冰箱安全標準IEC 60335-2-24 ed7.1-2012中對帶照明裝置器具的特殊要求

蔣皓靜 吳曉麗

（中國家用電器研究院 北京 100176）

圖3 升壓后的白熾燈功率

圖4 白熾燈功率隨電壓變化曲線

圖5 采用LED燈的照明裝置

1 引言

隨著冰箱的不斷發展，冰箱中使用的燈的種類也越來越多，有照明燈、紫外殺菌燈、光合保鮮燈等等，但冰箱安全標準IEC 60335-2-24 ed7.1中對這部分的考核主要是針對照明裝置。照明裝置屬于冰箱電氣控制系統的組成部分之一，通過箱門的打開和關閉進行控制。針對照明裝置標準分別在標志和說明、非正常、元件等章節增加了相應的試驗，來考核其是否安全。

2 帶照明裝置的器具在安全標準中的特殊要求

2.1 標志和說明中對照明裝置的考核

（1）標準要求銘牌上應標注燈的最大功率(W),（如果燈是作為器具的一個部分，只能由制造商來更換，則不適用）；

（2）說明書中增加“如果照明燈可以被用戶更換，則說明書應包括更換照明燈的方法。”

（3）在器具的主體上要求“在更換照明燈時，對于可由用戶更換的照明燈，應易于識別照明燈的最大額定功率標志。”

通常情況下，傳統冰箱的照明燈采用白熾燈或熒光燈(如圖1所示)，其額定電壓為220V，額定功率不小于10W。這種照明裝置在故障的情況下，一般是用戶可以直接更換的。因此，在標志和說明中，要求在銘牌上、器具主體上標明燈的最大功率，以確保在更換燈泡是能清楚地看到其最大功率，防止由于用戶更換燈具的功率不合適而造成危險。而LED燈以其功率小，發熱低，體積小，可靠性高等優點而越來越多地被廣泛應用在冰箱產品中，而對于LED燈以及其他用戶不可更換燈的最大功率是否有必要標注成了企業爭論的熱點，而在IEC 60335-2-24 ed7.1中給出了明確的要求，即如果燈作為器具的一個部分，只能由制造商來更換，則可以不標注燈的最大功率。

表1 不同熒光燈座試驗時的壓力大小

圖6 LED燈功率變化

采用圖1中的照明方式，燈的額定功率較大，在冰箱長期開關門使用時會使產品耗電量增加，同時該元件在工作時，表面溫度較高，容易產生火災危險。為了防止這些不安全因素可能造成的危害，IEC 60335-2-24 ed7.1特別規定了此類冰箱產品要進行19.104章節的試驗，即照明裝置在非正常工作條件下不應產生任何火災危險。

2.2 照明裝置的非正常試驗

為了防止照明裝置以外故障而可能造成的不必要的危險，標準中規定了照明裝置的非正常試驗。目前冰箱的照明裝置大致分成三種：白熾燈、帶放電燈的照明裝置以及LED燈。不同的照明裝置，測試時也有一定的區別。

試驗時，在燈電路保持工作的狀態下，器具空載、制冷系統關閉或使其不工作,門或蓋打開至最不利位置或關閉，選擇最不利的條件。然后燈具的全套照明裝置（包括其保護罩）在1.06倍的額定電壓下工作12h。

如果白熾燈在額定電壓下不能達到最大額定功率，則調整電壓直至達到最大額定功率，然后增至該電壓的1.06倍，工作12h。

而對帶放電燈（管）的照明裝置在IE C 60598-1 12.5.1中的a、d和e項中規定的故障條件下工作，各部件的溫度應按下述條件測量：

a：若工作中，燈具可能處于下列的異常條件，且若這種異常條件會使部件的溫度高于正常工作時的溫度（這種情況可能需要進行初步試驗），則應進行試驗。

若可能出現一種以上異常條件，則要選擇對試驗結果產生最不利的條件。

（1）并非因使用不當而引起的可能不安全工作位置。

（2）并非因不合格產品或使用不當而引起的可能不安全線路條件。

（3）在打算使用特殊光源的鎢絲燈燈具中使用了普通照明源（GLS）燈泡，而可能引起的不安全的工作條件。

（4）裝在燈具內給光源供電的變壓器次級線路（包括變壓器本身）短路可能引起的不安全線路條件。

d：若燈具內裝有電容器（直接與電源并聯的電容器除外），如果自愈型電容器兩端的電壓超過其額定電壓的1.25倍，或自愈型電容器超過其額定電壓的1.3倍時，這個電容器應該短路。

e：對于某些金屬鹵化物燈和某些高壓鈉燈燈具，按照光源的技術參數可能導致鎮流器、變壓器或啟動裝置過熱的，按IEC 60598-1附錄C中異常電路條件的光源整流加以試驗。試驗中以額定電壓向器具供電，直至被測件的溫度達到穩定。

在整個試驗過程中，器具不應噴射出火焰、熔融金屬或釋放達到危險量的有毒性或可燃性氣體。試驗后，當被冷卻到大約為室溫時，燈罩等部件不應變形而觸及到帶電部件。

需要注意的是，最不利的條件是空載、制冷系統關閉或使其不工作，且門關閉的狀態，因為當制冷系統關閉或不工作時，會使照明裝置產生更高的溫度，這時如果門處于關閉狀態，產生的熱量不容易散發出去。因此，在實際試驗時，我們以此作為最不利的條件。而關閉制冷系統的方法是使壓縮機停止工作，即“停機”。對于普通的機械式冰箱而言，將溫控器直接調“0”，會使壓縮機停機，不進行工作。對于電子式冰箱而言，則需要將電腦板中控制壓縮機工作的接線端斷路（如圖2）。而在實際測試工作中，我們應該更多的進行無損檢測，盡可能少地減少對樣機的人為性破壞，盡可能地保持樣品的原始性。電子式冰箱還有一種關閉制冷系統的方法，便是研發人員設計出的特殊維修指令或稱為后臺指令，只需在操作面板上按下特定命令便可自動切斷制冷系統。

白熾燈進行此項試驗時的電壓為最大額定功率對應電壓的1.06倍，而在實際試驗時，白熾燈在其額定電壓下往往不能達到最大額定功率，如額定功率10W的白熾燈，在實際額定電壓下只有9.2W，因此繼續調高額定電壓，直到白熾燈達到最大額定功率。（見圖3）。本例中最大額定功率10W對應的電壓為232.8V，因此在進行燈的非正常試驗時，測試電壓為232.8V×1.06=246.8V，圖4給出了白熾燈功率隨電壓的變化曲線。

隨著技術的不斷創新與發展。在內部照明方面，很多冰箱開始使用LED（如圖5所示）照明方式替代普通的傳統照明。尤其目前高端冰箱的不斷出現，冷凍間室里使用照明裝置的情況也越來越多，而冷凍間室溫度一般都在-18℃以下，傳統的220~240V的白熾燈在此溫度下工作的可靠性受到限制，而LED則可以很好地避免這一問題。而且LED燈的功率一般都比較低，如1W的LED燈，關閉制冷系統后，LED照明裝置額定功率只有0.5W。不斷升高額定電壓，實際情況是LED燈的照明功率基本沒有上升，最高也僅上升0.1W(見圖6)。

LED燈耗電非常低，一般來說LED燈的工作電壓是直流2~3.6V。工作電流是0.02~0.03A。這就是說：它消耗的電能不超過0.1W。其次，使用壽命長，在恰當的電流和電壓下，LED燈的使用壽命可達10萬小時。由此可見，采用發光二極管(LED)作為照明器件代替原來的白熾燈，電冰箱的安全系數大大加強。

2.3 帶照明裝置對機械強度的要求

對帶燈的器具，其燈罩應具有足夠的機械強度，應能經受正常試驗時可能會出現的粗魯對待和處置。試驗時，用彈簧沖擊器依據IEC 60068-2-75的Ehb對器具進行沖擊試驗，用0.5J的沖擊能量沖擊3次，試驗后燈罩應不損壞。

此外，燈頭的防護應能防止機械沖擊。通過使用一個直徑為75mm±0.5mm的球狀體，以不施加明顯力而盡量接觸裝上燈罩后的燈頭，球狀體不應接觸到燈頭。

2.4 帶照明裝置在結構上的特殊要求

2.4.1 燈座的安裝應使其在正常使用時不會松動（包括更換燈頭時）。一般通過視檢來檢驗其是否合格。必要時，會通過如下試驗進行驗證：

（1）對E14型和B15型燈座承受0.15Nm的扭矩試驗；對E27型和B22型燈座承受0.25Nm的扭矩試驗。然后，燈座應能承受在其軸線方向施加10N±1N的推力1min，且應能承受10N±1N的拉力1min。

測試后，燈座應在正常使用時不會松動。

（2）熒光燈的燈座應進行如下試驗：

燈頭在位的熒光燈座承受一個沿其軸線方向作用于燈頭中央的壓力（壓力值見表1），時間為1min。

試驗后，燈座之間的距離應滿足標準要求，且燈座無損壞。單端熒光燈燈座不應從其位置上偏離，并且固定裝置應沒有永久變形，光源重新插入時將進入其預定位置。

2.4.2 對使用可燃制冷劑的器具，在裝有燈具的位置，不應有爆炸性氣體。

通過制冷劑模擬泄漏試驗，檢測燈罩內可燃氣體的濃度，應至少每隔30s即在盡可能靠近電氣部件的位置測量泄漏制冷劑的濃度，測量值不應超過規定的制冷劑低爆炸限值的75%，并且超過制冷劑低爆炸限值50%的時間不應超過5min。

2.5 帶照明裝置元器件的特殊要求

燈座應屬于絕緣類型。此類燈座主要指熒光燈和白熾燈燈座。一般通過相應認證的產品認為是合格的。而對LED燈，此條可以不適用。

3 小結

照明裝置只是冰箱產品的部件之一，然而其在安全和性能上都對冰箱產生影響。本文主要以IEC 60335-2-24 ed7.1為基礎，對其安全要求進行了相應的介紹，希望能給產品的設計研發人員，以及檢測人員以一定的幫助，為使冰箱產品更好的滿足IEC安全標準的要求做好準備。

[1] IEC 60335-2-24 Household and similar electrical appliances-Safety-Part 2-24: Particular requirements for refrigerating appliances, icecream appliances and ice-makers[S].