國內地域差異和供電條件對LCD電視設計的影響

劉志剛

（國家廣播電視產品質量監督檢驗中心，北京 100015）

世界上大部分國家都對視聽產品有安全性標準要求，如美國UL6500、歐洲EN60065等。電視的安全標準是為了使設計者了解安全要求的基本原則，設計出安全的設備。設計者不僅要考慮設備的正常工作條件、可能的故障條件，還要考慮隨之引起的故障、可預見的誤用以及諸如溫度、海拔、污染、濕度、電網電源的過電壓和通信網絡或電纜分配系統的過電壓等外界影響。標準還提供了安全性的檢測方法和判定的標準，為產品安全性的客觀評價提供了方法和依據。國內電視的現行安全檢測標準依據是GB8898—2001《音頻、視頻及類似電子設備安全要求》（對應的IEC標準是IEC60065：1998）。依據中華人民共和國國家標準公告2011年第22號文件，最新版的GB8898—2011[1]（修改采用IEC60065：2005第7.1版）已于2011年12月30日發布，2012年11月1日實施。新一版的標準與上一版的標準相比變化還是比較大的，在這主要針對國內的地理條件、氣候條件和供電條件的一些特殊要求進行介紹。

中國地域廣闊，地理條件和氣候條件十分復雜，海拔2000 m以上的地區約占國土面積的33%，同時南方大部分地區都地處亞熱帶和熱帶，氣候濕熱，并且使用環境復雜。針對中國地理條件和氣候的實際情況，在制定GB8898—2011的過程中充分考慮到了上述因素，針對實際情況制定了相應的要求和試驗方法。

1 基于地理條件的偏離

將標準的適用高度提高到海拔5000 m，同時，保留了IEC標準海拔2000 m一檔。對于不能滿足5000 m的設備，要求增加安全警告。設備中使用的安全元器件也需要與設備海拔高度相適應。

針對地理偏離的要求，需要注意對電氣間隙和爬電距離的設計，在設計中根據實際的工作電壓從標準表中查出要求的數值，還需要乘以高海拔倍增系數（1.48），得到的乘積結果才是實際要求的數值。比如，從GB8898—2011[1]的標準表8中查到的最小電氣間隙是4.0 mm，如果是符合海拔5000 m的產品，那么要求數值為4.0 mm×1.48=5.92 mm。在產品設計中不僅需要考慮整機的結構，還要注意元器件的選取，如果元器件的標準適用于海拔2000 m以下，那么該器件的電氣結構還需要按照GB8898—2011[1]的第13章的要求進行核查。

對適用于在海拔2000 m以下地區使用的設備，應在設備明顯位置上標注“僅適用于海拔2000 m以下地區安全使用”或類似的警告語句，或如圖1所示的標識。

如果單獨使用標識，應在說明書中給出標識的含義解釋。還需要注意上述的警告用語要以漢、藏、蒙、壯、維5種文字在說明書中明示，標準[1]的附錄S有說明的示例內容，可供企業參考。

2 基于氣候條件的偏離

增加了對于按非熱帶氣候條件下設計、評估的產品加貼安全警告標識的要求。對于預訂要在熱帶使用的產品濕熱試驗的時間是5 d，比非熱帶氣候條件下使用的設備的試驗時間多了3 d。

另外，標準[1]第9.1.1.1中的要求值具體如下：

1）開路電壓限值為交流35 V（峰值）或直流60 V；對專業設備的音頻信號，為120 V（有效值）；對非專業設備的音頻信號，為71 V（有效值）。

如果超過1）的電壓限值，則2）適用。

2）用相應的電壓U1和U2表示的，使用本標準附錄D規定的測量網絡按GB/T 12113—2003[2]規定測得的接觸電流限值為交流U1=35 V（峰值）以及U2=0.35 V（峰值）；直流U1=1.0 V。

對于在熱帶氣候條件下使用的設備，上述的1）和2）中的數值要減半。

針對氣候條件的偏離，設計人員一定要注意以下幾個方面：

首先，一定要注意產品中絕緣材料的選取，尤其是基本絕緣、附加絕緣、加強絕緣和雙重絕緣的絕緣材料的選取，因為5 d的濕熱試驗和2 d的濕熱試驗對絕緣材料來講差異是很大的，尤其是要注意整機內部作為絕緣隔離的器件，比如變壓器等元器件的灌封材料的選取，因為這將最終影響產品的安全性。

第二，對于危險帶電部件的確定，是通過GB8898—2011[1]附錄D中GB/T 12113—2003[2]的接觸電流測試網絡進行測量的（見圖2）。

使用電壓表或示波器（有效值或峰值讀數），要求輸入電阻不小于1 MΩ，輸入電容不大于200 pF，頻率范圍分別為15 Hz～1 MHz和直流，示波器的帶寬大于100 MHz，獲得測量網絡中的U1和U2的值，然后直接以電壓限值來判斷。也可用測得的電壓峰值或直流值除以500 Ω得出電流值。

需要注意的是，標準中U2的限值為0.35 V（峰值），本身已經較低，現在有些產品在實際測量中已經超過了該限值。在新版的GB8898—2011中規定：在熱帶氣候條件下使用的設備，U2的數值要減半。如果現在的平板電視產品在設計上不進行調整，有相當一部分是不符合要求的。接觸電流過大主要是由于隔離帶上跨接的電容量過大，現在企業設計不斷地放大跨接在隔離帶電容的容量是為了電磁兼容的要求，但是該電容越大接觸電流就越大，所以說整體的合理設計是必須的。再者現在平板電視的電源大部分不是整機企業自己生產的，都是外購的電源，由于外購的電源來用統一設計，不只用在電視上，有可能還用在信息產品或其他產品上，因此整機企業在電源選擇上一定要注意認真篩選和試驗驗證，確保選取的電源符合GB8898—2011[1]的要求，否則整機肯定不會符合標準要求，整體的安全設計也無從談起。

對于僅適用于在非熱帶氣候條件下使用的設備，應在設備明顯位置上標注“僅適用于非熱帶氣候條件下安全使用”或類似的警告語句，或如圖3所示標識。

如果單獨使用標識，應在說明書中給出標識的含義解釋。還需要注意上述警告用語要以漢、藏、蒙、壯、維5種文字在說明書中明示，標準[1]的附錄S有說明的示例內容，可供企業參考。

3 基于供電條件的偏離

規定了電視公共天線與地的隔離要求。在標準的第10章規定：“有線網絡天線同軸插座與保護接地電路之間應滿足基本絕緣要求。如果帶有有線網絡天線同軸插座的Ⅱ類設備可以通過其他端子與Ⅰ類設備上的地連接，則該天線同軸插座與任何其他連接端子之間也應滿足基本絕緣要求。”如果有線網絡天線在接入到設備前已經與保護接地隔離，那么設備的有線網絡天線同軸插座與保護接地之間沒有絕緣要求，但需要在說明書中給出類似“接入本設備的有線網絡天線必須與保護接地隔離，否則可能會引起著火危險！”的警告說明，還需要注意上述的警告用語要以漢、藏、蒙、壯、維5種文字在說明書中明示，標準[1]的附錄S有說明的示例內容，可供企業參考。新增加的供電條件的差異主要是基于我國復雜的供電系統的情況增加的要求。在有些使用環境中，有線電視的地與供電的保護地存在電位差，有的高達10 V。

在使用中，由于有線電視的地與供電的保護地存在電位差，發生過多起有線電視電纜著火、引燃電視機的情況。所以在新版的標準中加入了隔離的要求，杜絕該危險的發生。

4 小結

在這里簡單地介紹了GB8898—2011由于我國的地理差異、氣候差異和供電條件的復雜情況而新增加的一些主要的要求，希望有所幫助。

[1]GB8898—2011，音頻、視頻及類似電子設備安全要求[S].2011.

[2]GB/T 12113—2003，接觸電流和保護導體電流的測量方法[S].2003.