金寧 趙慧云 王悅 馬超
摘 要:本文主要介紹了家用制冷器具在設計、制造過程中出現接地及電源連接等安全問題的原因分析及改進措施,并依據國家標準GB 4706.1-2005、GB 4706.13-2014中的安全要求,重點分析了制冷器具接地端子和電源線及電源連接存在的安全隱患,并就隱患出現的原因以及如何改進進行探討,在制冷器具生產廠家安全可靠地設計、生產該類產品及提高該類產品工廠質量控制水平方面,提出改進措施、技術建議,以改善制冷器具行業的整體質量,為用戶提供更好的、更符合安全標準的制冷器具。
關鍵詞:家用制冷器具,接地端子,電源連接
DOI編碼:10.3969/j.issn.1002-5944.2023.18.034
制冷器具在國家標準GB 4706.13-2014的定義是指[1]具有合適的容積、由內置裝置冷卻,并具有一個或多個用以儲存食品(包括飲料的冷卻)間室的家用密封絕熱器具,按照用途可分為家用和商用。家用制冷器具隨著社會的發展越來越普及,家家戶戶都有制冷器具,市面上現有的產品種類繁多。GB/T 8059-2016《家用和類似用途制冷器具》中制冷器具主要有如下分類[2]:冷藏冷凍箱、冷凍箱、冷藏箱、冰柜、臥式冷柜、展示柜、葡萄酒柜等。隨著人們對生活品質要求的不斷提高,家用制冷器具品種越來越多,因此在產品的安全性和功能設計上都提出了更高的要求。本文主要根據GB 4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全 第1部分:通用要求》以及GB 4706.13-2014《家用和類似用途電器的安全制冷器具、冰淇淋機和制冰機的特殊要求》兩項家電安全標準中對制冷器具的安全要求,重點分析了家用制冷器具容易出現安全隱患的問題,并提出針對性的改進建議。
1 I類器具接地端子安全隱患
GB 4706.1-2005標準中I類器具[3]指電擊防護不僅依靠基本絕緣,而且包括一個附加安全防護措施的器具。在所有I類器具中都必須設置安全保護接地端子,其防護措施是將易觸及的導電部件連接到設施固定布線中的接地保護導體上,以保證基本絕緣失效時,易觸及的導電部件不會帶電。保護接地端子在家電產品中應用廣泛,而且也是極容易出現安全隱患的部件。在實際產品設計、生產過程中,產品設計研發人員只設置并連接接地端子,其他細節并無詳細設計要求,這種做法是不安全的。在GB4706.1-2005、GB 4706.13-2014標準中,保護接地端子涉及章節主要有第7、27章,標準的章節中具體對接地端子的要求從符號標識到接地措施、接地連接等都作了詳細規定。
GB 4706.1-2005標準7.8條款要求保護接地端子應該用規定的符號標明,且該符號不應放在螺釘、可取下的墊圈或在連接導線時能被取下的其他部件上。在檢驗中發現該接地符號在很多產品中未標注或標注不規范。例如:某制冷產品中電源線的接地線在進線后接到箱體金屬底板上,該電源線接地線連接處無接地符號標識,不符合標準7.8條款要求。經過該產品內部結構查看,在內部結構箱體金屬底板內部連接線的接地上有該接地符號標識。
該產品問題是接地符號標注位置錯誤或者接線錯誤。造成該問題的原因是工廠過程質量控制不嚴謹,沒有完整的安裝流程,或裝配安裝工人沒有按照標準流程接線。如果將電源線進線的接地端子接到有接地符號標識的金屬板上,就可以滿足本條標準要求。由此可見,生產工廠不僅要有標準技術研究人員,更要有嚴格的過程質量控制流程管理,只有這樣才能避免出現不符合安全標準要求的問題,才能使產品滿足標準的細節要求。
GB 4706.1-2005標準27.3條款要求帶電源軟線的器具,其接線端子的設置,或軟線固定裝置與接線端子之間導線長度的設計,應保證軟線滑出固定裝置時,載流導線在接地導線之前先被繃緊。此要求的目的是確保接地保護在器具工作和拆卸過程中都可靠。例如:某產品中,電源線進線的接地線明顯不如L\N線長,經過拉伸電源線試驗可以確定,產品首先繃緊的是N,其次繃緊的是接地線,最后繃緊的是L,這樣就不符合標準27.3條款要求。建議生產企業按照國家標準要求,在設計電源軟線固定裝置與接線端子之間導線長度時,要保證電源軟線滑出固定裝置時,載流導線在接地導線之前先被繃緊。也就是說需要保證接地線最后繃緊,在斷開時保證接地線是最后斷開的。這樣可以保證接地線的牢固可靠,以防止出現意外松動而導致接地線起不到接地保護的作用。
關于接地端子,GB 4706.1-2005標準標準對其提到的細節方面比較多,在接地線滿足上述條件下,接地電阻在標準中要求不能過大,接地電阻不應超過0.1 Ω,該接地電阻應該在接地端子與每個易觸及金屬部件之間測量,而且該接地電阻不包含電源軟線的電阻。接地端子的夾緊裝置應該充分牢固,防止意外松動引起危險,例如:有的產品在接地螺釘處未安裝防松墊片或其他防松措施都是不符合標準要求的。提供接地連續性連接的接地,例如:內部連接的接地,也同樣需要可靠固定,防止意外松動,以保證整個器具的良好接地。
2 電源線及電源連接要求
標準除了對電源線如何連接到器具上以及電源線線徑等進行基本要求外,還有一些更細節的要求。比如電源線不應與器具的尖點或銳邊接觸,電源線入口處如果是非絕緣材料,應提供附加襯套或套管,還有電源線入線的軟線固定裝置應滿足拉力及扭矩要求等。
GB 4706.1-2005標準25.9條款要求電源軟線不應與器具的尖點或銳邊接觸,由于各類產品外形設計多種多樣,電源線走線也會出現不同樣式,電源線走線更要符合標準要求。這就要求電源線在入線口處不能與器具底板處的金屬銳邊相接觸。電源線進線后不能觸及底部固定底殼的自攻螺釘頭尖點及銳邊等。
GB 4706.1-2005標準25.13條款要求電源線入口的結構應使電源軟線護套能在沒有損壞危險的情況下穿入。除非軟線進入開口處的外殼是絕緣材料制成的,否則應該提供符合要求的不可拆卸襯套或不可拆卸套管。標準這樣要求的目的是為確保器具在正常使用期間,及電源軟線通過電源軟線入口穿入及使用過程中,其電源軟線不被劃傷或刺穿而導致電源線絕緣損壞。建議生產企業按照標準要求,調整電源線入線以及走線位置,避免電源軟線與器具的尖點或銳邊接觸,并在電源線入口處提供符合附加絕緣的不可拆卸襯套或套管。
GB 4706.1-2005標準25.15條款要求帶有電源軟線的器具應有軟線固定裝置,并且該軟線固定裝置應使軟線在接線端處免受拉力和扭矩,保護導線的絕緣免受磨損。本部分不僅要求有軟線固定裝置,而且能起到應有的作用。在經過拉力扭矩試驗后,軟線不應損壞,并且在各個接線端子處不應有明顯的張力,再施加拉力時,軟線的縱向位移不應超過2 mm。
3 結 論
總體來說,制冷器具的質量水平相對穩定,大型企業的工廠質量水平相對較高,部分小型企業會在部分細節上略有欠缺。本文主要針對目前市面上存在的部分制冷器具進行了安全標準的分析,著重分析了比較容易出現安全隱患的部分,如接地端子和電源線電源連接,并對生產廠家如何避免出現的安全隱患提出了建議,另外建議企業管理者和技術人員了解標準的重要性,定期組織技術人員培訓,以積極生動的形式進行質量意識的宣傳教育,讓企業管理者和技術人員了解標準的重要性,同時強化企業的自律意識,加強企業對自身產品質量的把關,以助于提高制冷器具整體的行業水平。
參考文獻
全國家用電器標準化技術委員會.家用和類似用途電器的安全 制冷器具、冰淇淋機和制冰機的特殊要求:GB4706.13-2014[S].北京:中國標準出版社,2014:12.
全國家用電器標準化技術委員會.家用和類似用途制冷器具:GB/T 8059-2016[S].北京:中國標準出版社,2017:1.
全國家用電器標準化技術委員會.家用和類似用途電器的安全 第1部分:通用要求:GB 4706.1-2005[S].北京:中國標準出版社,2005:12.
作者簡介
金寧,碩士研究生,高級工程師,研究方向為家用電器安全。
(責任編輯:劉憲銀)