廣東省惠州市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)所 莊智東
家用電器檢測(cè)常見(jiàn)的不合格項(xiàng)主要有:電氣結(jié)構(gòu)、發(fā)熱、防火等,不合格產(chǎn)品可能會(huì)造成觸電、火災(zāi)等事故。本文對(duì)家用電器產(chǎn)品GB 4706.1-2005安全標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)方法及在日常檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)的主要安全質(zhì)量問(wèn)題案例進(jìn)行分析。
家電產(chǎn)品種類(lèi)繁多,而且在不斷推陳出新,對(duì)于企業(yè)而言,生產(chǎn)不同的家電產(chǎn)品,不僅需要滿(mǎn)足GB4706.1通用要求,同時(shí)需要滿(mǎn)足相應(yīng)的特殊標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于檢測(cè)人員,如果不能正確理解標(biāo)準(zhǔn)要求,將會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果的誤判。
額定值,包括電壓、電流、功率、頻率等,由制造商規(guī)定的相關(guān)參數(shù)。與電源連接的方式,包括X型、Y型、Z型。絕緣,包括基本絕緣、附加絕緣、雙重絕緣(基本+附加)、加強(qiáng)絕緣(等效雙重絕緣,單一絕緣或多層組成)、功能絕緣(不同極性之間的絕緣)。器具,通常有Ⅰ類(lèi)(帶接地,單相三極)、Ⅱ類(lèi)(單相兩極)、Ⅲ類(lèi)(小于42V安全特低電壓供電)。便攜式器具,可能移動(dòng)或少于18kg的非固定器具,如風(fēng)扇、空氣凈化器。手持式器具,如電吹風(fēng)。固定式器具,如高位安裝的室內(nèi)加熱器、空調(diào)。電熱器具,如燙發(fā)器。電動(dòng)器具,如風(fēng)扇。組合型器具,即含有電熱和電動(dòng)元件的器具。安全隔離,應(yīng)滿(mǎn)足兩個(gè)條件,向產(chǎn)品提供安全特低電壓且輸入與輸出部件之間滿(mǎn)足雙重或加強(qiáng)絕緣。
器具上或銘牌參數(shù)標(biāo)注不全,應(yīng)標(biāo)出額定電壓、電源性質(zhì)符號(hào)、輸入功率、制造商、型號(hào)等。符號(hào)標(biāo)記不全,Ⅱ類(lèi)器具無(wú)標(biāo)注Ⅱ類(lèi)符號(hào),與電網(wǎng)連接的保護(hù)接地端子處無(wú)標(biāo)注保護(hù)接地符號(hào)。在功能為“待機(jī)”的開(kāi)關(guān)處標(biāo)注了“通/斷”符號(hào),容易引起誤解。使用Y型連接的器具,使用說(shuō)明書(shū)中無(wú)標(biāo)注相應(yīng)的警告語(yǔ)。標(biāo)記擦拭先用沾水的布擦拭15s,再用沾汽油的布擦拭15s,試驗(yàn)后標(biāo)注內(nèi)容不能被識(shí)別。
產(chǎn)品防護(hù)等級(jí)一般要求為IP20。在正常工作可觸及的器具表面使用B型試驗(yàn)探棒(即模擬人體手指關(guān)節(jié)的可彎曲探棒)進(jìn)行試驗(yàn),可拆卸的部件應(yīng)拆卸,試驗(yàn)指在各個(gè)方向進(jìn)行試驗(yàn),要求不能觸及帶電部件。產(chǎn)品外殼開(kāi)孔過(guò)大、采用軟殼、保護(hù)罩蓋固定不可靠都將容易導(dǎo)致不合格。
第8.1.2章,對(duì)于Ⅱ類(lèi)器具或Ⅱ類(lèi)結(jié)構(gòu),使用13號(hào)探棒進(jìn)行試驗(yàn),此處要使用不明顯的力,通常是5N以?xún)?nèi)的力。如果器具外殼有覆蓋一層非導(dǎo)電的涂層,則13號(hào)探棒也需要對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行考核。另外,還需使用B型試驗(yàn)探棒對(duì)Ⅱ類(lèi)器具或Ⅱ類(lèi)結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn),只能接觸雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣部件。Ⅱ類(lèi)結(jié)構(gòu)包括:如果Ⅰ類(lèi)器具帶有未接地的易觸及的金屬部件,而且未使用一個(gè)接地的中間金屬部件將其與帶電部件隔開(kāi);Ⅰ類(lèi)器具帶有易觸及的非金屬部件,除非這些部件用一個(gè)接地的中間金屬部件將其與帶電部件隔開(kāi),否則按Ⅱ類(lèi)結(jié)構(gòu)規(guī)定的有關(guān)要求。常見(jiàn)不合格情況:帶電部件與開(kāi)孔距離太近容易導(dǎo)致不合格;Ⅰ類(lèi)器具外殼以外的可觸及部件,如產(chǎn)品外露電源線(xiàn),以及可觸及的內(nèi)部線(xiàn)僅采用基本絕緣,則不滿(mǎn)足要求;13號(hào)探棒可通過(guò)覆蓋了非導(dǎo)電涂層的外殼觸及帶電部件。但如果13號(hào)探棒可同時(shí)接觸到裸露接地金屬和帶電部件,可視為符合要求。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了幾種可觸及部件的情況:由安全特低電壓供電且交直流不超過(guò)42.4V;由保護(hù)阻抗與帶電部件隔開(kāi)的部件;電壓在42.4V到450V之間,電容量小于0.1μF;電壓在450V到15kV之間,放電量小于45μC。例如,如何判定電源適配器輸出端是否可觸及,第一,電源適配器變壓器是否屬于安全隔離變壓器,第二,初次級(jí)部件之間的爬電距離和電氣間隙是否滿(mǎn)足加強(qiáng)絕緣要求,第三,測(cè)量輸出電壓值,第四,輸入和輸出之間進(jìn)行加強(qiáng)絕緣的耐壓試驗(yàn),以上試驗(yàn)均滿(mǎn)足才能判定輸出端可觸及。不然即使輸出電壓小于42.4V,也將其工作電壓視為220V,屬于危險(xiǎn)電壓。因此,防觸電項(xiàng)目的考核需要從產(chǎn)品整體的結(jié)構(gòu)、內(nèi)部設(shè)計(jì)中的爬電距離和電氣間隙、電氣強(qiáng)度以及泄漏電流項(xiàng)目進(jìn)行綜合評(píng)定。同時(shí)也可以看出,標(biāo)準(zhǔn)中不同項(xiàng)目會(huì)存在相關(guān)性。
第10章,對(duì)于不同的器具,有不同的偏差要求。在進(jìn)行輸入功率試驗(yàn)時(shí),產(chǎn)品應(yīng)開(kāi)啟所有的工作狀態(tài),額定電壓下測(cè)量。例如,器具額定電壓為(220-240)V時(shí),測(cè)試電壓應(yīng)為230V,額定電壓為(100-240)V時(shí),則測(cè)試應(yīng)在上、下限電壓分別進(jìn)行。不同的產(chǎn)品對(duì)應(yīng)輸入功率測(cè)試方法也不同,如電風(fēng)扇,可在電風(fēng)扇工作穩(wěn)定后直接讀取功率,屬直接讀取法。另一種測(cè)試方法為積分平均法,如帶PTC元件的直發(fā)梳,整個(gè)工作周期功率是變化的,需要在一個(gè)具有代表性期間功率進(jìn)行積分平均。因此,對(duì)于輸入功率在工作周期變化的器具,應(yīng)找準(zhǔn)代表性周期,否則容易出現(xiàn)額定值標(biāo)注不準(zhǔn)確造成不合格。
發(fā)熱試驗(yàn)是考核一個(gè)產(chǎn)品在正常使用時(shí)產(chǎn)生的熱危險(xiǎn),按器具類(lèi)別分為電熱器具、電動(dòng)器具和組合器具,不同器具測(cè)試方法不同。試驗(yàn)時(shí),要嚴(yán)格按照不同器具正常使用時(shí)的安裝、放置,正確使用測(cè)試角、支撐物等。電動(dòng)器具和組合器具一般以0.94倍和1.06倍額定電壓進(jìn)行試驗(yàn),電熱器具則在1.15倍額定輸入功率下進(jìn)行。在熱試驗(yàn)中,繞組溫升的測(cè)量有兩種方法,熱電偶法和阻值法,阻值法的測(cè)量較為復(fù)雜,也是能力驗(yàn)證的主要考核點(diǎn)。采用阻值法測(cè)量有幾個(gè)要點(diǎn):(1)試驗(yàn)應(yīng)在恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。(2)采用精度較高的微歐姆計(jì)測(cè)量阻值。(3)在試驗(yàn)穩(wěn)定后斷開(kāi)開(kāi)關(guān),迅速對(duì)繞組進(jìn)行測(cè)量,按照一定的時(shí)間間隔讀取8個(gè)以上電阻值,采用外推法繪制變化曲線(xiàn)推算至斷電瞬間的電阻值,最后根據(jù)第11.3章的公式計(jì)算求得繞組溫升。
結(jié)構(gòu)項(xiàng)目的測(cè)量大部分是采用視檢方法進(jìn)行,檢測(cè)人員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解以及實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)將會(huì)影響對(duì)結(jié)構(gòu)項(xiàng)目的判斷。在GB4706.1中,防觸電、內(nèi)部布線(xiàn)、電源連接、接地措施、螺釘、電氣間隙和爬電距離等都有涉及結(jié)構(gòu)判定的要求。
第22.5章插頭放電試驗(yàn),通常是針對(duì)電路LN之間使用額定容量大于0.1μF的電容,產(chǎn)品采用插頭與電網(wǎng)連接的,需要進(jìn)行此試驗(yàn)。試驗(yàn)儀器一般采用示波器,選擇“DC直流”耦合方式。依據(jù)CTL決議DSH0716,使用輸入阻抗大于等于100ΜΩ,輸入容量小于等于25pF的電壓探頭。斷電后1s時(shí),電壓如果小于34V則滿(mǎn)足要求。第22.31章,重點(diǎn)對(duì)電線(xiàn)、螺釘、螺母或彈簧等部位應(yīng)可靠或設(shè)置附加防護(hù)做了明確要求。幾種認(rèn)為可靠的連接方式:螺釘或螺母+防滑墊圈;釬焊+其他夾持固定;夾緊導(dǎo)線(xiàn)+夾緊導(dǎo)線(xiàn)絕緣層。第22.33章,針對(duì)Ⅱ類(lèi)結(jié)構(gòu)的兩處要求,導(dǎo)電性液體不能與基本絕緣或加強(qiáng)絕緣接觸,如果是與帶電部件接觸的液體則不能與加強(qiáng)絕緣接觸。例如,氫水機(jī),產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中通過(guò)極片與水接觸,雖然極片電壓為40V,但結(jié)構(gòu)中極片并未進(jìn)行安全隔離,因此不滿(mǎn)足要求。第22.35章,正常使用中握持的部件不應(yīng)在絕緣失效后帶電。例如,電水壺的手柄部分為塑料部件。在CTL0741決議中舉例的便攜式電水壺手柄接地仍不符合要求。第22.42章,保護(hù)阻抗應(yīng)至少由兩個(gè)單獨(dú)元件組成,此項(xiàng)要求是針對(duì)有可觸及輸出的器具,例如電源適配器,在初次級(jí)電路之間需要采用兩個(gè)保護(hù)阻抗Y電容,但很多產(chǎn)品只采用一個(gè)Y電容,則不滿(mǎn)足要求。雖然,1個(gè)Y1電容相當(dāng)于兩個(gè)Y2電容,但此處也不應(yīng)只用一個(gè)Y1電容,至少要兩個(gè)Y2電容串聯(lián)。第22.44章,器具外殼形狀和裝飾不允許做成動(dòng)物、卡通等模型,容易被孩子當(dāng)玩具,在CTL PDSH1081決議中,舉例了常見(jiàn)小家電外殼卡通形象的不合格案例。因?yàn)榧矣秒娖鳟a(chǎn)品通常是電網(wǎng)220V供電,在電擊和機(jī)械危險(xiǎn)方面風(fēng)險(xiǎn)性相比電玩具更高,而電玩具的工作電壓僅小于24V。
家用電器檢測(cè)人員及生產(chǎn)者應(yīng)加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí),多了解國(guó)內(nèi)外有關(guān)家電產(chǎn)品的相關(guān)決議,多參加技術(shù)研討會(huì),積累經(jīng)驗(yàn)。本文通過(guò)對(duì)家電標(biāo)準(zhǔn)GB4706.1部分條款進(jìn)行解讀,并結(jié)合不合格產(chǎn)品案例進(jìn)行分析,為檢測(cè)技術(shù)人員及企業(yè)生產(chǎn)者提供參考,提高檢測(cè)技能和產(chǎn)品質(zhì)量。