國內(nèi)地域差異和供電條件對LCD電視設(shè)計的影響

劉志剛

（國家廣播電視產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，北京 100015）

世界上大部分國家都對視聽產(chǎn)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(shè)計者了解安全要求的基本原則，設(shè)計出安全的設(shè)備。設(shè)計者不僅要考慮設(shè)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(yù)見的誤用以及諸如溫度、海拔、污染、濕度、電網(wǎng)電源的過電壓和通信網(wǎng)絡(luò)或電纜分配系統(tǒng)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(chǎn)品安全性的客觀評價提供了方法和依據(jù)。國內(nèi)電視的現(xiàn)行安全檢測標準依據(jù)是GB8898—2001《音頻、視頻及類似電子設(shè)備安全要求》（對應(yīng)的IEC標準是IEC60065：1998）。依據(jù)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(fā)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(nèi)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(fù)雜，海拔2000 m以上的地區(qū)約占國土面積的33%，同時南方大部分地區(qū)都地處亞熱帶和熱帶，氣候濕熱，并且使用環(huán)境復(fù)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(yīng)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(shè)備，要求增加安全警告。設(shè)備中使用的安全元器件也需要與設(shè)備海拔高度相適應(yīng)。

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(shè)計，在設(shè)計中根據(jù)實際的工作電壓從標準表中查出要求的數(shù)值，還需要乘以高海拔倍增系數(shù)（1.48），得到的乘積結(jié)果才是實際要求的數(shù)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(chǎn)品，那么要求數(shù)值為4.0 mm×1.48=5.92 mm。在產(chǎn)品設(shè)計中不僅需要考慮整機的結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)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(qū)使用的設(shè)備，應(yīng)在設(shè)備明顯位置上標注“僅適用于海拔2000 m以下地區(qū)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(yīng)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(nèi)容，可供企業(yè)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(shè)計、評估的產(chǎn)品加貼安全警告標識的要求。對于預(yù)訂要在熱帶使用的產(chǎn)品濕熱試驗的時間是5 d，比非熱帶氣候條件下使用的設(shè)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(yè)設(shè)備的音頻信號，為120 V（有效值）；對非專業(yè)設(shè)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(yīng)的電壓U1和U2表示的，使用本標準附錄D規(guī)定的測量網(wǎng)絡(luò)按GB/T 12113—2003[2]規(guī)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(shè)備，上述的1）和2）中的數(shù)值要減半。

針對氣候條件的偏離，設(shè)計人員一定要注意以下幾個方面：

首先，一定要注意產(chǎn)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(nèi)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(chǎn)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(wǎng)絡(luò)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(shù)），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(wǎng)絡(luò)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(jīng)較低，現(xiàn)在有些產(chǎn)品在實際測量中已經(jīng)超過了該限值。在新版的GB8898—2011中規(guī)定：在熱帶氣候條件下使用的設(shè)備，U2的數(shù)值要減半。如果現(xiàn)在的平板電視產(chǎn)品在設(shè)計上不進行調(diào)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(xiàn)在企業(yè)設(shè)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(shè)計是必須的。再者現(xiàn)在平板電視的電源大部分不是整機企業(yè)自己生產(chǎn)的，都是外購的電源，由于外購的電源來用統(tǒng)一設(shè)計，不只用在電視上，有可能還用在信息產(chǎn)品或其他產(chǎn)品上，因此整機企業(yè)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(shè)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(shè)備，應(yīng)在設(shè)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(yīng)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(nèi)容，可供企業(yè)參考。

3 基于供電條件的偏離

規(guī)定了電視公共天線與地的隔離要求。在標準的第10章規(guī)定：“有線網(wǎng)絡(luò)天線同軸插座與保護接地電路之間應(yīng)滿足基本絕緣要求。如果帶有有線網(wǎng)絡(luò)天線同軸插座的Ⅱ類設(shè)備可以通過其他端子與Ⅰ類設(shè)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(yīng)滿足基本絕緣要求?！比绻芯€網(wǎng)絡(luò)天線在接入到設(shè)備前已經(jīng)與保護接地隔離，那么設(shè)備的有線網(wǎng)絡(luò)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(shè)備的有線網(wǎng)絡(luò)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(nèi)容，可供企業(yè)參考。新增加的供電條件的差異主要是基于我國復(fù)雜的供電系統(tǒng)的情況增加的要求。在有些使用環(huán)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(fā)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(fā)生。

4 小結(jié)

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(fù)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(shè)備安全要求[S].2011.

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