國(guó)內(nèi)外固定式插座安全性的標(biāo)準(zhǔn)差異與案例分析

謝健偉 尹兆貴

（威凱檢測(cè)技術(shù)有限公司 廣州 510663）

引言

國(guó)際上CB成員國(guó)之間互認(rèn)的現(xiàn)行的家用和類(lèi)似用途插頭插座安全標(biāo)準(zhǔn) IEC 60884-1:2002，AMD1:2006，AMD2:2013，我國(guó)現(xiàn)行的家用和類(lèi)似用途插頭插座安全標(biāo)準(zhǔn) GB/T 2099.1-2008，英國(guó)、馬來(lái)西亞、新加坡、海灣地區(qū)國(guó)家現(xiàn)行的插頭插座標(biāo)準(zhǔn)以BS1363-2:2016+A1:2018為基礎(chǔ)修改采用的標(biāo)準(zhǔn)，澳大利亞和新西蘭通用的插頭插座標(biāo)準(zhǔn)AS/NZS 3112:2017等國(guó)際上重要的插頭插座標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過(guò)多次的換版與修訂，與舊版標(biāo)準(zhǔn)相比更加的完善與貼近現(xiàn)實(shí)生活，在安全性的要求上也更加的嚴(yán)謹(jǐn)與完整。

我國(guó)現(xiàn)行的GB/T 2099是家用和類(lèi)似用途插頭插座系列標(biāo)準(zhǔn)，其中第一部分GB/T 2099.1-2008是通用要求，修改采用 IEC 60884-1:2006標(biāo)準(zhǔn)，在IEC 60884-1:2006的標(biāo)準(zhǔn)前提下，結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況進(jìn)行了尺寸、濕熱試驗(yàn)等切合實(shí)際的修改，在安全性方面與IEC 60884-1:2006相近，然而這兩大標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際上其他國(guó)家的插座安全標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)存在比較大的差異。本文將對(duì)現(xiàn)行的IEC 60884-1:2002，AMD1:2006，AMD2:2013插 頭 插座標(biāo)準(zhǔn)，在安全性上結(jié)合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2099.1-2008、英式插頭插座標(biāo)準(zhǔn)BS1363-2:2016+A1:2018、澳洲標(biāo)準(zhǔn)AS/NZS 3112:2017等插座標(biāo)準(zhǔn)從嚴(yán)謹(jǐn)性、可操作性與國(guó)情需求等多個(gè)方面進(jìn)行差異性的比較與分析。同時(shí)也將展現(xiàn)一些固定式插座在檢測(cè)過(guò)程中的不合格案例，從而突出固定式插座在安全性方面重要性。

1 國(guó)內(nèi)外固定式插座安全性的標(biāo)準(zhǔn)差異

與國(guó)際上通用的家用和類(lèi)似用途插頭插座安全標(biāo)準(zhǔn)IEC 60884-1:2002，AMD1:2006，AMD2:2013相比，我國(guó)的插頭插座安全標(biāo)準(zhǔn)在考慮到本國(guó)實(shí)際使用情況下，在尺寸檢查、防觸電保護(hù)、材料等檢測(cè)章節(jié)都存在著差異，其余安全性能的檢測(cè)章節(jié)差異并不大，其主要差異體現(xiàn)在使用的環(huán)境溫度稍有不同，另外附加的外部接地端子的尺碼也存在差異。

英式插座安全標(biāo)準(zhǔn)BS1363-2:2016+A1:2018與IEC 60884-1:2002，AMD1:2006，AMD2: 2013相比更加貼近實(shí)際使用情況，更細(xì)化更嚴(yán)酷，且測(cè)試順序和樣品數(shù)量上有非常明顯的區(qū)別，可以參見(jiàn)1363-2 Table 1 Schedule of tests, 在爬電距離與電氣間隙、防觸電保護(hù)、接地措施，材料安全測(cè)試方法等各方面都存在著明顯的差異。

澳洲插座安全標(biāo)準(zhǔn)AS/NZS 3112:2017與IEC 60884-1:2002，AMD1:2006，AMD2: 2013相比首先是樣品數(shù)量，不同于其它標(biāo)準(zhǔn)的一組三個(gè)樣品，澳洲標(biāo)準(zhǔn)很多測(cè)試如絕緣電阻、耐壓、溫升等要求是一個(gè)樣品，另外澳洲插座最突出的差異在于不考核爬電距離和電氣間隙，在防觸電保護(hù)、接地措施，材料安全測(cè)試方法等各方面都存在著差異，另在結(jié)構(gòu)和材料方面的考核均需要依據(jù)AS/NZS 3100:2017+A1:2017+A2:2019+A3:2020進(jìn)行考核。

1.1 防觸電保護(hù)

在日常生活中，日用電器需要取電的時(shí)候，使用者往往會(huì)觸碰到插座的表面，而家庭、辦公室中的插座必定是安裝好且與電源相通的狀態(tài)，此時(shí)就必須要保證插座的帶電部件應(yīng)是不易觸及的，否則這種“觸手可及”的危險(xiǎn)將會(huì)極大的威脅人們的生命安全。

1.1.1 GB/T 2099.1-2008防觸電保護(hù)

我國(guó)的插頭插座安全標(biāo)準(zhǔn)在第10章中明確指出了插座按正常要求安裝和接好線后，帶電部件是不易觸及的，即使是那些不用工具便可拆下的部件被拆除后，帶電部件同樣也是不易觸及的。對(duì)于這一條款要求，應(yīng)使用IEC 61032中的試具B標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)指進(jìn)行試驗(yàn)。

為了更加美觀，很多插座產(chǎn)品往往會(huì)使用金屬安裝支架或者金屬邊框，而此類(lèi)產(chǎn)品在防觸電保護(hù)測(cè)試上則會(huì)容易出現(xiàn)不合格。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，當(dāng)插座按照正常使用要求接線和安裝完畢后，易觸及部件應(yīng)為絕緣材料制品，如這些部件為金屬材料，則必須用絕緣襯墊或者絕緣隔層等附加絕緣來(lái)提供保護(hù)或者對(duì)于裸露的金屬部件有效接地，而在我們?nèi)粘z測(cè)中發(fā)現(xiàn)，有些金屬部件往往被忽略，未進(jìn)行任何防觸電保護(hù)措施，以金屬安裝支架上的肩凸（方便拆卸蓋板用）為例，如圖1，突出絕緣面板過(guò)多的肩凸就有可能屬于裸露的金屬部件，給使用者帶來(lái)觸電的危險(xiǎn)，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，用試驗(yàn)指B進(jìn)行測(cè)試判斷其是否可以觸碰到金屬安裝支架的肩凸。

圖1 突出絕緣面板過(guò)多的肩凸

GGB/T 2099.1-2008第10章其他關(guān)于防觸電保護(hù)的條款中與BS標(biāo)準(zhǔn)差異最大的則是GB/T 2099.1-2008并沒(méi)有強(qiáng)制要求插座帶有保護(hù)門(mén)，我國(guó)由于插座沒(méi)有配備保護(hù)門(mén)或因?yàn)楸Ｗo(hù)門(mén)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求從而導(dǎo)致的安全事故早已屢見(jiàn)不鮮。

而對(duì)于帶保護(hù)門(mén)的插座在結(jié)構(gòu)上應(yīng)能做到在不插入插頭時(shí)，要求先后使用GB/T 2099.1-2008中圖9和圖10兩種探針?lè)謩e施加20 N和1 N的力，不得觸及到帶電部件。

1.1.2 IEC 60884-1:2002，AMD1:2006，AMD2:2013防觸電保護(hù)

國(guó)際上通用的IEC插座安全標(biāo)準(zhǔn)在防觸電保護(hù)這一章節(jié)上與我國(guó)現(xiàn)行的安全插座標(biāo)準(zhǔn)差異并不是太大，其主要差異體現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外使用環(huán)境嚴(yán)酷情況上，IEC插座安全標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行附加試驗(yàn)的環(huán)境溫度為（35±2）℃，而GB/T 2099.1-2008在考慮到我國(guó)使用環(huán)境嚴(yán)酷情況，并且結(jié)合第1章中使用環(huán)境溫度的規(guī)定，將附加試驗(yàn)的環(huán)境溫度改為（40±2）℃。

1.1.3 BS1363-2:2016+A1:2018 Accessibility of live parts

英式插座安全標(biāo)準(zhǔn)中的第九章第一條同樣明確指出插座按正常要求安裝和接好線后，帶電部件是不易觸及的，具體的檢測(cè)方法是用Figure 1探針（見(jiàn)圖2），以5 N的力垂直施加于易觸及外表面中，不能碰到帶電部件。

圖2 Figure 1

由圖2可見(jiàn)，F(xiàn)igure 1探針的施力前端非常尖細(xì)，與IEC 61032中的試具B標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)指存在著非常大的尺寸差異，如果沒(méi)有保護(hù)門(mén)，F(xiàn)igure 1探針施加5 N的力后完全可以插入插孔之中，這就要求所有英式插座必須帶有保護(hù)門(mén)才能夠滿足此條要求。

插座保護(hù)門(mén)是防止插座在使用不當(dāng)?shù)那闆r下，意外觸電的有效手段，我國(guó)現(xiàn)行的插座安全標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有強(qiáng)制要求插座配置保護(hù)門(mén)，與BS標(biāo)準(zhǔn)在安全性的考慮上差異較大，這就導(dǎo)致我國(guó)插座在使用時(shí)觸電的風(fēng)險(xiǎn)大大增加，尤其是兩極雙用插座，插孔開(kāi)口較大，對(duì)于沒(méi)有安全意識(shí)的兒童存在非常大的危險(xiǎn)。

而對(duì)于保護(hù)門(mén)的性能測(cè)試，BS1363-2:2016+A1:2018條款13.7和GB/T 2099.1-2008條款10.5同樣存在著很大的差異，具體的測(cè)試方法可查閱以上兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)條款，這里不做詳說(shuō)。

另 外，BS1363-2:2016+A1:2018條 款9.4同 樣 與IEC、國(guó)標(biāo)存在明顯的差異，條款9.4描述要用一跟直徑為1 mm，長(zhǎng)度為60 mm±1 mm的實(shí)心金屬探針，伸進(jìn)接地插孔，從接地插孔中施加5 N的力去觸碰帶電部件，無(wú)論是否有絕緣，無(wú)論從哪個(gè)角度，均不能觸碰到帶電部件，這就要求制造商在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的時(shí)候要考慮到接地插孔與帶電部件之間的隔離問(wèn)題，加做擋板。BS1363-2:2016+A1:2018條款9.4與GB/T 2099.1-2008條款10.5的最大不同在于探針的規(guī)格，測(cè)試的位置選擇。

1.1.4 AS/NZS 3112:2017防觸電保護(hù)

AS/NZS 3112:2017與GB/T 2099.1-2008一樣并沒(méi)有強(qiáng)制要求插座帶有保護(hù)門(mén)，而對(duì)于保護(hù)門(mén)的驅(qū)動(dòng)方式，在條款3.12有明確要求：

1）單獨(dú)N極驅(qū)動(dòng)；

2）N極與L極一起驅(qū)動(dòng)；

3）N極與E極一起驅(qū)動(dòng)；

4）不能單獨(dú)L極驅(qū)動(dòng)。

另外在AS/NZS 3112:2017中對(duì)于安裝螺釘也有特殊的要求，第3.14.10條Determination of IP rating中要求在拆掉不使用工具即可拆除的蓋或蓋板后，AS 60529中的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)指不得觸碰到安裝螺釘，這就要求企業(yè)在設(shè)計(jì)安裝螺釘孔時(shí)不能太大太淺，如果太大太淺導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)指可以觸碰到螺釘則可以選用另外一種方式，即配合螺釘蓋子進(jìn)行安裝，并且在產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中加入螺釘蓋的安裝說(shuō)明，從而達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求。

1.1.5 防觸電保護(hù)的總結(jié)（見(jiàn)表1）

表1 本文討論的防觸電保護(hù)差異性條款總結(jié)

1.2 接地措施

固定式插座一旦安裝在墻壁上后，除非特殊情況，否則不會(huì)輕易拆除下來(lái)，這也容易導(dǎo)致絕緣材料或者絕緣襯墊因?yàn)槔匣シ烙|電的能力，連接端子的電線甚至有可能松脫，導(dǎo)致安裝支架或者安裝螺釘帶電，在防觸電保護(hù)措施失效的情況之下，合格的接地措施就能在關(guān)鍵時(shí)刻讓使用者避免觸電的危險(xiǎn)，減少事故的發(fā)生，本文討論的接地措施差異性條款總結(jié)見(jiàn)表2。

表2 本文討論的接地措施差異性條款總結(jié)

1.3 爬電距離與電氣間隙

爬電距離和電氣間隙是評(píng)估固定式插座安全性的一項(xiàng)重要參數(shù)，若插座的爬電距離和電氣間隙小于標(biāo)準(zhǔn)要求的距離，則會(huì)出現(xiàn)短路或產(chǎn)生電火花而導(dǎo)致觸電或者火災(zāi)，威脅使用者的生命安全。

IEC 標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)標(biāo)在爬電距離、電氣間隙和通過(guò)密封膠的距離這一章節(jié)上并沒(méi)有明顯的差異，標(biāo)準(zhǔn)中都明確標(biāo)注了不同部位之間的距離要求。

BS1363-2:2016+A1:2018標(biāo)準(zhǔn)中的爬電距離與電氣間隙要求，不同于IEC 60884-1和GB/T 2099.1的要求，不是直接給出具體XX部件與XX部件之間的距離要求，而是從基本絕緣，功能絕緣，雙重絕緣，加強(qiáng)絕緣等絕緣等級(jí)來(lái)入手，不同的絕緣類(lèi)型對(duì)應(yīng)著不同的爬電距離與電氣間隙的要求。而B(niǎo)S 1363-2 第8章又同時(shí)指出，符合基本絕緣要求的插座應(yīng)被視為滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。如果制造商聲明絕緣水平超過(guò)基本絕緣，則插座應(yīng)相應(yīng)地進(jìn)行測(cè)試。

基本、附加、加強(qiáng)絕緣的出發(fā)點(diǎn)是從人的角度去考核的，目的是保證用戶使用器具時(shí)不會(huì)發(fā)生電擊危險(xiǎn)，而功能絕緣主要是從產(chǎn)品的使用功能方面考慮，通過(guò)距離來(lái)確保產(chǎn)品正常使用。

結(jié)合過(guò)壓等級(jí)和附錄D可以確定基本絕緣所對(duì)應(yīng)的電氣間隙的要求值，而通過(guò)污染等級(jí)和材料等級(jí)我們可以確定出基本絕緣所相應(yīng)爬電距離的要求值；明確了基本絕緣對(duì)應(yīng)要求的數(shù)據(jù)值，那么功能絕緣，附加絕緣，加強(qiáng)絕緣的數(shù)值要求就明確了。而對(duì)于開(kāi)關(guān)觸頭間隙要求和指示燈引腳間距在BS1363中則也有明確的距離要求。

相比之下BS標(biāo)準(zhǔn)在爬電距離和電氣間隙上的要求上比國(guó)標(biāo)、IEC標(biāo)準(zhǔn)更多且更復(fù)雜，而AS/NZS 3112:2017中對(duì)于爬電距離和電氣間隙并沒(méi)有要求，而是通過(guò)絕緣電阻和電氣強(qiáng)度來(lái)確保安全距離。

1.4 材料防護(hù)

對(duì)于電器和電器附件類(lèi)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，絕緣材料性能的考核則是必不可少的一項(xiàng)，一般材料測(cè)試主要包括老化、球壓試驗(yàn)、灼熱絲試驗(yàn)、針焰試驗(yàn)等，但是不同國(guó)家對(duì)于同樣部件的測(cè)試溫度卻不同。

1）IEC 60884-1:2002，AMD1:2006，AMD2: 2013，GB/T 2099.1-2008和BS1363-2:2016+A1:2018材料防護(hù)的差異（見(jiàn)表3）。

表3 固定式插座材料測(cè)試的差異

2）相對(duì)于上面三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)講AS/NZS 3112:2017的材料測(cè)試要求相對(duì)較為復(fù)雜，雖然在AS/NZS 3112:2017中沒(méi)有直接的條款要求進(jìn)行球壓試驗(yàn)，只在條款3.14.11要求進(jìn)行灼熱絲試驗(yàn)，但由于該標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)方面和材料方便均要結(jié)合通用標(biāo)準(zhǔn)AS/NZS 3100進(jìn)行考核，而AS/NZS 3100中 6.2條便是球壓測(cè)試。球壓測(cè)試和灼熱絲試驗(yàn)均需要參考AS/NZS 3100附錄A和B來(lái)的方法和要求進(jìn)行測(cè)試，見(jiàn)表4。

表4 澳洲固定式插座球壓測(cè)試的要求

由上述可見(jiàn)，以修改且采用IEC 60884-1:2006而來(lái)的GB/T 2099.1-2008，兩者存在的差異性不大，而與之相比較的另外兩份BS標(biāo)準(zhǔn)BS1363-2:2016+A1:2018和澳洲標(biāo)準(zhǔn)AS/NZS 3112:2017則存在著較大的差異。

BS1363-2:2016+A1:2018這一份適用于英國(guó)和海灣國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)與IEC 60884-1:2006相比差異巨大，在上述討論的安全性章節(jié)上，BS1363-2:2016+A1:2018更加嚴(yán)謹(jǐn)與完整，且貼合使用國(guó)家的實(shí)際情況。

AS/NZS 3112:2017與IEC 60884-1:2006相比同樣差異巨大，最明顯的差異體現(xiàn)在爬電距離和電氣間隙與材料防護(hù)上，AS/NZS 3112:2017在許多條款上需要配合AS/NZS 3100一起進(jìn)行考核，AS/NZS 3100是澳洲電氣設(shè)備的通用標(biāo)準(zhǔn)，因此在部分條款上與IEC等標(biāo)準(zhǔn)存在較大的出入，而在實(shí)際考核與使用過(guò)程中則更符合澳洲的用電環(huán)境。

2 國(guó)內(nèi)外固定式插座在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)常見(jiàn)的不合格項(xiàng)目

根據(jù)筆者的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，匯總了一些國(guó)內(nèi)外固定式插座在測(cè)試時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題案例。

2.1 防觸電保護(hù)

案例一：根據(jù)AS/NZS 3112:2017中的3.14.10條Determination of IP rating，在拆掉不使用工具即可拆除的蓋或者蓋板后，AS 60529中的試驗(yàn)指不得觸碰到帶電部件與安裝螺釘。

如圖3中，安裝螺釘孔寬度太大且深度較淺，在拆掉蓋板后，AS 60529中的試驗(yàn)指觸碰到安裝螺釘。

圖3 安裝螺釘孔

2.2 接地措施

案例三：根據(jù)IEC 60884-1:2002, AMD1:2006, AMD2:2013標(biāo)準(zhǔn)11.2條，接地電路各個(gè)部分應(yīng)成為一個(gè)完整的整體，或者用鉚釘、焊接等方法可靠的連接在一起

如圖4中，接地電路不是一個(gè)整體，外部接地線耳沒(méi)有用鉚釘、焊接等方法可靠的連接在一起，僅通過(guò)插套的外緣壓住外部接地線耳，不符合標(biāo)準(zhǔn)的要求，并且外部接地線耳是通過(guò)底座的絕緣材料傳遞接觸壓力，絕緣材料的老化同樣會(huì)產(chǎn)生接地失效的可能。

圖4 不符合要求的接地電路

2.3 爬電距離和電氣間隙

案例四：根據(jù)BS1363-2:2016+A1:2018第8章中插座基本絕緣的最小電氣間隙為3 mm。

如圖5中，電氣間隙小于3 mm。

圖5 電氣間隙示例

3 結(jié)束語(yǔ)

家用固定式插座是我們生活中電氣安全的第一道重要防線，固定式插座的安全設(shè)計(jì)直接關(guān)系到使用者的生命財(cái)產(chǎn)安全，作為家用插頭插座安全指導(dǎo)性文件的國(guó)家插座標(biāo)準(zhǔn)必須嚴(yán)謹(jǐn)與完整，貼近實(shí)際生活的需求，減少“反人類(lèi)”的奇葩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高可操作性。

從上述的差異分析可見(jiàn),我國(guó)目前現(xiàn)行的家用和類(lèi)似用途插頭插座安全標(biāo)準(zhǔn)幾乎是基于國(guó)際IEC標(biāo)準(zhǔn)修改而來(lái)，與經(jīng)過(guò)多次修訂，已經(jīng)較為完善BS標(biāo)準(zhǔn)相比，我國(guó)的插座安全標(biāo)準(zhǔn)還需進(jìn)一步完善，可以借鑒各國(guó)現(xiàn)行的插座安全標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，與時(shí)俱進(jìn)，提升我國(guó)插座安全標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)謹(jǐn)性與完整性。

對(duì)生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，只有堅(jiān)守安全，處處設(shè)計(jì)以安全為先，才能贏得消費(fèi)者的信任。相反，如果不注重產(chǎn)品質(zhì)量，偷工減料，對(duì)認(rèn)證認(rèn)可檢驗(yàn)檢測(cè)應(yīng)付了事，在如今這個(gè)消費(fèi)者越來(lái)越來(lái)注重產(chǎn)品安全的時(shí)代，只會(huì)喪失競(jìng)爭(zhēng)力，逐漸被取代。