余華超 陳其勇 李 雷 肖小軍
(廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院 廣州 510670)
電磁灶是一種依靠電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流進行加熱的灶具,無需明火或傳導(dǎo)式加熱,熱量直接在鍋底產(chǎn)生,因此熱效率得到了極大的提高。電磁灶是目前家庭必備的一種廚房電器,并且廣泛應(yīng)用于火鍋店中。
電磁灶屬于CCC強制性認證目錄和能效標識目錄產(chǎn)品,產(chǎn)品上市銷售,必須取得CCC認證并加貼能效標識。隨著強制性產(chǎn)品認證的不斷推廣,以及各級政府部門不斷加大抽查力度,電磁灶生產(chǎn)企業(yè)越來越重視產(chǎn)品質(zhì)量,但是由于一些企業(yè)自身質(zhì)量管理水平較低,盲目降低產(chǎn)品成本,質(zhì)量控制不嚴,使得產(chǎn)品的質(zhì)量不穩(wěn)定。我院負責(zé)廣東省電磁灶產(chǎn)品質(zhì)量國際比對研究提升工程項目,通過質(zhì)量調(diào)研和統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)電磁灶存在不少質(zhì)量問題。
電磁灶產(chǎn)品現(xiàn)行有效的國家標準包括安全標準:GB 4706.1-2005、GB 4706.29-2008( 適 用 時)、GB 4706.14-2008(適用時)、GB 4706.22-2008(適用時);能效標準:GB 21456-2014;電磁兼容標準:GB 4824-2013(適用時)、GB 4343.1-2018(2020年6月1日后實施)。
廣東省電磁灶產(chǎn)品質(zhì)量國際比對研究提升工程質(zhì)量調(diào)研,電磁灶產(chǎn)品不合格項目涉及電氣安全、能效等級和電磁兼容項目,電氣安全常見不合格項目包括“對觸及帶電部件的防護”、“非正常工作”、“機械強度”、“結(jié)構(gòu)”、“電源線連接和外部軟線”、“接地措施”;能效等級常見不合格項目為“熱效率”;電磁兼容常見不合格項目包括“端子騷擾電壓(連續(xù)騷擾電壓)”和“電磁輻射騷擾(輻射騷擾)”。
2.1.1 對觸及帶電部件的防護
部分電磁灶產(chǎn)品的通風(fēng)口柵格設(shè)計不合理,使用的原材料硬度不夠,導(dǎo)致B型試驗探棒可從通風(fēng)口柵格進入觸及帶電部件(見圖1)。13號試驗探棒可以從通風(fēng)口伸入,并觸及帶電部件(見圖2)。此不合格情況可能導(dǎo)致在正常使用中,用戶觸及帶電部件,造成觸電事故。造成不合格情況的主要原因是企業(yè)對標準不理解、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計存在嚴重缺陷。
圖1 B型試驗探棒從通風(fēng)口柵格進入觸及帶電部件
圖2 13號試驗探棒可以從通風(fēng)口伸入,并觸及帶電部件
2.1.2 非正常工作
電磁灶控制溫度的核心部件是位于電磁線圈中心位置的負溫度系數(shù)熱敏電阻(俗稱NTC),它的電阻值隨溫度升高而降低,利用這一特性可制成測溫、溫度補償和控溫元件。但實際使用時,NTC可能出現(xiàn)開路、短路、漏電、參數(shù)漂移等種種功能失效。因此標準規(guī)定“溫度控制器短路或失效,油的溫升不能超過270 K”,這樣確保即使電磁灶出現(xiàn)可預(yù)見的故障,也不會由于過度加熱導(dǎo)致油的溫升過高從而引起火災(zāi)。
部分電磁灶產(chǎn)品“非正常工作”項目不合格,在溫度控制器失效的情況下,電磁灶持續(xù)工作,將試驗鍋內(nèi)的油加熱到超過270 K,存在潛在的著火危險。造成不合格情況的主要原因是電子線路設(shè)計不合理,缺少必要的冗余設(shè)計,溫度控制器失效后無任何控制油溫的措施。
部分電磁灶生產(chǎn)廠家,在CCC認證時安裝熱熔斷體來滿足非正常試驗的要求,在正常生產(chǎn)時,為了降低成本,同時為了降低產(chǎn)品的故障率,出廠的電磁灶不安裝熱熔斷體,這樣會存在因為失去熱熔斷體的保護而導(dǎo)致油溫超過270 K而造成不合格。
2.1.3 機械強度
對部分電磁灶加熱區(qū)域的微晶面板施加0.5 J沖擊試驗,試驗后,微晶面板破裂(見圖3)。電磁灶的微晶面板達不到標準要求的抗沖擊強度,可能會引發(fā)觸電危險。造成不合格情況的主要原因是企業(yè)對標準不理解、對微晶面板質(zhì)量管控缺失。
圖3 機械強度試驗后電磁灶微晶面板破裂
0.5 J沖擊試驗后通風(fēng)口柵格條損壞,施加20 N力B型探棒能進入觸及帶電部件(見圖4)。外殼的機械強度不夠影響了產(chǎn)品對觸及帶電部件的防護。出現(xiàn)這種不合格的原因一方面是因為通風(fēng)口使用的材料其機械強度不夠,另一方面是由于通風(fēng)口的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,通風(fēng)口柵格過細。
圖4 機械強度通風(fēng)口柵格條損壞,施加20N力B型探棒能進入觸及帶電部件
2.1.4 結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)不合格主要有兩種情況。
一是考慮到觸摸式電磁灶可能發(fā)生的意外接觸開啟電磁灶引發(fā)的意外的情況,標準規(guī)定帶有觸摸控制器的電磁灶,一個灶頭接通至少需兩次手動操作,有部分電磁灶同一個點上兩次觸摸接觸表面啟動。出現(xiàn)這種不合格情況的原因主要是設(shè)計人員對標準不熟悉,產(chǎn)品設(shè)計不合理,在實際使用過程中,這類設(shè)計會導(dǎo)致電磁灶誤啟動造成危險。
二是通過一個插頭來與電源連接的器具,其結(jié)構(gòu)應(yīng)能使其在正常使用中當(dāng)觸碰該插頭的插腳時,不會因有充過電的電容器而引起電擊危險,部分產(chǎn)品在該項目出現(xiàn)不合格,器具斷開電源1s后,插頭兩插腳間電壓超過34 V(見圖5)。
圖5 器具斷開電源1 s后,插頭兩插腳間電壓大于34 V
出現(xiàn)以上不合格情況的原因主要是企業(yè)不了解標準的要求,產(chǎn)品缺少必要的放電措施或者放電電路參數(shù)設(shè)計不合理導(dǎo)致殘余電壓過高。
2.1.5 電源線連接和外部軟線
電源軟線的固定裝置不能有效固定電源線,拉力試驗后電源線的位移超過2 mm(見圖6),不符合標準要求。出現(xiàn)這種不合格情況的原因主要是電源軟線與固定裝置不匹配。這種結(jié)構(gòu)不能有效保護電源軟線,可能導(dǎo)致電源線損壞或接線端子被拉出而造成危險。
圖6 電源軟線的固定裝置未能有效固定電源線
2.1.6 接地措施
標準規(guī)定,0類、Ⅱ類和Ⅲ類器具不應(yīng)有接地措施。
部分電磁灶為Ⅱ類器具,銘牌上標有Ⅱ類器具,但配有接地插銷的插頭,不合格情況詳見圖7。
圖7 Ⅱ類器具帶有接地措施
造成此不合格情況的主要原因是企業(yè)對電磁灶安全標準不熟悉,對于較大功率的電磁灶配備了錯誤的插頭。
“能效等級”包括“熱效率”和“待機功率”。電磁灶能效等級常見不合格項目是熱效率未達到標準限值和明示值(見圖8)。
圖8 器具熱效率未達到標準限值和明示值
出現(xiàn)“能效等級”項目不合格的原因是產(chǎn)品的原材料和關(guān)鍵元件參數(shù)設(shè)計不合理或者廠家虛假標示產(chǎn)品參數(shù)。如果想要達到更高能效等級,就要求企業(yè)一方面提高熱效率,另一方面要盡可能降低待機狀態(tài)功率,這兩方面的改進,需要結(jié)合企業(yè)自己產(chǎn)品的設(shè)計,優(yōu)化電子線路,改進產(chǎn)品結(jié)構(gòu),提高產(chǎn)品的熱轉(zhuǎn)化率,合理設(shè)計產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu),減少不必要的熱損失,同時采用低功耗元器件,減少無功損耗。
2.3.1 端子騷擾電壓(連續(xù)騷擾電壓)
“端子騷擾電壓”主要考核電磁灶工作時產(chǎn)生的、沿電源線傳播的傳導(dǎo)電磁騷擾是否符合標準要求。
部分電磁灶產(chǎn)品按照GB 4824-2013或GB 4343.1-2018標準進行電源端子騷擾電壓試驗時,器具在端子騷擾電壓試驗測試頻段內(nèi)(9kHz~30MHz)測量值超過標準限值(見圖9)。出現(xiàn)該項目不合格,可能會導(dǎo)致電磁灶正常工作時引起在同一電網(wǎng)上連接的其他電磁敏感電子設(shè)備不能正常工作或誤動作。
圖9 器具出現(xiàn)連續(xù)騷擾電壓不合格情況
2.3.2 電磁輻射騷擾(輻射騷擾)
“電磁輻射騷擾”主要考核電磁灶工作時向周圍空間發(fā)射的輻射電磁騷擾是否符合標準要求。
部分電磁灶產(chǎn)品按照GB 4824-2013或GB 4343.1-2018標準進行電磁輻射騷擾試驗時,器具在電磁輻射騷擾試驗測試頻段內(nèi)(30 MHz~1 GHz)測量值超過標準限值(見圖10)。出現(xiàn)該項目不合格,可能會導(dǎo)致電磁灶正常工作時相同電磁環(huán)境中的其他電磁敏感電子設(shè)備不能正常工作或誤動作,存在潛在的安全隱患。
圖10 器具出現(xiàn)連續(xù)騷擾電壓和輻射騷擾不合格情況
“端子騷擾電壓”和“電磁輻射騷擾”2項電磁兼容項目不合格,主要原因是電磁灶在設(shè)計和開發(fā)階段,企業(yè)未按照國家相關(guān)強制標準的要求加入電磁兼容防護電路。
根據(jù)廣東省電磁灶產(chǎn)品質(zhì)量國際比對研究提升工程質(zhì)量調(diào)研,發(fā)現(xiàn)電磁灶產(chǎn)品在電氣安全、能效等級以及電磁兼容等方面存在不合格,本文對電磁灶常見不合格項目進行統(tǒng)計,分析其不合格情況及原因,為進一步對該類產(chǎn)品進行質(zhì)量提升提供發(fā)力點,希望有利于提高電磁灶產(chǎn)品的質(zhì)量水平,提升行業(yè)的質(zhì)量狀況。