王珊
(青島市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)研究所 青島 266000)
自從電熱毯類產(chǎn)品由生產(chǎn)許可證管理轉(zhuǎn)換為強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證管理以來,各認(rèn)證機(jī)構(gòu)、檢測機(jī)構(gòu)接到該類產(chǎn)品生產(chǎn)銷售企業(yè)的新產(chǎn)品申請和變更申請多了起來,作為國家認(rèn)監(jiān)委CNCA-C07-01:2017《強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證實(shí)施規(guī)則 家用和類似用途設(shè)備》文件中指定的電熱毯類產(chǎn)品認(rèn)證依據(jù)標(biāo)準(zhǔn),GB 4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全第1部分:通用要求》(以下簡稱GB 4706.1-2005)和GB 4706.8-2008《家用和類似用途電器的安全電熱毯、電熱墊及類似柔性發(fā)熱器具的特殊要求》(以下簡稱GB 4706.8-2008)中有多項(xiàng)復(fù)雜的試驗(yàn),尤其第19章非正常試驗(yàn),對電熱毯、電熱褥墊、電熱墊三類產(chǎn)品規(guī)定了多項(xiàng)試驗(yàn)進(jìn)行考核,其中19.111條款要求元件失效的情況下,器具不會過熱。電熱毯、電熱褥墊或者電熱墊在標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗(yàn)條件(包括環(huán)境溫度、檔位設(shè)定、供電方式等條件)下工作,施加一個(gè)可能的元件失效故障,柔性部件的表面溫度或者溫升不能超過規(guī)定的限值。下面從試驗(yàn)條件設(shè)置、元件失效試驗(yàn)選擇兩個(gè)方面對該項(xiàng)試驗(yàn)進(jìn)行分析。
如GB 4706.8-2008中19.111所述:對電熱毯和電熱褥墊,在11.101規(guī)定的條件下工作。
以下是11.101章節(jié)關(guān)于試驗(yàn)條件描述:器具按11.4的規(guī)定供電,并在正常工作條件下工作直至穩(wěn)定狀態(tài)建立,環(huán)境溫度保持在0~15 ℃范圍內(nèi)的最不利溫度上。除對電熱披風(fēng)應(yīng)設(shè)在最低設(shè)定位置上外,控制裝置和軟線開關(guān)都應(yīng)調(diào)整到推薦連續(xù)使用的高溫設(shè)定位置上。
對電熱墊,在正常工作狀態(tài)下工作,把控制器調(diào)整到推薦連續(xù)使用的高溫設(shè)定位置上,并按11.4的規(guī)定供電。
供電方式:無論是電熱毯、電熱褥墊還是電熱墊,器具均按11.4的規(guī)定供電,并在正常工作條件下工作直至穩(wěn)定狀態(tài)建立。
檔位設(shè)定:電熱披風(fēng):最低設(shè)定位置。
其余電熱毯、電熱褥墊和電熱墊:(說明書中描述的)推薦連續(xù)使用的高溫設(shè)定位置。
環(huán)境溫度:電熱毯和電熱褥墊:0 ~15 ℃范圍內(nèi)的最不利溫度上。
電熱墊:19.111未對電熱墊的環(huán)境溫度做特殊要求,因此應(yīng)與GB 4706.1-2005、GB 4706.8-2008中5.7要求相一致。帶有PTC發(fā)熱元件的柔性部件,應(yīng)在0~25 ℃范圍內(nèi)最不利的環(huán)境溫度下進(jìn)行;對于非PTC發(fā)熱元件的電熱墊,則應(yīng)在20±5 ℃的環(huán)境溫度下進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)。
GB 4706.8—2008中19.111注2:可預(yù)計(jì)的元件失效是指在19.11.2的a)至f)規(guī)定的故障條件。
查閱GB 4706.1—2005中19.11.2發(fā)現(xiàn),故障條件包括如下四種:元件短路、元件開路、三端雙向可控硅開關(guān)元件以二極管方式失效、集成電路失效。其中元件短路包括三種情況:不滿足29章電氣間隙、爬電距離要求的功能性絕緣短路;除符合GB/T 14472(idt IEC 60384-14)之外的電容器短路;非集成電路的電子元件短路。元件開路則對所有元件都適用。
按照GB 4706.8-2008中5.3要求,19.11.2試驗(yàn)在19.111試驗(yàn)進(jìn)行之前已在另外器具上進(jìn)行完畢,進(jìn)行19.11.2過程中,我們已經(jīng)知道了器具中各故障情況下的現(xiàn)象、結(jié)果,可以給19.111試驗(yàn)提供參考。假設(shè)器具進(jìn)行19.11.2過程中發(fā)生了噴射火焰、熔融金屬、達(dá)到危險(xiǎn)含量的有毒性或可點(diǎn)燃的氣體等不符合19.13要求的現(xiàn)象,那無需繼續(xù)進(jìn)行19.111章節(jié)的試驗(yàn)已不合格;假設(shè)器具通過了19.11.2試驗(yàn),那么我們只需選擇19.11.2進(jìn)行a)至f)(開關(guān)觸點(diǎn)短路除外)試驗(yàn)過程中器具仍工作仍發(fā)熱的故障條件進(jìn)行19.111試驗(yàn),再進(jìn)一步說,應(yīng)選擇發(fā)熱最嚴(yán)酷的故障條件進(jìn)行試驗(yàn)。
在上述試驗(yàn)條件的檔位設(shè)定里面會發(fā)現(xiàn),無論是電熱披風(fēng)還是其他電熱毯、電熱褥墊、電熱墊,測試檔位都是最低檔或較低檔,所以我們可以考慮假設(shè)檔位失效,是否就是發(fā)熱最嚴(yán)酷的故障條件呢?
在測試的過程中發(fā)現(xiàn),此類產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)檔位功能的方式有兩種:一種是簡單結(jié)構(gòu)的老式電熱毯結(jié)構(gòu),僅高、低兩個(gè)檔位,低檔位電路中串接整流二極管,電路工作在半波整流狀態(tài),電熱毯半負(fù)荷低溫工作,而高檔位電路全負(fù)荷工作,使電熱毯處于高溫狀態(tài);目前的電熱毯、電熱褥墊、電熱墊產(chǎn)品,多采用的是結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的另一種,采用單向可控硅或是三端雙向可控硅,通過控制可控硅的導(dǎo)通角度,實(shí)現(xiàn)多檔位控制。
所以對于第一種情況,檔位失效的情況就是整流二極管被短路的故障情況,此時(shí)即使控制器調(diào)整在低檔位,由于低檔位電路中整流二極管被短路,所以器具仍是全負(fù)荷工作;第二種情況,檔位失效的情況即可控硅除控制極之外的另外兩極短路的故障情況,此時(shí)可控硅全部導(dǎo)通,器具全負(fù)荷工作。實(shí)際試驗(yàn)過程中,我們發(fā)現(xiàn),此兩種故障狀態(tài)確實(shí)為最低檔或較低檔測試條件下器具發(fā)熱的最嚴(yán)酷狀態(tài)。
本文通過對GB 4706.8-2008標(biāo)準(zhǔn)的19.111條款進(jìn)行分析解讀,明確了不同類別電熱毯、電熱褥墊、電熱墊產(chǎn)品供電方式、檔位設(shè)定、環(huán)境溫度的要求,結(jié)合此類別產(chǎn)品的檔位控制方式,從GB 4706.1—2005標(biāo)準(zhǔn)19.11.2條款 a)至f)規(guī)定的故障條件中選擇了發(fā)熱最嚴(yán)酷的故障狀態(tài),能夠給此類產(chǎn)品非正常工作項(xiàng)目的檢測提供一定的指導(dǎo)。