IEC60335-1第5.0版與4.1版主要差異解析
摘要:本文研究了IEC60335-1《家用和類似用途電器的安全第1部分:通用要求》第5.0版與4.1版在技術(shù)方面的主要差異,對5.0版中影響標(biāo)準(zhǔn)實施的主要技術(shù)內(nèi)容差異做了歸納分析。
1、前言
2010年5月,電工委員會(IEC)第61技術(shù)分委會(TC61)頒布了IEC60335-1《家用和類似用途電器的安全第1部分:通用要求》第5.0版[1]。與我國GB4706.1等同采用的第4.1版[2]相比,5.0版在技術(shù)內(nèi)容方面做出了較大調(diào)整。
如:明確了標(biāo)準(zhǔn)適用范圍,增加了新定義(遙控、電源軟線、小零件、預(yù)置薄弱零件),明確了器具的使用人群,將某些注釋轉(zhuǎn)換成正文條款等。本文將對其中的部分主要差異進(jìn)行解析。
2、主要差異解析
2.1修改泄漏電流的測量方法
5.0版對泄漏電流的測量試驗做了改動,簡化了部分器具的泄漏電流測量方法。4.1版規(guī)定,泄漏電流的測量方法是通過IEC60990中所描述的加權(quán)接觸電流(感知電流/反應(yīng)電流)的測量網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測量[3],如圖1所示。
5.0版規(guī)定,不同的器具類型,測量泄漏電流的方法可以不同。對0類、II類和III類器具,泄漏電流通過圖1所示的測量網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測量,但對其他具有接地保護(hù)的器具(0Ⅰ類器具、Ⅰ類器具),測量泄漏電流時可以不使用圖1所示的測量網(wǎng)絡(luò),而直接用測量漏電流實際有效值的低阻抗安培表進(jìn)行測量。相應(yīng)地,5.0版對泄漏電流的限值做了修改,見表1。
2.2修改脈沖發(fā)生器的要求
5.0版修改了對脈沖發(fā)生器的要求,將“它由一個有效阻抗(virtualimpedance)為12Ω的脈沖發(fā)生器提供”改為“它由一個常規(guī)輸出阻抗(conventionaloutputimpedance)不超過42Ω脈沖發(fā)生器提供”。IEC61180-2規(guī)定了脈沖發(fā)生器的常規(guī)輸出阻抗[4]:脈沖發(fā)生器在一電壓控制整定值之下,在開路條件測量輸出峰值電壓V0,電阻性負(fù)載R連接到發(fā)生器的輸出端,使得輸出峰值電壓VR在相同的控制整定值處在開路峰值電壓的40%和60%之間,則常規(guī)輸出阻抗ZIG由(V0-VR)R/VR求得。
可以看出,常規(guī)輸出阻抗的概念是用來比較的,阻抗越小,脈沖發(fā)生器驅(qū)動大負(fù)載的能力就越強(qiáng)。
5.0版對脈沖試驗電壓的數(shù)值做了修改,與4.1版的對比見表2。
2.3補(bǔ)充了器具的非正常工作情況
5.0版對19章做了較大改動,更多地考慮了電子電路器具的非正常工作狀態(tài),主要有:
?。?)擴(kuò)大了19.9條的過載運(yùn)轉(zhuǎn)試驗器具范圍。指出適用于30.2.3且使用電子電路過載保護(hù)裝置而非直接感應(yīng)繞組溫度來保護(hù)電動機(jī)繞組的電動器具和組合器具也應(yīng)經(jīng)受過載運(yùn)轉(zhuǎn)試驗。
(2)增加條款19.11.4.8。該試驗主要針對帶有可編程器件,并且在工作周期內(nèi)的任一時刻,電壓突降引起中斷后,電子(控制)電路重新啟動不會造成危險。試驗時,要去除所有在供電電壓突降、中斷、變化時,用于保持可編程器件電壓平穩(wěn)的電池和其他器件。19.11.4.8的試驗結(jié)束后,器具應(yīng)繼續(xù)正常工作,或應(yīng)具備重新啟動的手動操作。
?。?)充分考慮到電子開關(guān)的異常工作狀態(tài)。19.11.2條款增加g)電子功率開關(guān)失去柵極(基極)控制,以半開模式失效。另外,5.0版還考慮到被測器具處于電子開關(guān)“斷開”位置或處于待機(jī)狀態(tài)時,不可運(yùn)行,如果可運(yùn)行,在19.11.4的試驗之中或之后不應(yīng)引起危險性功能失效。此處,對可運(yùn)行的狀況是4.1版中沒有考慮到的。
?。?)對19.11.4中部分抗電磁干擾試驗做了補(bǔ)充和*。19.11.4.2中增加了器具依據(jù)IEC61000-4-3在輻射區(qū)進(jìn)行試驗的試驗頻率范圍:應(yīng)在80-1000MHz和1.4-2GHz之間[5]。19.11.4.6中的電壓暫降和短時中斷試驗,按照額定電流是否超過16mA進(jìn)行分類,分別依據(jù)不同的IEC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(IEC61000-4-11、IEC61000-4-34)進(jìn)行試驗。
5.0版除了對具有電子電路的器具的非正常試驗做了補(bǔ)充外,還考慮到帶有電流接觸器和繼電器的器具非正常工作狀況:電流接觸器和繼電器要短路;帶有電壓選擇開關(guān)的器具的異常狀態(tài):開關(guān)設(shè)置在zui低額定電壓的位置,并施加zui高額定電壓值。
2.4 擴(kuò)大了器具結(jié)構(gòu)的考慮范圍
5.0版在22章所做的改動主要體現(xiàn)在,增加了對可編程電子電路的軟件結(jié)構(gòu)要求及對帶有遙控裝置的器具結(jié)構(gòu)的要求。
?。?)針對22.46,*補(bǔ)充了軟件評估內(nèi)容,即附錄R。5.0版將附錄R分為3部分:
R.1使用軟件的可編程電子電路:主要介紹了附錄R的適用范圍,范圍包括所有用來滿足本標(biāo)準(zhǔn)的可編程電子電路的軟件。
R.2結(jié)構(gòu)要求:主要對可編程電子電路的硬件結(jié)構(gòu)做了規(guī)定。主要針對要求使用軟件方法控制表R.1或表R.2所列故障/錯誤的可編程電子電路。表R.1一般故障/錯誤情況和表R.2特殊故障/錯誤情況是將IEC 60730-1(Automatic electrical controls for household and similar use – Part 1:General requirements)中的表H.11.12.7分成兩部分。它們對可編程器件的中央處理單元、中斷處理與執(zhí)行、時鐘、貯存器、內(nèi)部數(shù)據(jù)路徑、外部通信、輸入/輸出外圍、檢測裝置和比較器、常規(guī)集成塊等9個方面的故障情況和處理方法做出了規(guī)定。
R.3避免錯誤的方法:依據(jù)IEC 61508-3(Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety related systems –Part 3: Software requirements),針對可編程電子電路的軟件,規(guī)定了為避免系統(tǒng)故障應(yīng)采取的方法。
5.0版附錄R對軟件評估的范圍、硬件要求、軟件要求在安全方面的規(guī)定都做了補(bǔ)充和*,符合快速發(fā)展的家電智能化的要求。
?。?)對帶有遙控裝置的器具,5.0版主要增加了3方面規(guī)定:首先,規(guī)定除非器具在一個工作周期后會自動關(guān)閉或器具的連續(xù)運(yùn)行不會產(chǎn)生危險,否則該類器具應(yīng)在運(yùn)行之前對運(yùn)行時間進(jìn)行設(shè)定;其次,規(guī)定帶有控制器的器具,控制指令的優(yōu)先級應(yīng)高于遙控指令;zui后,規(guī)定器具在遙控模式下運(yùn)行之前,應(yīng)具有手動調(diào)節(jié)控制可將器具設(shè)置為遙控模式。
2.5 增加了對若干新元件的要求
5.0版對24章所做的修改主要體現(xiàn)在,增加了遙控通信網(wǎng)絡(luò)接口電路、熱熔斷器、電流接觸器和繼電器作為器具元件應(yīng)遵守的相關(guān)參考標(biāo)準(zhǔn);增加了對適用于30.2.3,與電動機(jī)繞組*串聯(lián)的電機(jī)運(yùn)行電容器的規(guī)定,指出電容器失效時不應(yīng)產(chǎn)生危險,并列舉了符合本要求的5種情況。
2.6 補(bǔ)充了電源軟線的材料及絕緣要求相關(guān)規(guī)定
5.0版對第25章的改動主要體現(xiàn)在兩個方面:一是增加了兩種電源軟線的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn),分別是:交聯(lián)聚氯乙烯(含有交聯(lián)劑的聚氯乙烯材料組合物)護(hù)套軟線和耐熱聚氯乙烯護(hù)套軟線;二是增加了含有帶電部件的Ⅲ類器具的軟線的絕緣要求試驗:絕緣體處于11章試驗測量的溫度,并用金屬箔包裹,在導(dǎo)線和金屬箔之間施加500V電壓,持續(xù)2min。試驗期間不應(yīng)出現(xiàn)擊穿。
2.7 補(bǔ)充了器具電氣間隙、爬電距離和固體絕緣的判定依據(jù)
5.0版依據(jù)家用電器的技術(shù)現(xiàn)狀,參考IEC 60664-4(Insulation coordination for equipment within low-voltage systems – Part4: Consideration of high-frequency voltage stress),對頻率高于30kHz器具的電氣間隙、爬電距離和固體絕緣都做了相應(yīng)修改,這是在實際應(yīng)用中值得我們特別關(guān)注的問題。另外,5.0版還規(guī)定了由單層絕緣組成的加強(qiáng)絕緣的易觸及部件的厚度限值。
2.8 耐燃試驗有變化
5.0版在耐燃試驗方面主要是對小零件的耐燃要求做了規(guī)定。小零件是指每個表面都*位于直徑為15mm圓內(nèi)的部件,或某些表面位于直徑為15mm圓外部,但此時其他表面都不可能大于直徑為8 mm的圓的部件。我們針對小零件新增加的內(nèi)容做了歸納總結(jié),見表3。
與之相對應(yīng),在IEC60335-1的附錄O中對耐燃試驗的試驗順序做了相應(yīng)修改,增加了手持式器具、無人看管器具、有人看管器具的耐燃試驗流程圖,豐富了針對器具種類不同而設(shè)置的對應(yīng)試驗內(nèi)容,這對器具的耐燃試驗具有明確的指導(dǎo)意義。
參考文獻(xiàn):
[1]IEC 60335-1:2010, household and similar electrical appliances-Safety-Part 1:General requirements
[2]IEC 60335-1:2004, household and similar electrical appliances-Safety-Part 1:General requirements
[3]IEC 60990:1999, Methods of measurement of touch current and protective conductor current
[4]IEC 61180-2, High-voltage techniques for low-voltage equipment – Part 2: Test equipment
[5]IEC 61000-4-3, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4-3: Testing and measurement techniques – Radiated,radio-frequency, electromagnetic field immunity test