姚青梅 高嶺松 徐永生 趙羽聲
關鍵詞:增加,更新,安全防護,測試,評估,要求
GB 4943.1-2022《音視頻、信息技術和通信技術設備 第1部分:安全要求》[1](以下稱本標準)于2022年7月19日正式發布,2023年8月1日實施,替代強制性國家標準GB 4943.1-2011《信息技術設備 安全 第1部分:通用要求》和GB 8898-2011《音頻、視頻及類似電子設備 安全要求》。本標準并非是簡單的融合兩個標準的要求,而是進行了技術上的優化升級,涵蓋了音頻、視頻、信息技術和通信技術設備的所有產品,順應了當前技術產業發展趨勢。
新版GB 4943.1相對于被替代的兩本標準,無論是在安全理念和安全要求上,還是試驗方法上,都有所差異和更新。自GB 4943.1-2022發布至今一年的時間,標準換版再疊加CCC強制目錄的調整,無論是對認證機構和檢測實驗室,還是對整個電子電器生產制造企業的影響可謂是“空前”。
GB 4 9 43.1-2 0 2 2修改采用了國際標準I E C62368-1:2018第三版,同時基于我國地理環境、氣候條件及供電系統等實際情況,引入了我國的技術差異。但在2023年5月26日,GB 4943.1-2022還未正式實施時,國際電工委員會(IEC)發布IEC 62368-1:2023 (第四版)[2]標準。預計歐盟及北美地區將會6-12個月內首批發布對應的國家標準,在歐洲,ENIEC 62368-1:2023在2023年下半年發布。歐洲版標準EN IEC 62368-1:2020 從沒有被官方日記(OJ)采用,行業普遍期待EN IEC 62368-1:2023直接被OJ采用。
相對第三版標準,IEC 62368-1:2023第四版進行了很多改進,澄清或替代了第三版中的一些要求[3]。為了更好地導入新標準的無縫銜接,建議制造廠商提前做好產品規劃設計。特別是設計生產出口級的相關產品,因為各個國家采納標準版本不同及采納新版標準的時間各不相同,需要考慮產品主要銷售國家地區、產品預計在市場上銷售多長時間、產品設計是否兼容了不同版本標準的技術要求。在歐洲,預計第四版標準將會被采納,如果產品沒有具備額外的風險評估報告,那么第四版標準將是歐洲CE標識最直接適用的版本。
IEC 62368-1第四版相比第三版標準,在技術要求細節方面進行了不少的變更,主要技術變化如下。
1 結構和元器件要求的技術更新
(1)第4.1.1章節:刪除“接受符合IEC 60950-1或IEC 60065的元器件和組件”
第4.1.1章(各項要求的應用以及各種材料、元器件和組件的驗收)中刪除了第三版內容“對符合IEC 60950-1(原GB 4943.1)或IEC 60065(原GB8898)的內部或外部的元器件和組件,可以接受作為本部分所涵蓋的設備的一部分,除了要考慮該元器件或組件在最終產品中使用是否得當外,無需再做進一步的評定”。
這意味著在采用第四版的標準進行測試認證時不再接受IEC 60950-1和IEC 60065認證的元器件、組件和子組件。
(2)第4.1.8章節:增加適用設備范圍
第4.1.8章(流體和充液的元器件L RC)中第二段修改為“設備內部使用的加壓LFC,如果由于其中的液體泄漏會產生本部分含義內的傷害,則加壓LFC的結構和試驗要求應當符合G.15。”但在G.15不適用的示例中去掉了“帶有超過1L液體的設備”。說明帶有超過1L液體的設備也應符合G.15的要求,測試評估設備范圍擴大了。
這一章節還增加了“關于使用制冷劑的設備,參照IEC 60335-2-40和IEC 61010-2-011”。增加該部件或組件的測試評估認可標準。
(3)第4.4.3.1章節:安全防護的強度中T.8的應力消除試驗增加評估材料范圍
第4.4.3.1章(安全防護的強度的基本要求)增加“作為安全防護[4]的不可觸及熱塑性材料,應通過4.4.3.8(T.8)的應力消除試驗”。明確并澄清了內部的不可觸及的熱塑性材料也應進行附錄T.8的應力消除試驗,這些材料示例如內部絕緣隔離用途的絕緣隔片。
這一章節還增加了“除非另有規定,否則應在最不利的方向上進行試驗。”包括預期使用時可能存在的任何方向與可能,除非制造廠商提供的相關文件中規定了限制使用方向。
(4)第4.6章節:增加“導電部件的固定”測試
第4.6.1章,第三版“導體的固定”修改為第四版的“導體和導電部件的固定”。增加了導電部件的位移應當不會使安全防護失效,例如使電氣間隙或爬電距離減小到5.4.2和5.4.3的規定值以下。導電部件的示例包括螺釘、螺母、墊圈、彈簧或類似部件。增加對這些部件可能的松動和最不利位移等的評估考核。
(5)第4.8章節:增加不適用的含有紐扣電池設備類型以及警告語要求
第4.8.1章(包含紐扣電池的設備的基本要求)這些要求不適用設備類型增加“由于電池位于設備內,兒童不太可能取出硬幣電池或紐扣電池的設備”,但此時4.8.2章(指示性安全防護)仍然適用。此類設備示例如主板上含有可更換的紐扣電池的微型計算機,可不進行本章的其它條款測試評估,但相關警告語句仍應按要求提供。
(6)第4.8.3章節:更新了含有紐扣電池的設備的帶有電池倉、門或蓋子的結構設計要求
第4.8.3章(含有紐扣電池的設備的結構)對于需要使用工具,例如螺絲刀或硬幣來打開或取下的紐扣電池倉、門或蓋子,增加了兩種可接受的結構設計類型:
1)如果使用一個或多個螺釘或類似緊固件固定電池倉、門或蓋子,則至少需要旋轉兩圈螺釘或緊固件才能打開或取下紐扣電池倉、門和蓋子。螺釘或緊固件應固定在硬幣或紐扣電池倉門、蓋子或設備上。
2)對于由一個或多個閂鎖固定的蓋子,解除閂鎖所需的最小扭矩為0.5 Nm。
(7)新增第4.10.3章節:電網電源軟線
該章節明確了連接到電網電源的電源軟線應符合第G.7條的規定。用于連接電網電源的電源線不作為外部布線考慮。澄清了電網電源線只需要符合G.7(電源軟線)的要求,無需作為外部線考核,無需符合第六章的要求,特別是6.5章的外部線的防火要求相關部分。
2 電能量源要求的技術更新
(1)第5.5.2.2章節:增加了工業設備的插頭放電的要求
第5.5.2.2章(斷開連接器后電容器的放電)如果斷開連接器(例如電網電源連接器)會使電容器電壓成為可觸及的,則在斷開B型可插式設備的連接器5 s后和斷開任何其他連接器2 s后測得的可觸及電壓應當符合相應要求。增加對B型可插式工業設備的插頭放電測試,放寬到5 s后測試可觸及電壓。
(2)第5.6.2.2章節:增加功能接地導體絕緣的顏色要求
第5.6.2.2章(絕緣的顏色)增加“對于功能接地導體,不得使用黃綠雙色的組合,多用途預裝配器件除外”。明確了用于功能接地的導線不能使用黃綠雙色線,可豁免的是多用途預裝配器件(示例:多導體電纜或EMC濾波器)。
3 著火方面的技術更新
(1)第6.2.3.2章節:簡化了電阻性PIS的測試方法第6.2.3.2章(電阻性 PIS分級)修改為“電阻性PIS是PS2或PS3電路中的任何部件,在正常操作條件、異常操作條件或單一故障條件(30 s內100 W)下,其耗散功率超過15 W,持續時間超過30 s。”簡化了單一故障條件下電阻性PIS的測試方法。
該章還增加了三段要求:
1)對于“控制火災蔓延”的方法,除二次鋰電池外,PS2電路中的部件和載流部件被認為不是電阻PIS。
2)對于“控制火災蔓延”方法,PS3電路中的部件和載流部件被視為電阻性PIS。
3 )然而,制造商可以在不進行測試的情況下宣稱任何位置為電阻性PIS。
(2)第6章節:著火的安全防護增加豁免元器件、材料和組件
第6.3.1章(在正常工作條件和異常工作條件下著火的安全防護的要求)中這些要求不適用增加“-- 揚聲器驅動器和揚聲器驅動器組件;符合S.6的格柵覆蓋材料、布和網狀泡沫”。
第6.4.6章(控制PS3電路中的火焰蔓延)中增加不需要防火防護外殼元器件和材料“-- 揚聲器驅動器和揚聲器驅動器組件。”
第6.4.7.1章(可燃材料與PIS的隔離的基本要求)中增加“這些要求不適用于揚聲器驅動器和揚聲器驅動器組件。”
(3)第6.4.6章節:更新了控制PS3電路中的火焰蔓延的要求
第6.4.6章(控制 PS3 電路中的火焰蔓延),應當通過使用如下所有的附加安全防護來控制PS3電路中火焰的蔓延中增加“-- 距離外殼小于13 mm的由可燃材料制成的壓敏電阻器,應符合G.8.2的規定。”新增的這個要求與外殼的防火等級沒有關系,明確了無論外殼的防火等級多高,此類壓敏電阻都應符合G.8.2的要求。
(4)第6.4.8.3.4章節:更新了防火外殼底部開孔的要求
第6.4.8.3.4章(底部開孔和底部開孔特性)中新增“對于專業設備的周邊環境不太可能有可燃材料的(例如,在數據中心和服務器機房中),如果底面符合6.4.8.3.4的要求,則延伸的底面被視為如圖1所示適用的防火外殼開孔要求。”
(5)第6.4.8.3.5章節:更新了防火外殼側面開孔的要求
第6.4.8.3.5章(側面開孔和側面開孔特性)中增加對于防火外殼側面材料厚度與開孔的關系,符合圖2所示最大尺寸的側面開孔被視為滿足本款的要求,無需進一步考核。此時,符合圖2側面外殼開孔的厚度相當于底部外殼,足以防止火災碎片(熔融金屬或燃燒材料)的逸出。
4 第P.2.1章節:更新了防異物外殼側面開孔的要求
第P.2.1章(防止異物進入或進入后引發后果的安全防護和基本要求)中增加符合要求的結構,不超過外殼厚度11倍的側面開口,如圖3所示。新增對于防止異物進入的外殼的側面開孔尺寸與外殼側面厚度關系的要求。
5 第8.12章節:增加可能有兒童接觸到的伸縮天線或拉桿天線的要求
第8.12章(伸縮天線或拉桿天線)增加“在可能有兒童接觸到的地方,伸縮天線或拉桿天線應具有降低因天線末端尖銳的點或邊緣而造成傷害風險的方法。”新增一個符合要求結構“-- 末端部件沒有鋒利的邊緣或尖端。”
6 第9.6章節:更新無線功率發射器的要求與測試方法
第9.6.1章(基本要求)更新“這一要求適用于具有基本上平坦的表面的無線功率發射器,該表面允許與異物和接收器充分接觸,以將近場磁感應從其初級線圈接通到作為接收器一部分的次級線圈”。如果發射器不是基本平面的,則該測試不適用。
第9.6.3章(試驗方法和合格判據)更新:
試驗由兩部分組成(A部分和B部分)。在每個部件中,接收器線圈的中心應與發射器線圈的中心對齊。在一定距離內進行的試驗通常需要使用2.0±0.5 mm和5.0±0.5 mm厚的墊片。框架(如果使用)和墊片可以集成在一起。
發射器以最大發射功率工作。為了便于固定異物、發射器和接收器,應使用可靠的方法。可靠的方法可以是:
-- 框架應是:
· 耐熱材料,例如聚醚醚酮(PEEK);
· 確保發射器和接收器安全的外部尺寸;和
· 用于接收異物的切口和連接的熱電偶;或
-- 能夠在整個試驗過程中保持附著力的膠帶;或
-- 在整個測試過程中確保對齊的另一種方法;或
-- 以上內容的組合。
在每個循環中,應在發射器上移動異物,以確定最高溫度。
A部分:先給發射器通電,再將9.6.2中規定的每個異物與發射器直接接觸來進行試驗。該部分有四個周期:
-- 沒有接收器,異物直接接觸發射器;和
-- 接收器與異物直接接觸;和
-- 接收器垂直距離異物2 mm放置;和
-- 接收器垂直距離異物5 mm放置。
B部分:重復測試,先將9.6.2中規定的每個異物與發射器直接接觸,再給發射器通電,然后重復A部分的四個周期。
在A部分和B部分的試驗過程中:
-- 對于鋼片,異物溫度不得超過85 ℃;對于鋁環,異物溫度不應超過120 ℃;而對于鋁箔,異物溫度應不超過155 ℃;和
-- 發射器的溫度不得超過標準表37中規定的TS2限值。
第9.6章的更新是第四版標準改動最大的章節,不僅更新了無線功率發射器的要求,還更新了測試方法和合格判據:
1)測試時的異物要以可靠的方式固定;
2)測試異物的4個周期分別做兩次,第一次先讓發射器工作再放異物,第二次先放異物再讓發射器工作;
3)溫度限制值放寬要求。
7 工作條件的技術更新
(1)第B.1.6章節:增加對特定輸出條件的電源的要求
新增附錄B.1.6章(特定輸出條件)“如果設備的設計使得其一個或多個電源需要特定的負載、協議或軟件來啟動電源輸出,為保持電源輸出有效或在正常工作條件、異常工作條件和單一故障條件下獲得預期的輸出電壓、電流或可用功率,則應采用實現該輸出的方法。”
(2)第B.2.5章節:更新了輸入測試的判定要求附錄B.2.5章(輸入試驗)明確并澄清了“對于非電網電源供電的設備,測量的輸入電流或輸入功率應小于或等于設備的額定值。”
(3)新增B.2.6.4 新增嵌入安裝或機架安裝設備的測試要求
附錄B.2.6.4章(用于嵌入安裝或機架安裝的設備)新增“用于嵌入安裝或機架安裝,或用于并入大型設備的設備,在安裝說明中規定的最不利的實際或模擬條件下進行測試。” 明確了嵌入安裝或機架安裝設備的測試要求。
8 設備標識的技術更新
(1)第F.3.5.3章節:更新了熔斷器的標識要求
附錄F 3.5.3章(更換熔斷器的標識和額定值標志)明確了熔斷器在何種情況需要指示性安全防護以及指示性安全防護的標識要素。
(2)第F.3.6.2章節:更新了帶有功能接地的II類設備的標識要求
附錄F.3.6.2章(設備類別標志)更新了帶有功能接地的II類設備的標識要求,明確了需要標識功能接地符號的II類設備:
-- 使用II類電源輸入連接器并提供獨立功能接地連接的設備;
-- 使用I類電源輸入連接器的設備,接地引腳僅連接到功能接地;
-- 使用I類電源輸入連接器的設備,其接地引腳未連接到功能接地或保護接地,但提供了單獨的功能接地連接。
9 元器件試驗方法的技術更新
(1)第G.7章節:新增互連電纜的要求
附錄G.7章(電源軟線和互連電纜)增加了適用范圍,即是互連電纜也應符合G.7章的相應要求,且明確了ES2/ES3/PS3電路的互連線纜也需要進行G.7.3的軟線應力消除的測試。
(2)第G.15章節:更新了加壓充液的元器件(LFC)或組件的測試要求
附錄G.15章(加壓充液的元器件或LFC組件)更新并增加獨立LFC和模塊化LFC的要求,以及增加對于大于1升的液冷設備的要求。
10 第M章節:更新并擴大了適用鋰電池類別
附錄M.1章(帶電池組及其保護電路的設備基本要求)新增“本附錄也適于可以從設備上取下電池,用外部電池充電器充電的情況,該充電器是為本文件范圍內的設備的電池充電。”
附錄M.2.1(電池組及其電池的安全要求)新增對用于固定設備中的子系統供電應用的鋰電池,IEC62133-2[5]可作為IEC 62619的替代標準。新增了帶鋰電池的駐立式設備額外的安全防護要求。
附錄M.4章(包含二次鋰電池的設備的附加防護措施),刪除便攜式設備字眼,這意味附錄M.4的要求也適用于非便攜式設備用的鋰電池,適用的設備范圍擴大了。
11 第S.6章節:新增材料防火測試要求
附錄S.6章(格柵覆蓋材料、布和網狀泡沫),增加格柵覆蓋材料、布和網狀泡沫材料的燃燒測試方法及要求。
綜上所述,IEC 62368-1從第一版發布至今近20年的時間,已成功替代IEC 60950-1和IEC 60065兩個標準,在國際上IEC 62368-1:2018(第三版)一直存在爭議,接受度不是很高,IEC 62368-1:2023(第四版)的發布,在技術上進一步優化升級,適用性更強,也順應了當前技術產業發展趨勢。相關電子電器制造廠商可依據這些技術更新,指導產品的設計、制造及生產。