【摘 要】本文針對(duì)IEC60335-2-30：2009室內(nèi)加熱器國際標(biāo)準(zhǔn)，以便攜式風(fēng)扇加熱器為案例，分析常見的不合格檢測項(xiàng)目，介紹19章非正常測試條款，從而加強(qiáng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解和提高產(chǎn)品在主要檢測環(huán)節(jié)中的安全保護(hù)措施，提出了生產(chǎn)企業(yè)在設(shè)計(jì)制造階段應(yīng)注意的關(guān)鍵問題，避免企業(yè)生產(chǎn)不合格產(chǎn)品。

【關(guān)鍵詞】風(fēng)扇加熱器 不合格項(xiàng)目 非正常工作 安全保護(hù)裝置

隨著人們生活水平的不斷提高，電暖器產(chǎn)品已成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜貍涞募译姰a(chǎn)品之一，特別是在近幾年，其普及速度非常迅速。與其它家電產(chǎn)品比較，電暖器具有功率大、溫度高等特點(diǎn)，屬于“危險(xiǎn)系數(shù)”較高的家電產(chǎn)品之一。目前，正值電暖器的出口旺季，在對(duì)此類器具進(jìn)行實(shí)際檢測的過程中，筆者發(fā)現(xiàn)較多不合格項(xiàng)目。本文以便攜式風(fēng)扇加熱器為例分析常見的不合格檢測項(xiàng)目，并簡要介紹IEC60335-2-30：2009的19章非正常測試的相關(guān)條款。

一、風(fēng)扇加熱器不合格檢測項(xiàng)目的分析

風(fēng)扇加熱器（又稱暖風(fēng)機(jī)）的工作原理是發(fā)熱元件直接加熱空氣，罩殼正面有出氣口，背面有進(jìn)氣口，通電后加熱元件周圍的空氣被加熱上升，從出氣口流出，而周圍的冷空氣從進(jìn)氣口進(jìn)入補(bǔ)充，如此反復(fù)循環(huán)，使空間內(nèi)的溫度得以提高。風(fēng)扇加熱器具有無光污染、靜音、表面溫度不高、升溫速度快等特點(diǎn)。

以下主要針對(duì)便攜式風(fēng)扇加熱器常見的檢測問題進(jìn)行分析。

（一）產(chǎn)品標(biāo)志與說明不全或不規(guī)范

根據(jù)IEC60335-2-30：2009規(guī)定的要求，風(fēng)扇加熱器除了要標(biāo)注：額定電壓或額定電壓范圍、額定頻率、額定輸入功率、制造商或責(zé)任承銷商的名稱、商標(biāo)或識(shí)別標(biāo)識(shí)、型號(hào)或規(guī)格等通用要求規(guī)定的標(biāo)志外，還應(yīng)標(biāo)有結(jié)合ISO3864禁止標(biāo)識(shí)的IEC60417-5641（DB：2002-10）符號(hào)（符號(hào)的高度至少應(yīng)為15mm）（見圖1），或標(biāo)示下述內(nèi)容：“WARNING： Do not cover.（字體高度至少應(yīng)為3mm）”；檢測中發(fā)現(xiàn)較多的不合格項(xiàng)目都與漏標(biāo)上述標(biāo)志有關(guān)。另外，對(duì)于前者標(biāo)志內(nèi)容，還應(yīng)在產(chǎn)品說明書中解釋其含義“警告：為避免過熱，禁止覆蓋加熱器”。

對(duì)于便攜式風(fēng)扇加熱器，說明書除了要包含通用標(biāo)準(zhǔn)要求的內(nèi)容外，還需注意包含以下內(nèi)容：在浴缸、淋浴頭或游泳池附近不得使用加熱器。

為滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求，器具在外觀設(shè)計(jì)方面應(yīng)格外注意標(biāo)志符號(hào)的正確性及控制器、開關(guān)不同檔位的標(biāo)示；對(duì)于Ⅰ類器具的保護(hù)接地端子，應(yīng)注意使用IEC60417規(guī)定的符號(hào)5019進(jìn)行標(biāo)注；器具的說明書應(yīng)避免缺少標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的相關(guān)內(nèi)容。圖2給出了某整改合格的風(fēng)扇加熱器的外觀圖。

（二）輸入功率及發(fā)熱不符合標(biāo)準(zhǔn)要求

風(fēng)扇加熱器通常設(shè)置多個(gè)加熱檔位或風(fēng)力檔位供使用者選擇，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求器具應(yīng)在各開關(guān)處于最大檔位、以額定電壓和額定頻率供電的條件下測量器具的輸入功率，該輸入功率對(duì)其額定輸入功率的偏差不應(yīng)大于-10%～+5%的范圍。在實(shí)際檢測過程中筆者發(fā)現(xiàn)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)第7.5和10.1條款的理解不足往往是導(dǎo)致該項(xiàng)目不合格的原因，在此試以二例分析關(guān)于測量標(biāo)有額定電壓范圍和單一功率的器具輸入功率問題。

例一，額定電壓：220-240V，額定頻率：50Hz，額定輸入功率1000W；例二，額定電壓：100-240V，額定頻率：50Hz，額定輸入功率1000W。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：“對(duì)標(biāo)記有一個(gè)或多個(gè)額定電壓范圍的器具，在這些范圍的上限值和下限值上都要進(jìn)行試驗(yàn)，除非標(biāo)稱的額定輸入功率與相關(guān)電壓范圍的平均值有關(guān)。在此情況下，要在該范圍的平均電壓值下進(jìn)行試驗(yàn)?！保绾未_定額定輸入功率是否與電壓范圍的平均值有關(guān)？依據(jù)是電壓范圍的上下限值之間的差值是否超過該范圍平均值的10%。對(duì)于例一，由于該電壓范圍的上下限值之間的差值（20V）不超過該范圍平均值的10%（23V），故該額定輸入功率與電壓范圍的平均值有關(guān)，即應(yīng)測量230V（220V-240V的平均值）對(duì)應(yīng)的器具輸入功率，其測量值與1000W之間的偏差應(yīng)在-10%～+5%的范圍內(nèi)。對(duì)于例二，由于該電壓范圍的上下限值之間的差值（140V）超過了該范圍平均值的10%（17V），故該額定輸入功率與電壓范圍的平均值無關(guān)，應(yīng)分別測量100V、240V對(duì)應(yīng)的器具輸入功率，此兩項(xiàng)測量值與1000W之間的偏差均應(yīng)在-10%～+5%的范圍內(nèi)。

保護(hù)裝置是當(dāng)器具處于非正常工作狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生保護(hù)作用的裝置。在發(fā)熱試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)較多的不合格項(xiàng)目是器具的保護(hù)裝置不合理動(dòng)作，分析其原因?yàn)槠骶邿釘嗦菲鞯膭?dòng)作溫度設(shè)置過低。風(fēng)扇加熱器持續(xù)工作時(shí)發(fā)熱元件周圍的空氣溫度隨之不斷上升，當(dāng)熱斷路器的環(huán)境溫度達(dá)到其動(dòng)作溫度時(shí)，熱斷路器觸點(diǎn)動(dòng)作即斷開電路，導(dǎo)致器具無法正常工作。因此，熱斷路器的參數(shù)對(duì)風(fēng)扇加熱器發(fā)熱試驗(yàn)的合格與否至關(guān)重要，只有合理設(shè)計(jì)才能使其不會(huì)影響器具的正常使用。

（三）穩(wěn)定性及結(jié)構(gòu)不符合要求

風(fēng)扇加熱器應(yīng)具有足夠的穩(wěn)定性。根據(jù)通用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，當(dāng)器具以使用中的任一正常使用位置放在一個(gè)與水平面成15°的傾斜平面上，器具不應(yīng)翻倒。為滿足該條款的要求，風(fēng)扇加熱器的底面應(yīng)是一個(gè)平坦表面，或裝有若干均勻分布的支腳。另外，IEC60335-2-30：2009對(duì)質(zhì)量超過5kg的器具規(guī)定了附加的試驗(yàn)，“器具放在水平面上，以最不利的水平方向，向加熱器頂部施加一個(gè)5N±0.1N的力，器具不應(yīng)翻倒”。檢測過程中發(fā)現(xiàn)不合格的產(chǎn)品主要為“頭重腳輕”型，即機(jī)身的重心過高，底盤的重量過輕。

風(fēng)扇加熱器的手柄、旋鈕、把手、操縱桿和類似部件，應(yīng)以可靠的方式固定，以使它們在正常使用中不會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)。圖3所示為某器具的溫度調(diào)節(jié)旋鈕在經(jīng)受IEC60335-1：2010第22.12條試驗(yàn)（以15N的軸向力施加于旋鈕上維持1min）后脫離原來位置，未能滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求。該條款對(duì)于II類器具尤為重要，因?yàn)橥ǔ４祟惤Y(jié)構(gòu)對(duì)防觸電保護(hù)起到附加絕緣或加強(qiáng)絕緣的作用，如未能可靠固定極有可能發(fā)生電擊危險(xiǎn)。

（四）非金屬材料的耐熱耐燃性不符合要求

在通用標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，IEC60335-2-30：2009對(duì)30.2.1條款進(jìn)行了修改，即“在外殼上進(jìn)行的灼熱絲試驗(yàn)的溫度為650℃”；同時(shí)增加了30.101條款：“針對(duì)外殼基本上是非金屬材料的風(fēng)扇加熱器，外殼需進(jìn)行附錄E的針焰試驗(yàn)”，實(shí)際檢測不合格通常是器具的外殼材料未能通過上述兩項(xiàng)測試。該條款對(duì)具有塑料外殼的風(fēng)扇加熱器提出了較高的要求，要求其外殼材料對(duì)點(diǎn)燃和火焰蔓延具有一定的抵抗力。對(duì)于不同類別的熱塑性材料，只有按IEC 60695-2-12其灼熱絲燃燒指數(shù)（GWFI）在650℃以上的熱塑性材料才能通過30.2.1條測試，只有按IEC60695-11-10其燃燒等級(jí)達(dá)到V-0級(jí)別的熱塑性材料才能通過30.101條測試。因此，為了滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求，風(fēng)扇加熱器產(chǎn)品必須對(duì)其塑料件的選材嚴(yán)格把控。

二、室內(nèi)加熱器國際標(biāo)準(zhǔn)的非正常章節(jié)

（一）條款總述

在家電產(chǎn)品的國際標(biāo)準(zhǔn)中，非正常工作是對(duì)產(chǎn)品安全性的重要檢測項(xiàng)目之一。非正常工作是指器具在不按照制造商的說明書進(jìn)行使用、使用者的疏忽和誤操作或是器具出現(xiàn)未被察覺到的損壞等狀態(tài)下的工作狀況。在此我們把IEC60335-2-30：2009特殊要求標(biāo)準(zhǔn)和IEC60335-1：2010通用要求標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合起來看，第19章非正常測試章節(jié)逐條“梳理”如下：

19.1條，總體要求風(fēng)扇加熱器在非正常條件下應(yīng)是安全的，規(guī)定各種類型的產(chǎn)品在本章節(jié)的適用情況：

帶電熱元件的產(chǎn)品：19.5（適用時(shí)）。帶PTC發(fā)熱元件的產(chǎn)品：19.6。

帶電子線路的產(chǎn)品：19.11，19.12。

便攜式風(fēng)扇加熱器產(chǎn)品：19.101，19.102（適用時(shí)），19.106，19.107（適用時(shí)），19.108，19.109，19.112，19.113（適用時(shí)）。

總的判定條款：19.13。

（二）條款適用性分析

19.5. 0I類和I類器具鎧裝電熱元件一端接外殼測試。風(fēng)扇加熱器通常不帶有此類型電熱元件，該條款不適用。

19.6 PTC發(fā)熱元件升壓測試。該條款對(duì)裝有PTC發(fā)熱元件的風(fēng)扇加熱器適用，詳見標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的測試方法。

19.11 有關(guān)電子線路的總條款：

——如果符合19.11.1例外條款，不必進(jìn)行電子線路非正常測試

——通過模擬19.11.2中各種各樣的電子元件失效考核電子線路的安全

——帶有保護(hù)電子電路（protective electronic circuit， PEC）的情況，進(jìn)行19.11.3和19.11.4測試

——帶有依靠程控器件實(shí)現(xiàn)正確功能的電子電路的器具，進(jìn)行19.11.4.8的試驗(yàn)

——帶有電子元件斷開位置（off position），待機(jī)（stand-by）的器具，進(jìn)行19.11.4電磁現(xiàn)象干擾測試

19.12 考慮選用的FUSE額定值是否合適：在出現(xiàn)19.11.2中規(guī)定的任何故障FUSE動(dòng)作保護(hù)時(shí)，要用一個(gè)電流表替換FUSE，重復(fù)進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)。

——不超過額定值的2.1倍，則不認(rèn)為充分保護(hù)，要短接FUSE（即電路中沒有FUSE）重做該測試

——至少為額定值的2.75倍，認(rèn)為此電路是充分保護(hù)的

——在額定值的2.1倍和2.75倍之間，則要將FUSE短接并進(jìn)行試驗(yàn)，時(shí)間按FUSE類型不同取不同時(shí)間

裝有電子電路的風(fēng)扇加熱器應(yīng)根據(jù)適用情況進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)，在此不贅述試驗(yàn)過程。

19.101 1.24倍額定輸入功率，短路溫控器。

19.102 1.24倍額定輸入功率，靠近測試角一邊壁放置。該條款僅適用于向幾個(gè)方向散熱的圓形和類似的便攜式加熱器。

19.106 額定電壓供電，鎖住電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子。

19.107 1.15倍額定輸入功率，短路溫控器，降低電動(dòng)機(jī)的供電電壓至熱斷路器剛好不動(dòng)作。該條款僅適用于外殼基本上是非金屬材料的風(fēng)扇加熱器。

19.108 1.15倍額定輸入功率，將矩形紙片放置在進(jìn)氣口，移動(dòng)紙片使熱斷路器剛好不動(dòng)作，測試進(jìn)行4小時(shí)。

19.109 1.15倍額定輸入功率，短路溫控器，使氣流對(duì)著測試角邊壁，逐漸縮小器具與測試角邊壁的的距離至熱斷路器剛好不動(dòng)作。

19.112 1.15倍額定輸入功率，放在蓋有兩層質(zhì)量為40g/m2的漂白棉紗布的軟木表面上，工作至穩(wěn)態(tài)后將器具推翻，棉紗布或軟木表面不應(yīng)冒煙或點(diǎn)燃。

19.113 同時(shí)短路所有自復(fù)位熱斷路器和溫控器，堵轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)。該條款僅適用于外殼基本上是非金屬材料的風(fēng)扇加熱器。

19.13 判定條款，器具不應(yīng)噴射出火焰、熔融金屬、達(dá)到危險(xiǎn)量的有毒性或可點(diǎn)燃的氣體，溫升不超過附表的規(guī)定值。器具冷卻后符合第8章要求，如能工作還要符合20.2條要求。經(jīng)受電氣絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)。如果器具仍然是可運(yùn)行的，器具不應(yīng)經(jīng)歷過危險(xiǎn)性功能失效，并且保護(hù)電子電路不應(yīng)失效。被測器具處于電子開關(guān)“斷開”位置或處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，不應(yīng)變得可運(yùn)行或滿足相關(guān)要求。

除此之外，IEC60335-2-30：2009增加了以下內(nèi)容：

19.106試驗(yàn)期間，電動(dòng)機(jī)繞組的溫度不應(yīng)超過表8規(guī)定的值。

前述8個(gè)條款除19.112不適用19.13外，其他條款均應(yīng)滿足19.13的要求。

19.102、19.106、19.108和19.112模擬器具在用戶使用過程中可能出現(xiàn)的極端惡劣情況，依次為靠近墻壁放置器具、風(fēng)扇扇葉堵轉(zhuǎn)、進(jìn)風(fēng)口覆蓋、器具被推翻等；19.101、19.109模擬器具在溫度控制器失效以及最不利條件放置時(shí)的工作狀態(tài)；19.107考察電機(jī)在嚴(yán)酷工作條件下是否會(huì)影響整機(jī)的安全性能；19.113考察器具的電路是否裝有雙重過熱保護(hù)裝置。

風(fēng)扇加熱器使用的安全保護(hù)裝置通常有溫控器（熱敏電阻）、定時(shí)器、自復(fù)位熱斷路器、（電壓保持型）非自復(fù)位熱斷路器、一次性非自復(fù)位熱斷路器（熱熔斷體）、傾倒開關(guān)等。在非正常測試過程中，一般由以下兩種情況結(jié)束測試，一是器具工作到穩(wěn)定狀態(tài)建立，二是保護(hù)裝置動(dòng)作器具停止工作。圖4是某風(fēng)扇加熱器在進(jìn)行19.108條試驗(yàn)時(shí)工作到穩(wěn)態(tài)建立時(shí)的溫度監(jiān)控曲線圖，圖5是某風(fēng)扇加熱器在進(jìn)行19.113條試驗(yàn)時(shí)工作到非自復(fù)位熱斷路器動(dòng)作時(shí)的溫度監(jiān)控曲線圖。圖中的曲線分別代表了測試角底板、測試角側(cè)板、電源軟線絕緣、電機(jī)繞組溫度等溫度監(jiān)控點(diǎn)的溫度實(shí)時(shí)測量值。

（三）總結(jié)

通過對(duì)19章的分析，我們了解到IEC60335-2-30：2009室內(nèi)加熱器標(biāo)準(zhǔn)在安全性能方面對(duì)風(fēng)扇加熱器的考察較為嚴(yán)格，這就要求生產(chǎn)企業(yè)的設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品開發(fā)階段仔細(xì)研究標(biāo)準(zhǔn)條款，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)有全面的、透徹的理解，能夠從不同的角度去分析產(chǎn)品對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的符合性，并找出解決問題的方法。在此筆者提出以下幾點(diǎn)參考意見：1.充分考慮電氣結(jié)構(gòu)的安全性，如電源的濾波電路設(shè)計(jì)是否合理，器具的熱保護(hù)裝置的參數(shù)是否滿足要求等；2.把握好產(chǎn)品在各種不利的使用條件下對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響，防止電擊、火災(zāi)等危險(xiǎn)情況的發(fā)生；3.對(duì)非金屬材料的耐熱耐燃性能嚴(yán)格要求，應(yīng)避免其在使用過程中發(fā)生軟化、融熔等現(xiàn)象；4.選用繞組絕緣等級(jí)較高的電機(jī)，電機(jī)的安全可靠性往往對(duì)整機(jī)的安全性能往往起到至關(guān)重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] IEC60335-1：2010《家用和類似用途電器的安全第一部分：通用要求》

[2] IEC60335-2-30：2009《家用和類似用途電器的安全第2部分：室內(nèi)加熱器的特殊要求》