家用電器安全檢測技術及案例分析

廣東省惠州市質量計量監督檢測所 莊智東

家用電器檢測常見的不合格項主要有：電氣結構、發熱、防火等，不合格產品可能會造成觸電、火災等事故。本文對家用電器產品GB 4706.1-2005安全標準的檢測方法及在日常檢測中發現的主要安全質量問題案例進行分析。

家電產品種類繁多，而且在不斷推陳出新，對于企業而言，生產不同的家電產品，不僅需要滿足GB4706.1通用要求，同時需要滿足相應的特殊標準。對于檢測人員，如果不能正確理解標準要求，將會導致檢測結果的誤判。

1 定義解讀

額定值，包括電壓、電流、功率、頻率等，由制造商規定的相關參數。與電源連接的方式，包括X型、Y型、Z型。絕緣，包括基本絕緣、附加絕緣、雙重絕緣（基本+附加）、加強絕緣（等效雙重絕緣，單一絕緣或多層組成）、功能絕緣（不同極性之間的絕緣）。器具，通常有Ⅰ類（帶接地，單相三極）、Ⅱ類（單相兩極）、Ⅲ類（小于42V安全特低電壓供電）。便攜式器具，可能移動或少于18kg的非固定器具，如風扇、空氣凈化器。手持式器具，如電吹風。固定式器具，如高位安裝的室內加熱器、空調。電熱器具，如燙發器。電動器具，如風扇。組合型器具，即含有電熱和電動元件的器具。安全隔離，應滿足兩個條件，向產品提供安全特低電壓且輸入與輸出部件之間滿足雙重或加強絕緣。

2 標志和說明

器具上或銘牌參數標注不全，應標出額定電壓、電源性質符號、輸入功率、制造商、型號等。符號標記不全，Ⅱ類器具無標注Ⅱ類符號，與電網連接的保護接地端子處無標注保護接地符號。在功能為“待機”的開關處標注了“通/斷”符號，容易引起誤解。使用Y型連接的器具，使用說明書中無標注相應的警告語。標記擦拭先用沾水的布擦拭15s，再用沾汽油的布擦拭15s，試驗后標注內容不能被識別。

3 防觸電試驗

產品防護等級一般要求為IP20。在正常工作可觸及的器具表面使用B型試驗探棒（即模擬人體手指關節的可彎曲探棒）進行試驗，可拆卸的部件應拆卸，試驗指在各個方向進行試驗，要求不能觸及帶電部件。產品外殼開孔過大、采用軟殼、保護罩蓋固定不可靠都將容易導致不合格。

第8.1.2章，對于Ⅱ類器具或Ⅱ類結構，使用13號探棒進行試驗，此處要使用不明顯的力，通常是5N以內的力。如果器具外殼有覆蓋一層非導電的涂層，則13號探棒也需要對其結構進行考核。另外，還需使用B型試驗探棒對Ⅱ類器具或Ⅱ類結構進行試驗，只能接觸雙重絕緣或加強絕緣部件。Ⅱ類結構包括：如果Ⅰ類器具帶有未接地的易觸及的金屬部件，而且未使用一個接地的中間金屬部件將其與帶電部件隔開；Ⅰ類器具帶有易觸及的非金屬部件，除非這些部件用一個接地的中間金屬部件將其與帶電部件隔開，否則按Ⅱ類結構規定的有關要求。常見不合格情況：帶電部件與開孔距離太近容易導致不合格；Ⅰ類器具外殼以外的可觸及部件，如產品外露電源線，以及可觸及的內部線僅采用基本絕緣，則不滿足要求；13號探棒可通過覆蓋了非導電涂層的外殼觸及帶電部件。但如果13號探棒可同時接觸到裸露接地金屬和帶電部件，可視為符合要求。

標準規定了幾種可觸及部件的情況：由安全特低電壓供電且交直流不超過42.4V；由保護阻抗與帶電部件隔開的部件；電壓在42.4V到450V之間，電容量小于0.1μF；電壓在450V到15kV之間，放電量小于45μC。例如，如何判定電源適配器輸出端是否可觸及，第一，電源適配器變壓器是否屬于安全隔離變壓器，第二，初次級部件之間的爬電距離和電氣間隙是否滿足加強絕緣要求，第三，測量輸出電壓值，第四，輸入和輸出之間進行加強絕緣的耐壓試驗，以上試驗均滿足才能判定輸出端可觸及。不然即使輸出電壓小于42.4V，也將其工作電壓視為220V，屬于危險電壓。因此，防觸電項目的考核需要從產品整體的結構、內部設計中的爬電距離和電氣間隙、電氣強度以及泄漏電流項目進行綜合評定。同時也可以看出，標準中不同項目會存在相關性。

4 輸入功率試驗

第10章，對于不同的器具，有不同的偏差要求。在進行輸入功率試驗時，產品應開啟所有的工作狀態，額定電壓下測量。例如，器具額定電壓為（220-240）V時，測試電壓應為230V，額定電壓為（100-240）V時，則測試應在上、下限電壓分別進行。不同的產品對應輸入功率測試方法也不同，如電風扇，可在電風扇工作穩定后直接讀取功率，屬直接讀取法。另一種測試方法為積分平均法，如帶PTC元件的直發梳，整個工作周期功率是變化的，需要在一個具有代表性期間功率進行積分平均。因此，對于輸入功率在工作周期變化的器具，應找準代表性周期，否則容易出現額定值標注不準確造成不合格。

5 發熱試驗

發熱試驗是考核一個產品在正常使用時產生的熱危險，按器具類別分為電熱器具、電動器具和組合器具，不同器具測試方法不同。試驗時，要嚴格按照不同器具正常使用時的安裝、放置，正確使用測試角、支撐物等。電動器具和組合器具一般以0.94倍和1.06倍額定電壓進行試驗，電熱器具則在1.15倍額定輸入功率下進行。在熱試驗中，繞組溫升的測量有兩種方法，熱電偶法和阻值法，阻值法的測量較為復雜，也是能力驗證的主要考核點。采用阻值法測量有幾個要點：（1）試驗應在恒溫恒濕實驗室中進行。（2）采用精度較高的微歐姆計測量阻值。（3）在試驗穩定后斷開開關，迅速對繞組進行測量，按照一定的時間間隔讀取8個以上電阻值，采用外推法繪制變化曲線推算至斷電瞬間的電阻值，最后根據第11.3章的公式計算求得繞組溫升。

6 結構試驗

結構項目的測量大部分是采用視檢方法進行，檢測人員對標準的理解以及實戰經驗將會影響對結構項目的判斷。在GB4706.1中，防觸電、內部布線、電源連接、接地措施、螺釘、電氣間隙和爬電距離等都有涉及結構判定的要求。

第22.5章插頭放電試驗，通常是針對電路LN之間使用額定容量大于0.1μF的電容，產品采用插頭與電網連接的，需要進行此試驗。試驗儀器一般采用示波器，選擇“DC直流”耦合方式。依據CTL決議DSH0716，使用輸入阻抗大于等于100ΜΩ，輸入容量小于等于25pF的電壓探頭。斷電后1s時，電壓如果小于34V則滿足要求。第22.31章，重點對電線、螺釘、螺母或彈簧等部位應可靠或設置附加防護做了明確要求。幾種認為可靠的連接方式：螺釘或螺母+防滑墊圈；釬焊+其他夾持固定；夾緊導線+夾緊導線絕緣層。第22.33章，針對Ⅱ類結構的兩處要求，導電性液體不能與基本絕緣或加強絕緣接觸，如果是與帶電部件接觸的液體則不能與加強絕緣接觸。例如，氫水機，產品結構中通過極片與水接觸，雖然極片電壓為40V，但結構中極片并未進行安全隔離，因此不滿足要求。第22.35章，正常使用中握持的部件不應在絕緣失效后帶電。例如，電水壺的手柄部分為塑料部件。在CTL0741決議中舉例的便攜式電水壺手柄接地仍不符合要求。第22.42章，保護阻抗應至少由兩個單獨元件組成，此項要求是針對有可觸及輸出的器具，例如電源適配器，在初次級電路之間需要采用兩個保護阻抗Y電容，但很多產品只采用一個Y電容，則不滿足要求。雖然，1個Y1電容相當于兩個Y2電容，但此處也不應只用一個Y1電容，至少要兩個Y2電容串聯。第22.44章，器具外殼形狀和裝飾不允許做成動物、卡通等模型，容易被孩子當玩具，在CTL PDSH1081決議中，舉例了常見小家電外殼卡通形象的不合格案例。因為家用電器產品通常是電網220V供電，在電擊和機械危險方面風險性相比電玩具更高，而電玩具的工作電壓僅小于24V。

家用電器檢測人員及生產者應加強標準學習，多了解國內外有關家電產品的相關決議，多參加技術研討會，積累經驗。本文通過對家電標準GB4706.1部分條款進行解讀，并結合不合格產品案例進行分析，為檢測技術人員及企業生產者提供參考，提高檢測技能和產品質量。