家电安全标准
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家用电器安全标准
一、家用电器的分类
家用电器是指用于家庭和类似家庭使用条件的日常生活用电器。
家电一般按用途大致可划分以下9类产品:
1 、空调器具:主要用于调节室内空气温度、湿度以及过滤空气之用,如电风扇、空调器、加湿器、空气清洁器等。
2、制冷器具:利用制冷装置产生低温以冷却和保存食物、饮料,如电冰箱、冰柜等。
3 、清洁器具:用于清洁衣物或室内环境,如洗衣机、吸尘器等。
4 、熨烫器具:用于熨烫衣服,如电熨斗等。
5 、取暖器具:通过电热元件,使电能转换为热能,供人们取暖,如电加热器、电热毯等。
6 、保健器具:用于身体保健的家用小型器具,如电动按摩器、负离子发生器、周林频谱仪等。
7 、整容器具:如电吹风、电动剃须刀等。
8 、照明器具:如各种室内外照明灯具、整流器、启辉器等。
9、家用电子器具:是指家庭和个人用的电子产品。
它不仅门类广,而且品种多。
我国主要有以下几类:(1)音响产品,如收录机等;(2)视频产品,如黑白电视机、彩色电视机、录像机、VCD、DVD等;(3)计时产品,如电子手表、电子钟等;(4)计算产品,如计算器、家用计算机等;(5)娱乐产品,如电子玩具、电子乐器、电子游戏机等;(6)其他家用电子产品,如家用通讯产品、电子稳压器、红外遥控器、电子炊具等。
二、家用电器安全标准概述
家用电器产品安全标准,是为了保证人身安全和使用环境不受任何危害而制定的,是家用电器产品在设计、制造时必须遵照执行的标准文件,严格执行标准中的各项规定,家用电器的安全就有了可靠的保证。
贯彻实施这一系列国家标准,对提高产品质量及其安全性能将产生极大影响,并为我国家电产品大量进入国际市场开辟了广阔的前景。
安全标准涉及的安全方面,分为对使用者和对环境两部分。
对于使用者的安全包括5项。
首先是防止人体触电。
触电会严重危及人身安全,如果一个人身上较长时间流过大于自身的摆脱电流(IEC报告,60公斤体重成年男子为10mA,妇女为70%,儿童为40%),就会摔倒、昏迷和死亡。
防触电是产品安全设计的重要内容,要求产品在结构上应保证用户无论在正常工作条件下,还是在故障条件下使用产品,均不会触及到带有超过规定电压的元器件,以保证人体与大地或其他容易触及的导电部件之间形成回路时,流过人体的电流在规定限值以下。
据统计,每年我国因触电造成死亡人数均超过3000人,其中因家用电器造成触电死亡人数超过1000人。
因此,防触电保护是安全标准中首先应当考虑的问题。
第二是防止过高的温升。
过高的温升不仅直接影响使用者的安全,而且还会影响产品其他安全性能,如造成局部自燃,或释放可燃气体造成火灾;高温还可使绝缘材料性能下降,或使塑料软化造成短路、电击;高温还可使带电元件、支承件或保护件变形,改变安全间隙引发短路或电击的危险。
因此,产品在正常或故障条件下工作时应当能够防止由于局部高温过热而造成人体烫伤,并能防止起火和触电。
第三是防止机械危害。
家用电器中像电视机、电风扇等,儿童也可能直接操作。
因此对整机的机械稳定性、操作结构件和易触及部件的结构要特殊处理,防止台架不稳或运动部件倾倒。
防止外露结构部件边棱锋利、毛刺突出,直接伤人。
还要能保证用户在正常使用中或作清洁维护时,不会受到刺伤和损害。
例如产品外壳、上盖的提手边棱都要倒成圆角,电视机、收录机的拉杆天线顶端要安装一定尺寸的圆球,用来保证既清楚可见,不易误刺伤人,又能传递不致压刺伤人的压力。
第四是防止有毒有害气体的危害。
家用电器中所装配的元器件和原材料很复杂,有些元器件和原材料中含有毒性物质,它们在产品发生故障,发生爆炸或燃烧时可能挥发出来。
常见的有毒有害气体有一氧化碳、二硫化碳及硫化氢等,因此,应该保证家用电器在正常工作和故障状态下,所释放出的有毒有害气体的剂量要在危险值以下。
第五是防止辐射引起的危害。
辐射会损伤人体组织的细胞,引起机体不良反应,严重的还会影响受到辐射人的后代。
家用电器中电视机显像管可能产生X射线,激光视听设备会产生激光辐射,微波炉会产生微波辐射,这些都会影响到消费者的安全,因此在设计这些产品时应使其产生的各种辐射泄漏限制在规定数值以内。
对于环境的安全方面包括两项。
第一项是防止火灾。
起火将严重危及人们生
命财产安全。
据统计,某地一家庭由于电视机变压器无电源输入端保险丝装置,造成过热爆炸,引发火灾,死2人,火灾损失1 6万元。
北京市每年平均因家用电器引发火灾66起。
由于使用劣质“热得快”,造成触电、火灾时有发生。
由于劣质电热毯引发火灾每年达700起,烧毁民居、商店损失达数千万元。
因此家用电器的阻燃性防火设计十分重要。
在产品正常或故障甚至短路时,要防止由于电弧或过热而使某些元器件或材料起火,如果某一元器件或材料起火,应该不使其支承件、邻近元器件起火或整个机器起火,不应放出可燃物质,防止火势蔓延到机外,危及消费者生命财产安全。
第二是防止爆炸危险。
家用电器有时在大的短路电流冲击下发生爆炸,电视机显像管受冷热应力或机械冲击产生爆炸。
安全标准要求,电视机显像管万一发生爆炸,碎片不能伤害在安全区内的观众,安全区是指正常收看位置(最佳收看距离约为屏幕高度的4~8倍),以及离电视接收机更远的地区。
第三是防止过量的噪音。
第四是防止摄入和吸入异物。
第五是防止跌落造成人身伤害或物质损失。
这些要求都是从维护消费者人身健康和安全、保护生态环境所必需的。
家用电器的使用寿命是由其设计寿命决定。
各种家用电器的功能、使用环境和使用率不同,决定了它们的使用寿命各有差异。
除设计、工艺和材料等因素外,使用寿命受实际使用环境的影响。
恶劣的使用环境和不正确操作,会影响家用电器的局部或整机使用寿命,如受潮、经常骤冷骤热,强烈震动等都对家用电器使用寿命产生影响。
当一件家用电器接近使用寿命时,由于整体老化会不断出现故障,从安全和经济角度,应尽早弃旧更新。
由于家用电器是关系到安全的产品,必须首先制订和贯彻实施安全标准,以保证产品质量,创造企业平等竞争的客观环境,发展商品经济,切实保护广大消费者人身和财产安全,还要将我国家用电器产品打入国际市场,促进对外贸易。
我国各类家用电器均参照国际电工委员会(IEC)出版物制订了安全标准,如GB 4706 1 1998《家用和类似用途电器的安全通用要求》,对各类家用和类似用途电器安全通用要求作出了规定。
在该标准基础上,根据各类家用电器的性能,制订不同的安全特殊要求标准,达到保护用户使用安全的目的。
如GB 4706 2
—GB 4706 49《家用和类似用途电器的安全特殊要求》中所含的一系列标准,就是根据电熨斗、食物搅拌器、电水壶、电炒锅、自动电饭锅、真空吸尘器、电热毯、电热垫、电热褥、电动剃须刀、电推剪、电动按摩器、快热式电热水器、贮水式电热水器、家用电冰箱和食品冷冻箱、电烤箱、面包烘烤器、华夫烙饼模、皮肤及毛发护理器、电池驱动电动剃须刀、电动机—压缩机、电池充电器、液体加热器、微波烹调器、室内加热器、洗衣机、洗碟机、电风扇和调速器、吸排油烟机、电磁灶等家用和类似用途电器的安全,制订的该产品安全特殊要求标准。
这一系列标准都是针对某一特定产品的特殊安全要求,结合一定时期内,各个产品的具体情况,对通用安全标准中有关章、条、款、项的内容进行补充、增加和更换。
凡在特殊安全标准中未作补充、增加和替换的章、条、款、项,应该执行通用安全标准中相应的章、条、款、项的规定,即安全特殊要求必须与通用要求配合使用。
现将GB4706《家用和类似用途电器的安全》系列国家标准列表如下,供读者参考。
三、家用电器的基本安全要求
家用电器都是在通电后才能工作,而且大多数家用电器使用的都是220V交流电,属于非安全电压。
此外,有的家用电器,例如电视机本身会产生1万V 以上的高压,人体一旦接触这样高的电压,发生触电,就会有生命危险。
还有的家用电器中某些元器件存在着爆炸危险,如显像管等。
所谓安全性就是指人们在使用家用电器时免遭危害的程度。
因此,安全性是衡量家用电器的首要质量指标。
举个例子,在上述的国家标准GB 4706 1 1998《家用和类似用途电器的安全通用要求》中,要求家用电器必须有良好的绝缘性能和防护措施,以保护消费者使用的安全。
如:规定了防触电保护,过载保护,防辐射、毒性和类似危害的措施。
上述标准还规定了家用电器的设计和制造,应保证在正常使用中安全可靠地运行,即使在使用中可能出现误操作,也不会给使用者和周围环境带来危害。
家用电器安全防护分为两大类:一类是按防触电保护方式分;另一类是按防水程度分。
为阐明家用电器5种防触电保护方式,先介绍几个基本概念:1 基本绝缘施加于带电部件对电击提供人基本防护的绝缘。
是指在电器中的带电部件上,用绝缘物将带电部件封闭起来,对防触电起基本保护作用的绝缘,如套有绝缘材料的铜、铝等金属导线。
从结构上,这种绝缘都置于带电部件上,直接与带电部件接触。
2 附加绝缘在基本绝缘万一损坏时,为对电击提供保护而另外施加于基本绝缘的独*立绝缘。
如电热毯电热丝外包覆的塑料套管。
3 双重绝缘由基本绝缘和附加绝缘构成的绝缘系统。
同时具有基本绝缘和附加绝缘起防触电保护作用的绝缘,一旦基本绝缘失效时,由附加绝缘起保护作用。
如电视机电源线就采用双重绝缘。
4 加强绝缘在GB 4706 1规定的条件下,提供与双重绝缘等效的防电击等级,而施加于带电部件的单一绝缘。
它提供的防触电保护程度相当于双重绝缘,但它是一种单独的绝缘结构,可以由几个不能像基本绝缘或附加绝缘那样单独试验的绝缘层组成。
下面介绍五种防触电保护方式:
1 O类电器依靠基本绝缘防止触电的电器。
它没有接地保护,在容易接近的导电部分和设备固定布线中的保护导体之间,没有连接措施。
在基本绝缘损坏的情况下,便依赖于周围环境进行保护的设备。
一般这种设备使用在工作环境良好的场合。
近年来对家用电器的安全要求日益严格,O类电器已日渐减少,老式单速拉线开关控制的吊扇是O类电器。
2 OⅠ类电器至少整体具有基本绝缘和带有一个接地端子的电器,电源软线中没有接地导线、插头上也没有接地保护插脚,不能插入带有接地端的电源插座。
老式国产波动式电动洗衣机大多是OⅠ类电器。
只备有接地端子,而没
有将接地线接到接地端子上,使用时由用户用接地线将机壳直接接地。
3 Ⅰ类电器除依靠基本绝缘进行防触电保护外,还包括一项附加安全措施,方法是将易触及导电部件和已安装在固定线路中的保护接地导线连接起来,使容易触及的导电部分在基本绝缘失效时,也不会成为带电体。
例如,国产冰箱都是Ⅰ类电器—连接地线。
4 Ⅱ类电器不仅仅依赖基本绝缘,而且还具有附加的安全预防措施。
一般是采用双重绝缘或加强绝缘结构,但对保护接地是否依赖安装条件,不作规定。
例如,国产电热毯大多是Ⅱ类电器。
Ⅱ类电器上标有特殊符号:“”
5 Ⅲ类电器这类电器是依靠隔离变压器获得安全特低电压供电来进行防触电保护。
同时在电器内部的电路的任何部位,均不会产生比安全特低电压高的电压。
国际电工委员会(IEC)出版物中的安全特低电压,是指为防止触电事故而采用的特定电源供电的电压系列。
这个电压的上限值,在任何情况下,两个导体间或任一导体与地之间,均不得超过交流(50~500Hz)有效值50V。
我国规定安全特低电压额定值等级为42V、36V、24V、12V、6V,当电器设备采用了超过24V 的安全电压时,必须采取防止直接接触带电体的保护措施。
目前使用的移动式照明灯多属Ⅲ类电器。
家用电器安全防护按防水保护程度可分为4种:普通型器具、防滴型器具、防溅型器具、水密型器具。
家用电淋浴器、快速式电热水器。
部分房间用空调器属于防溅型电器,吸尘器有普通型、防溅型电器两种,部分电热毯也有做成水密型电器,标志为IPX0~IPX7。
四、家用电器安全性能的简易测试方法
为了确保家用电器具有良好的电气性能,对于电热电器和电动电器要进行泄
漏电流和绝缘电气强度试验。
在家用电器产品标准中,一般规定要测试工作温度下的电气绝缘和泄漏电流,试验比较复杂。
为了简化,下面介绍的三种电器安全性能测试,均是在冷态、不连接电源情况下进行。
1 绝缘电阻测试
家用电器产品绝缘电阻是评价其绝缘质量好坏的重要标志之一。
绝缘电阻是指家用电器带电部分与外露非带电金属部分之间的电阻。
随着家用电器工业迅速发展和这类产品的普及率大大提高,为确保使用者人身安全,对家用电器的绝缘质量要求也越来越严格。
国际电工委员会(IEC)标准规定测量带电部件与壳体之间的绝缘电阻时,基本绝缘条件的绝缘电阻值不应小于2MΩ;加强绝缘条件的绝缘电阻值不应小于7MΩ;Ⅱ类电器的带电部件和仅用基本绝缘与带电部件隔离的金属部件之间,绝缘电阻值不小于2MΩ;Ⅱ类电器的仅用基本绝缘与带电部件隔离的金属部件和壳体之间,绝缘电阻值不小于5MΩ。
测量家用电器的绝缘电阻,可以选用500V兆欧表(俗称摇表),摇表上有分别标志着接地E,电路L和屏蔽G三个接线端子,测量时,一般只用E、L两端。
测量前,应先对摇表进行必要的检查:先使摇表端子处于开路状态,摇动手柄,观察表头指针是否处于“∞”位置;再将E 端和L端短接,慢慢摇动手柄,观察表头指针是否处于“O”位置。
开始测量时,首先将被测产品脱离电源,然后从摇表上的电路L端子和接地E端子的两个接线柱上分别引出两根单股导线,分别连接到被测产品的受测部分,以120次~150次/分的速度,平稳地摇动手柄约1分钟,待指针稳定不动时,即可读出绝缘电阻值。
图26 测量电机对地绝缘电阻
测量电机对地绝缘电阻时,E端接电机外壳,L端接电机绕组;测量电机两相之间绝缘电阻时,应将E、L两端分别接在两相绕组上。
在测量过程中,如
果指针指向O位,表明了绝缘失效,应停止摇动手柄,防止烧坏摇表。
2 泄漏电流测试
家用电器的泄漏电流是家用电器在外加电压作用下,流经绝缘部分的电流,上述测量绝缘电阻的摇表,实际上测量的是泄漏电流,只不过以电阻形式表现出来。
摇表的额定电压,如50 0V摇表,是指摇表空转时的端电压为500V,在测量过程中,摇表的输出电压随被测绝缘电阻不同变化很大,远低于其额定电压。
因此,不能发现绝缘物硬伤、脆裂和高电阻接地等缺陷。
家用电器泄漏电流测试要采用专用泄漏电流仪,如用NL 454型泄漏电流仪测试电冰箱的泄漏电流。
对于各类家用电器,国家标准都规定了泄漏电流不应超过的上限值,产品出厂前都要进行测试。
测试时施加电压为家用电器额定电压1 06倍,在电压施加5s内进行测量,施加试验电压的部位是家用电器带电部件和仅用基本绝缘与带电部件隔离的壳体之间,以及带电部件和用加强绝缘与带电部件隔离的壳体之间。
如果带电部件和金属壳或金属盖之间距离小于GB 4706 1 1998《家用和类似用途电器的安全通用要求》第29 1条所规定的适当间隙时,施加试验电压的部位是用绝缘材料做衬里的金属壳或金属盖与贴在衬里内表面的金属箔之间。
1982年10月IEC335 1第三次修正时才确定泄漏电流测试线路,并被我国国家标准采纳。
安全标准规定电热器具要测热和潮湿状态下泄漏电流,电动器具要测工作温度状态下泄漏电流。
对于一般单位和广大消费者,是没有条件测试家用电器泄漏电流的。
最简单的判别方法,可用试电笔检查家用电器机壳外露金属部分。
如果接触到这些部位,试电笔有亮光,用手触碰,有麻手感觉,严重漏电时,对人体还有电击现象,可以初步判定,该机泄漏电流过大。
3 绝缘电气强度试验
通用要求规定,电热器具在作温度和湿热试验后均要进行电气强度试验,电动器具只在湿热试验后进行电气强度试验。
家用电器在长期使用过程中,不仅要承受额定电压,还要承受工作过程中短时间内高于额定工作电压的过电压的作用,当过电压达到一定值时,就会使绝缘击穿,家用电器就不能正常工作,使用者就可能触电而危及人身安全。
电气强度试验俗称耐压试验,是衡量电器的绝缘在过电压作用下耐击穿的能力,这也是一种考核该产品是否保证使用安全的可靠手段。
电气强度试验分两种:一种是直流耐压试验,另一种是交流工频耐压试验。
家用电器产品一般进行交流工频耐压试验。
电气强度试验受试部位和试验电压值,在各产品标准中都作了具体说明和规定。
一般的说,在工作温度下,Ⅱ类电器在与手柄、旋纽、器件等接触的金属箔和它们的轴之间,施加试验电压为2500V;Ⅲ类电器使用基本绝缘,试验电压500V;其它电器,采用基本绝缘,试验电压1250V,采用加强绝缘,试验电压为3750V。
除电动机绝缘外,其他部分的绝缘应能承受1min,正弦波、频率为50Hz的耐压试验,不应发生闪络和击穿。
试验开始时,先将电压加至不大于试验电压50%,然后迅速升到试验电压规定值,并持续到规定时间。
在进行电气强度试验时,应注意下列事项:
1) 电气强度试验必须在绝缘电阻(电动电器)或泄漏电流(电热电器)测试合
格后,才能进行。
(2) 试验电压应按标准规定选取,施加试验电压部位,必需严格遵守标准规定。
(3)试验场地应设防护围栏,试验装置应有完善保护接零(或接地)措施,试验前后应注意放电。
(4)每次试验后,应使调压器迅速返回零位。
有条件的单位,可以选购简易型电气强度试验台,进行电气强度试验。
如果采用ENY 1或EN Y 2型闪络击穿试验装置进行电气强度试验,可以用在示波器上看到的波形,判断试样是击穿还是闪络。
家用电器的安全性能测试,除了上述绝缘电阻、泄漏电流、绝缘电气强度外,还应根据国家标准,测试接地电阻、温升等指标。
掌握这方面知识,可参看有关国家标准和专业书籍。
五、家用电器的安全供电
家用电器供电是单相三线制低压供电系统,引入家庭的是其中一根相线和零线,这种系统采用保护接零是行之有效的方法。
要使这种接零保护可靠的前提之一,是零线要重复接地。
国际电工委员会(IEC)规定,在从专用配电变压器至建筑物入口处的一段线路中,工作零线和保护零线可以共用,并在入户前要接在建筑物的接地体上,进户后另拉一条保护零线,即将零线分为工作零线和保护零线,新建建筑物都应采用这种保护接零方法,并选用符合国际标准规定的电器装置,10A以下选用扁三极插头(座)。
对大多数民用旧建筑,零线没重复接地,也没另设一根保护零线,有人采用将家用电器外壳接向自来水管、暖气管等自然接地体上的保护接地方法。
(注意:千万不可接在煤气管上,否则有可能爆炸!)由于水管连接处常有铅油、麻线等物填充,使接地电阻超过允许值(4Ω) 。
当家用电器中电源有一相碰壳时,因接地电阻较大,熔断器不能熔断,会使金属外壳长期带电,潜伏了使用者触电危险。
因此,在接零系统中不应单纯采用这种保护接地措施,将这种保护接地方法与漏电保护器合用,能有效地防止触电事故,漏电保护器当有微小漏电流时,
能使电路在0 1s内切断。
在上述保护接地中,虽然自来水管等接地体接地效果有时并不好,但只要有较小漏电流产生,都能使漏电保护器动作,迅速切断电源。
漏电保护器在国外已普遍采用,我国制订有关规程和国家标准,即将普遍推广,使我国家庭的安全用电得到保证。
我国为解决民用建筑配电方式与家用电器用电安全要求不相适应的矛盾,决定在新建民用建筑内实行单相三线制供电方式,并在旧建筑物加固、大中修和改造翻建时,加设专用保护线,将原有单相两线制改为单相三线制配电线路。
同时,积极推广漏电保护器。
生产和销售的漏电电流动作保护器必须保证质量及安全可靠,符合GB 6829 1995《剩余电流动作保护器的一般要求》,经认证合格后,供电部门才准于安装使用。
六、我国对家用电器产品实施安全认证
由于高科技成果迅速在家用电器领域推广应用,高科技家用电器不断投放市场,消费者仅凭感官和经验已很难判别产品内在质量,一般基层经销单位也不可能配备齐全的质量检测手段,因而在市场经营和购买商品中经常处于被动地位。
我国已决定对彩色、黑白电视接收机、带外接电源的收录机、电冰箱、电风扇、洗衣机、空调器、电加热器、贮水式电淋浴器、微波炉、洗碗碟机、食品加工机、皮肤及毛发护理器具、电吹风、电熨斗、吸排油烟机等家用电器,实施强制性安全认证,颁发“CCEE”长城认证标志。
凡通过认证、附有认证标志的电器产品,就为广大消费者提供了正确可靠的质量信息,以维护消费者的人身财产安全。
为了保障我国广大消费者的人身健康和安全,国家进出口商检局对进口家电产品进行了安全认证。
广大消费者在购买进口机电产品时,要注意有无商检安全认证标志。
包括进口汽车、摩托车及其发动机、电冰箱及其压缩机、空调器及其压缩机、电视机及其显像管等类进口机电商品,只有加贴商检安全认证标志,才是安全可靠的。
商检安全认证标志是黄色圆形、底为白色。
上有变体的“CCIB”(“中国商检”的英文缩写),并有英文字母“S”,表示安全。