意下列事項:

(1) 電氣強度試驗必須在絕緣電阻(電動電器)或泄漏電流(電熱電器)測試合格后,才能進行。

(2) 試驗電壓應按標準規定選取,施加試驗電壓部位,必需嚴格遵守標準規定。

(3) 試驗場地應設防護圍欄,試驗裝置應有完善?;そ恿悖ɑ蚪擁兀┐朧?,試驗前后應注意放電。

(4) 每次試驗后,應使調壓器迅速返回零位。

結論:

對于不同類別的家用電器,所需要進行的測試要求也有所不同,例如,對于I類產品就必須進行接地阻抗的測試;在Ⅱ類產品的測試上就不需要,而對于電氣強度測試,不同的絕緣分類等級所對應測試電壓的要求也是不一樣。因此在進行各項安規測試之前,必須了解產品是屬于何種產品類別,然后再根據所對應標準要求的測試項目、測試方法、測試部位、測試參數等的規范來進行測試,經過上述介紹后相信可以使您的產品在進行安規測試時能更符合標準要求。

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