GB 4706.12《家用和類似用途電器的安全儲(chǔ)水式熱水器的特殊要求》標(biāo)準(zhǔn)修訂解析

余洋 陸偉

中家院（北京）檢測(cè)認(rèn)證有限公司 北京 100176

1 引言

《家用和類似用途電器的安全 儲(chǔ)水式熱水器的特殊要求》是根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃（項(xiàng)目編號(hào)為20140257-Q-607）制定的。由中國(guó)輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出，全國(guó)家用電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口并組織行業(yè)內(nèi)的部分企事業(yè)單位參加起草。本標(biāo)準(zhǔn)在對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)條款進(jìn)行合理性分析的基礎(chǔ)上，采用最新版IEC 60335-2-21:2012（Ed6.0）+CORRIGENDUM 1：2013《家用和類似用途電器的安全 第2-21部分：儲(chǔ)水式熱水器的特殊要求》，其轉(zhuǎn)化原則（一致性程度）為“修改采用”。該標(biāo)準(zhǔn)于2014年正式立項(xiàng)，至2018年3月底達(dá)到審定通過階段。

2 與IEC 60335-2-21標(biāo)準(zhǔn)的差異

本標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)化原則（一致性程度）為“修改采用”，原因在于執(zhí)行IEC標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家與我國(guó)的法律法規(guī)、器具使用環(huán)境等存在差異，需要修改或增加要求來滿足相關(guān)法律法規(guī)和使用環(huán)境的要求。具體差異如下：

2.1 裝在淋浴場(chǎng)所中的熱水器應(yīng)至少是IPX4

有此差異是由于我國(guó)的建筑法規(guī)有相關(guān)要求，其所依據(jù)的建筑類標(biāo)準(zhǔn)為GB 16895.13-2012《低壓電氣裝置 第7-701部分：特殊裝置或場(chǎng)所的要求 裝有浴盆或淋浴的場(chǎng)所》，其中與之相關(guān)的條款具體要求如下：

701.51 2.2中規(guī)定安裝的電氣設(shè)備應(yīng)至少具有“在0區(qū)，IPX7”、“在1區(qū)，IPX4”、“在2區(qū)，IPX4”。

701.3 0.3規(guī)定了1區(qū)的范圍界定，1區(qū)示意圖如圖1所示：

（1）水平面的界定：由已固定的淋浴頭或出水口的最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水平面或地面上方225cm的水平面中較高者與地面所限定的區(qū)域。

（2）垂直面界定：

——圍繞浴盆或淋浴盆的周圍垂直面所限定的區(qū)域；

——對(duì)于沒有浴盆的淋浴器，是從距離固定在墻壁或天花板上的出水口中心點(diǎn)的120cm垂直面所限定的區(qū)域。

701.55 中規(guī)定：在1區(qū)，只能安裝固定的永久性連接的用電設(shè)備，應(yīng)采用生產(chǎn)廠家使用和安裝說明中適用于1區(qū)的設(shè)備。例如：渦流設(shè)備、淋浴泵、額定電壓不超過25V或直流60V的SELV或PELV保護(hù)的設(shè)備、例如照明設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、毛巾架、電熱水器、燈具。

綜上所述，熱水器是屬于安裝在1區(qū)范圍內(nèi)的用電設(shè)備，其防水等級(jí)至少應(yīng)為IPX4。

2.2 對(duì)在接地系統(tǒng)異常時(shí)提供應(yīng)急防護(hù)措施的Ⅰ類熱水器的附加要求

在中國(guó)的部分地區(qū)（例如農(nóng)村、山區(qū)等）以及年久失修的老舊小區(qū)。建筑房屋的用電環(huán)境相對(duì)惡劣，會(huì)存在房屋接地系統(tǒng)缺失、虛接、線路老化、線徑不足、阻值過大等現(xiàn)象，甚至?xí)霈F(xiàn)接地系統(tǒng)帶電的情況。在這樣的用電環(huán)境中使用I類器具，極端情況下屬于0類器具的狀態(tài)，一旦發(fā)生漏電，由于缺少額外的保護(hù)措施，將會(huì)導(dǎo)致觸電事故的發(fā)生。所以，我國(guó)的安全標(biāo)準(zhǔn)中增加附錄AA：對(duì)在接地系統(tǒng)異常時(shí)提供應(yīng)急防護(hù)措施的I類熱水器的附加要求。該要求有效的保證了在“接地系統(tǒng)異常”導(dǎo)致觸電危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致正在使用熱水器的使用者觸電，并且器具具備報(bào)警措施，提醒使用者停止使用，斷開電源，等待維修。

3 與上一版本之間的差異

本標(biāo)準(zhǔn)是第三次修訂，它代替了GB 4706.12-2006《家用和類似用途電器的安全 儲(chǔ)水式熱水器的特殊要求》，與GB 4706.12-2006相比，其主要差異為：

——修改了第1章中本部分并未考慮的情況；

——增加了低壓式熱水器的定義；

——增加了熱交換式熱水器的定義；

——部分注的內(nèi)容變更為正文；

——增加了使用說明的要求；

——增加了低壓式熱水器的非正常工作試驗(yàn)；

——?jiǎng)h除了出口敞開式熱水器的出口堵塞試驗(yàn)；

——增加了低壓式熱水器的通氣管內(nèi)徑要求；

—— 增加了對(duì)于裝在密閉式熱水器中的熱斷路器的元件要求；

——修改了24.102條要求；

—— 增加了低壓式熱水器和熱交換式熱水器的圖示舉例；

——增加了附錄A壓力試驗(yàn)；

——增加了軟件評(píng)估的內(nèi)容；

——增加了附錄AA中的相關(guān)內(nèi)容；

——修改了附錄AA中的泄漏電流測(cè)試線路圖；

—— 增加了打算對(duì)安裝在密閉熱交換式熱水器中的浸入式加熱單元的附加要求。

3.1 本次標(biāo)準(zhǔn)修訂的主要差異內(nèi)容

綜上所述，本次標(biāo)準(zhǔn)修訂的主要差異內(nèi)容可以概括為以下幾個(gè)方面：

（1）增加低壓式熱水器的器具類別，并在相關(guān)條款中增加對(duì)低壓式熱水器的特殊要求。

低壓式熱水器在本次修訂的標(biāo)準(zhǔn)中被定義為“與大氣相通并通過一個(gè)減壓閥與水源連接，水流由出水系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)閥門控制的儲(chǔ)水式熱水器?！?/p>

圖1 1區(qū)示意圖

圖2低壓式熱水器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

圖3 熱交換式熱水器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

需要注意的是，定義中所說的減壓閥并不同于壓力釋放裝置（安全閥），安全閥和減壓閥的區(qū)別在于，安全閥是保證閥前壓力不高于某個(gè)值，如果高于其起跳壓力，安全閥會(huì)打開泄壓，如果是對(duì)環(huán)境友好的介質(zhì)，安全閥出口多直接接到下水道；減壓閥則是不管閥前壓力有什么變化，都保證其閥后壓力為一個(gè)定值，因此，減壓閥閥后直接接到用水末端（熱水器）。

圖2為低壓式熱水器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，圖中，A為加熱器；B為容器（內(nèi)膽）；H為通氣管。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本次修訂標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)其進(jìn)行了特殊要求，例如：器具上應(yīng)標(biāo)有“安裝時(shí)應(yīng)裝配減壓閥”的說明；為防止通氣管意外堵塞導(dǎo)致容器超壓而要求其內(nèi)徑至少為20mm等。

（2）增加熱交換式熱水器的器具類別，并在相關(guān)條款中增加對(duì)低壓式熱水器的特殊要求。

熱交換式熱水器在本次修訂的標(biāo)準(zhǔn)中被定義為“將熱水供給浸沒在容器中的熱交換器，例如盤管或類似裝置，通過熱交換的方式將容器中的水加熱的儲(chǔ)水式熱水器。”

圖3為熱交換式熱水器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，圖中：J-熱交換器；B-容器（內(nèi)膽）；A-加熱器。需要注意的是，在標(biāo)準(zhǔn)的定義中已明確指明熱交換器中的熱水是由初級(jí)熱源加熱，例如太陽(yáng)能集熱器或熱泵裝置，而并非是在熱交換器中安裝使用二次能源（電能、煤氣等）的加熱裝置來加熱水。

3.2 附錄AA中增加接地系統(tǒng)異常的定義

為了消除標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行者對(duì)于舊版標(biāo)準(zhǔn)中接地系統(tǒng)異常的理解分歧，本次修訂標(biāo)準(zhǔn)明確指出，接地系統(tǒng)異常是指為器具供電的帶有保護(hù)性接地導(dǎo)體的供電系統(tǒng)中，其保護(hù)性接地導(dǎo)體出現(xiàn)故障的情況。

3.3 修改了附錄AA中的部分內(nèi)容

本次修訂對(duì)舊版標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，對(duì)測(cè)試進(jìn)行了優(yōu)化，并對(duì)圖示進(jìn)行了相應(yīng)的修改。具體為：

針對(duì)執(zhí)行舊版標(biāo)準(zhǔn)時(shí)發(fā)現(xiàn)的問題對(duì)試驗(yàn)的過程進(jìn)行了優(yōu)化，限定在出水流量為5L/min的條件下進(jìn)行測(cè)量。

原標(biāo)準(zhǔn)中通過圖示體現(xiàn)僅測(cè)量進(jìn)出水口外露金屬部件和金屬篩網(wǎng)，本次修訂對(duì)測(cè)試部位進(jìn)行優(yōu)化，修改為：

在電源的N極和下述部件之間進(jìn)行：

——打算與保護(hù)性接地連接的易觸及金屬部件；

——覆蓋絕緣材料的易觸及表面的面積不超過20cm×10cm（模擬手掌的面積）的金屬箔，以及不打算連接到保護(hù)性接地的金屬部件；

——距出水口下方10mm處的金屬網(wǎng)篩。

補(bǔ)充接地系統(tǒng)帶電情況時(shí)的三相熱水器泄漏電流測(cè)試線路圖。

3.4 附錄AA中增加了對(duì)于通過使用PRCD實(shí)現(xiàn)滿足附錄AA要求的器具的測(cè)試方法

在低壓電網(wǎng)中安裝剩余電流動(dòng)作保護(hù)器是防止人身觸電、電氣火災(zāi)及電氣設(shè)備損壞的一種有效的防護(hù)措施。世界各國(guó)和國(guó)際電工委員會(huì)通過制訂相應(yīng)的電氣安裝規(guī)程和用電規(guī)程在低壓電網(wǎng)中大力推廣使用剩余電流動(dòng)作保護(hù)器。中國(guó)剩余電流保護(hù)器的生產(chǎn)和應(yīng)用起步較晚，但經(jīng)過80年代和90年代的自行研制、開發(fā)，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，取得了較大的進(jìn)展。如今，早已達(dá)到國(guó)外先進(jìn)水平的移動(dòng)式剩余電流保護(hù)器（大家常說的漏電保護(hù)插頭）逐漸被應(yīng)用到各類家用電器上，在熱水器上的應(yīng)用尤為廣泛，其目的就是為了在接地系統(tǒng)異常時(shí)提供應(yīng)急防護(hù)措施。然而，舊版標(biāo)準(zhǔn)在制定時(shí)并沒有考慮移動(dòng)式剩余電流保護(hù)器在熱水器上的應(yīng)用，其中的測(cè)試方法不能滿足使用此結(jié)構(gòu)器具的測(cè)試，原因在于，測(cè)試方法中所使用的測(cè)量裝置（GB/T 12113-2003中圖4的電路）根據(jù)GB/T 12113-2003的要求只適用于電流持續(xù)時(shí)間不小于1s的泄漏電流的測(cè)量，而使用移動(dòng)式剩余電流保護(hù)器的器具在發(fā)生漏電危險(xiǎn)時(shí)，當(dāng)產(chǎn)生的泄漏電流達(dá)到移動(dòng)式剩余電流保護(hù)器的動(dòng)作電流時(shí)，其持續(xù)時(shí)間僅能維持幾十毫秒，所以不能使用該測(cè)量裝置進(jìn)行測(cè)量。針對(duì)這一情況，在修訂標(biāo)準(zhǔn)時(shí)參考了現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB 20044-2012《電氣附件 家用和類似用途的不帶過電流保護(hù)的移動(dòng)式剩余電流裝置(PRCD)》，從移動(dòng)式剩余電流裝置（PRCD）的特有的動(dòng)作特性：“動(dòng)作時(shí)間”和“動(dòng)作電流”兩方面進(jìn)行規(guī)定。引用已被行業(yè)認(rèn)可的該標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)要求和試驗(yàn)方法，即：對(duì)于PRCD，應(yīng)按照GB/T 20044-2012的9.9.2.1、9.9.2.3和9.9.6.1中規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)得的動(dòng)作電流應(yīng)符合GB/T 20044-2012的9.9.2.1和9.9.6.1的要求；測(cè)得的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)符合GB/T 20044-2012的9.9.2.3和9.9.6.1的相應(yīng)要求。同時(shí)，分析目前行業(yè)的技術(shù)水平，并結(jié)合熱水器的產(chǎn)品特點(diǎn)，對(duì)GB/T 20044-2012中的要求進(jìn)行拔高加嚴(yán)，即：最大動(dòng)作時(shí)間不應(yīng)超過0.1s，原標(biāo)準(zhǔn)為0.3s。至此，通過使用移動(dòng)式剩余電流保護(hù)器實(shí)現(xiàn)異常保護(hù)的產(chǎn)品在附錄AA中的測(cè)試難題得以解決。

4 新版標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施在即，企業(yè)需要關(guān)注哪些問題

由于此版修訂標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)和新版通標(biāo)共同實(shí)施，實(shí)施后，熱水器需要滿足新版通標(biāo)和此版修訂標(biāo)準(zhǔn)的要求，需要注意的是，新版標(biāo)準(zhǔn)與舊版標(biāo)準(zhǔn)存在諸多差異，將會(huì)影響當(dāng)前結(jié)構(gòu)的通過性，所以，在標(biāo)準(zhǔn)換版實(shí)施前，企業(yè)需要針對(duì)這些差異提前做好準(zhǔn)備。需要重點(diǎn)關(guān)注的問題大致有以下幾點(diǎn)：

4.1 是否適用軟件評(píng)估要求

新版標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于在非正常工作時(shí)依靠軟件進(jìn)行保護(hù)的器具，需要對(duì)軟件進(jìn)行評(píng)估，驗(yàn)證軟件所提供的保護(hù)措施是否安全可靠。

4.2 非正常工作中增加19.11.4要求

器具中如果帶有一個(gè)通過電子斷開獲得斷開位置的裝置的器具或者帶有處于待機(jī)狀態(tài)裝置，則器具需要經(jīng)受19.11.4的試驗(yàn)，試驗(yàn)之中或之后不應(yīng)發(fā)生意外啟動(dòng)或危險(xiǎn)性功能失效。

4.3 附錄AA的符合性

目前存在的結(jié)構(gòu)為“水阻法”、“斷電法”、“水阻+斷電”，對(duì)于使用“斷電法”和“水阻+斷電”的結(jié)構(gòu)需要首先通過試驗(yàn)判定泄漏電流持續(xù)時(shí)間，持續(xù)時(shí)間不小于1s則使用AA.13的試驗(yàn)方法驗(yàn)證通過性，持續(xù)時(shí)間小于1秒則使用AA.24.104的試驗(yàn)方法驗(yàn)證通過性。但是，對(duì)于“水阻+斷電”結(jié)構(gòu)的企業(yè)要慎重使用，原因在于，如果其水阻裝置將泄漏電流限制在5mA以下，并且選擇的移動(dòng)式剩余電流保護(hù)器（PRCD）的動(dòng)作電流超過5mA，可能會(huì)出現(xiàn)所產(chǎn)生的泄漏電流超過5mA但又沒有達(dá)到PRCD的動(dòng)作電流，這時(shí)，PRCD無(wú)法主動(dòng)切斷電源導(dǎo)致觸電危險(xiǎn)的發(fā)生。

4.4 全極斷開非自復(fù)位熱斷路器規(guī)格的選擇

由于修訂標(biāo)準(zhǔn)中的24.102條試驗(yàn)中，要求熱斷路器應(yīng)能在其溫度超過110℃之前動(dòng)作，而現(xiàn)行的舊版標(biāo)準(zhǔn)相比，對(duì)于熱斷路器的規(guī)格要求更加明確和嚴(yán)格，企業(yè)需要對(duì)自己所使用的熱斷路器規(guī)格進(jìn)行甄選，對(duì)于動(dòng)作溫度大于100℃的熱斷路器要慎重使用。

4.5 帶有功能性接地的器具的注意事項(xiàng)

對(duì)于帶有功能性接地的器具，在使用功能性接地的位置必須使用功能性接地標(biāo)識(shí)進(jìn)行標(biāo)注。即：。

5 結(jié)語(yǔ)

此次標(biāo)準(zhǔn)修訂基本解決了目前發(fā)現(xiàn)的所有新結(jié)構(gòu)的適用性問題，滿足了熱水器行業(yè)的發(fā)展需求。另一方面，此次標(biāo)準(zhǔn)修訂完畢后勢(shì)必要與新版通用要求一并實(shí)施，新版標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行的舊版標(biāo)準(zhǔn)又存在諸多差異，勢(shì)必會(huì)影響當(dāng)前行業(yè)內(nèi)所生產(chǎn)熱水器在認(rèn)證時(shí)的通過性，需要企業(yè)能夠引起足夠的重視，結(jié)合此篇文章中的解析內(nèi)容做好標(biāo)準(zhǔn)換版前的準(zhǔn)備工作。