蔣皓靜 吳曉麗

（中國家用電器研究院 北京 100176）

圖3 升壓后的白熾燈功率

圖4 白熾燈功率隨電壓變化曲線

圖5 采用LED燈的照明裝置

1 引言

隨著冰箱的不斷發(fā)展，冰箱中使用的燈的種類也越來越多，有照明燈、紫外殺菌燈、光合保鮮燈等等，但冰箱安全標(biāo)準(zhǔn)IEC 60335-2-24 ed7.1中對這部分的考核主要是針對照明裝置。照明裝置屬于冰箱電氣控制系統(tǒng)的組成部分之一，通過箱門的打開和關(guān)閉進(jìn)行控制。針對照明裝置標(biāo)準(zhǔn)分別在標(biāo)志和說明、非正常、元件等章節(jié)增加了相應(yīng)的試驗，來考核其是否安全。

2 帶照明裝置的器具在安全標(biāo)準(zhǔn)中的特殊要求

2.1 標(biāo)志和說明中對照明裝置的考核

（1）標(biāo)準(zhǔn)要求銘牌上應(yīng)標(biāo)注燈的最大功率(W),（如果燈是作為器具的一個部分，只能由制造商來更換，則不適用）；

（2）說明書中增加“如果照明燈可以被用戶更換，則說明書應(yīng)包括更換照明燈的方法?！?/p>

（3）在器具的主體上要求“在更換照明燈時，對于可由用戶更換的照明燈，應(yīng)易于識別照明燈的最大額定功率標(biāo)志?！?/p>

通常情況下，傳統(tǒng)冰箱的照明燈采用白熾燈或熒光燈(如圖1所示)，其額定電壓為220V，額定功率不小于10W。這種照明裝置在故障的情況下，一般是用戶可以直接更換的。因此，在標(biāo)志和說明中，要求在銘牌上、器具主體上標(biāo)明燈的最大功率，以確保在更換燈泡是能清楚地看到其最大功率，防止由于用戶更換燈具的功率不合適而造成危險。而LED燈以其功率小，發(fā)熱低，體積小，可靠性高等優(yōu)點而越來越多地被廣泛應(yīng)用在冰箱產(chǎn)品中，而對于LED燈以及其他用戶不可更換燈的最大功率是否有必要標(biāo)注成了企業(yè)爭論的熱點，而在IEC 60335-2-24 ed7.1中給出了明確的要求，即如果燈作為器具的一個部分，只能由制造商來更換，則可以不標(biāo)注燈的最大功率。

表1 不同熒光燈座試驗時的壓力大小

圖6 LED燈功率變化

采用圖1中的照明方式，燈的額定功率較大，在冰箱長期開關(guān)門使用時會使產(chǎn)品耗電量增加，同時該元件在工作時，表面溫度較高，容易產(chǎn)生火災(zāi)危險。為了防止這些不安全因素可能造成的危害，IEC 60335-2-24 ed7.1特別規(guī)定了此類冰箱產(chǎn)品要進(jìn)行19.104章節(jié)的試驗，即照明裝置在非正常工作條件下不應(yīng)產(chǎn)生任何火災(zāi)危險。

2.2 照明裝置的非正常試驗

為了防止照明裝置以外故障而可能造成的不必要的危險，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了照明裝置的非正常試驗。目前冰箱的照明裝置大致分成三種：白熾燈、帶放電燈的照明裝置以及LED燈。不同的照明裝置，測試時也有一定的區(qū)別。

試驗時，在燈電路保持工作的狀態(tài)下，器具空載、制冷系統(tǒng)關(guān)閉或使其不工作,門或蓋打開至最不利位置或關(guān)閉，選擇最不利的條件。然后燈具的全套照明裝置（包括其保護(hù)罩）在1.06倍的額定電壓下工作12h。

如果白熾燈在額定電壓下不能達(dá)到最大額定功率，則調(diào)整電壓直至達(dá)到最大額定功率，然后增至該電壓的1.06倍，工作12h。

而對帶放電燈（管）的照明裝置在IE C 60598-1 12.5.1中的a、d和e項中規(guī)定的故障條件下工作，各部件的溫度應(yīng)按下述條件測量：

a：若工作中，燈具可能處于下列的異常條件，且若這種異常條件會使部件的溫度高于正常工作時的溫度（這種情況可能需要進(jìn)行初步試驗），則應(yīng)進(jìn)行試驗。

若可能出現(xiàn)一種以上異常條件，則要選擇對試驗結(jié)果產(chǎn)生最不利的條件。

（1）并非因使用不當(dāng)而引起的可能不安全工作位置。

（2）并非因不合格產(chǎn)品或使用不當(dāng)而引起的可能不安全線路條件。

（3）在打算使用特殊光源的鎢絲燈燈具中使用了普通照明源（GLS）燈泡，而可能引起的不安全的工作條件。

（4）裝在燈具內(nèi)給光源供電的變壓器次級線路（包括變壓器本身）短路可能引起的不安全線路條件。

d：若燈具內(nèi)裝有電容器（直接與電源并聯(lián)的電容器除外），如果自愈型電容器兩端的電壓超過其額定電壓的1.25倍，或自愈型電容器超過其額定電壓的1.3倍時，這個電容器應(yīng)該短路。

e：對于某些金屬鹵化物燈和某些高壓鈉燈燈具，按照光源的技術(shù)參數(shù)可能導(dǎo)致鎮(zhèn)流器、變壓器或啟動裝置過熱的，按IEC 60598-1附錄C中異常電路條件的光源整流加以試驗。試驗中以額定電壓向器具供電，直至被測件的溫度達(dá)到穩(wěn)定。

在整個試驗過程中，器具不應(yīng)噴射出火焰、熔融金屬或釋放達(dá)到危險量的有毒性或可燃性氣體。試驗后，當(dāng)被冷卻到大約為室溫時，燈罩等部件不應(yīng)變形而觸及到帶電部件。

需要注意的是，最不利的條件是空載、制冷系統(tǒng)關(guān)閉或使其不工作，且門關(guān)閉的狀態(tài)，因為當(dāng)制冷系統(tǒng)關(guān)閉或不工作時，會使照明裝置產(chǎn)生更高的溫度，這時如果門處于關(guān)閉狀態(tài)，產(chǎn)生的熱量不容易散發(fā)出去。因此，在實際試驗時，我們以此作為最不利的條件。而關(guān)閉制冷系統(tǒng)的方法是使壓縮機(jī)停止工作，即“停機(jī)”。對于普通的機(jī)械式冰箱而言，將溫控器直接調(diào)“0”，會使壓縮機(jī)停機(jī)，不進(jìn)行工作。對于電子式冰箱而言，則需要將電腦板中控制壓縮機(jī)工作的接線端斷路（如圖2）。而在實際測試工作中，我們應(yīng)該更多的進(jìn)行無損檢測，盡可能少地減少對樣機(jī)的人為性破壞，盡可能地保持樣品的原始性。電子式冰箱還有一種關(guān)閉制冷系統(tǒng)的方法，便是研發(fā)人員設(shè)計出的特殊維修指令或稱為后臺指令，只需在操作面板上按下特定命令便可自動切斷制冷系統(tǒng)。

白熾燈進(jìn)行此項試驗時的電壓為最大額定功率對應(yīng)電壓的1.06倍，而在實際試驗時，白熾燈在其額定電壓下往往不能達(dá)到最大額定功率，如額定功率10W的白熾燈，在實際額定電壓下只有9.2W，因此繼續(xù)調(diào)高額定電壓，直到白熾燈達(dá)到最大額定功率。（見圖3）。本例中最大額定功率10W對應(yīng)的電壓為232.8V，因此在進(jìn)行燈的非正常試驗時，測試電壓為232.8V×1.06=246.8V，圖4給出了白熾燈功率隨電壓的變化曲線。

隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展。在內(nèi)部照明方面，很多冰箱開始使用LED（如圖5所示）照明方式替代普通的傳統(tǒng)照明。尤其目前高端冰箱的不斷出現(xiàn)，冷凍間室里使用照明裝置的情況也越來越多，而冷凍間室溫度一般都在-18℃以下，傳統(tǒng)的220~240V的白熾燈在此溫度下工作的可靠性受到限制，而LED則可以很好地避免這一問題。而且LED燈的功率一般都比較低，如1W的LED燈，關(guān)閉制冷系統(tǒng)后，LED照明裝置額定功率只有0.5W。不斷升高額定電壓，實際情況是LED燈的照明功率基本沒有上升，最高也僅上升0.1W(見圖6)。

LED燈耗電非常低，一般來說LED燈的工作電壓是直流2~3.6V。工作電流是0.02~0.03A。這就是說：它消耗的電能不超過0.1W。其次，使用壽命長，在恰當(dāng)?shù)碾娏骱碗妷合?，LED燈的使用壽命可達(dá)10萬小時。由此可見，采用發(fā)光二極管(LED)作為照明器件代替原來的白熾燈，電冰箱的安全系數(shù)大大加強(qiáng)。

2.3 帶照明裝置對機(jī)械強(qiáng)度的要求

對帶燈的器具，其燈罩應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，應(yīng)能經(jīng)受正常試驗時可能會出現(xiàn)的粗魯對待和處置。試驗時，用彈簧沖擊器依據(jù)IEC 60068-2-75的Ehb對器具進(jìn)行沖擊試驗，用0.5J的沖擊能量沖擊3次，試驗后燈罩應(yīng)不損壞。

此外，燈頭的防護(hù)應(yīng)能防止機(jī)械沖擊。通過使用一個直徑為75mm±0.5mm的球狀體，以不施加明顯力而盡量接觸裝上燈罩后的燈頭，球狀體不應(yīng)接觸到燈頭。

2.4 帶照明裝置在結(jié)構(gòu)上的特殊要求

2.4.1 燈座的安裝應(yīng)使其在正常使用時不會松動（包括更換燈頭時）。一般通過視檢來檢驗其是否合格。必要時，會通過如下試驗進(jìn)行驗證：

（1）對E14型和B15型燈座承受0.15Nm的扭矩試驗；對E27型和B22型燈座承受0.25Nm的扭矩試驗。然后，燈座應(yīng)能承受在其軸線方向施加10N±1N的推力1min，且應(yīng)能承受10N±1N的拉力1min。

測試后，燈座應(yīng)在正常使用時不會松動。

（2）熒光燈的燈座應(yīng)進(jìn)行如下試驗：

燈頭在位的熒光燈座承受一個沿其軸線方向作用于燈頭中央的壓力（壓力值見表1），時間為1min。

試驗后，燈座之間的距離應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，且燈座無損壞。單端熒光燈燈座不應(yīng)從其位置上偏離，并且固定裝置應(yīng)沒有永久變形，光源重新插入時將進(jìn)入其預(yù)定位置。

2.4.2 對使用可燃制冷劑的器具，在裝有燈具的位置，不應(yīng)有爆炸性氣體。

通過制冷劑模擬泄漏試驗，檢測燈罩內(nèi)可燃?xì)怏w的濃度，應(yīng)至少每隔30s即在盡可能靠近電氣部件的位置測量泄漏制冷劑的濃度，測量值不應(yīng)超過規(guī)定的制冷劑低爆炸限值的75%，并且超過制冷劑低爆炸限值50%的時間不應(yīng)超過5min。

2.5 帶照明裝置元器件的特殊要求

燈座應(yīng)屬于絕緣類型。此類燈座主要指熒光燈和白熾燈燈座。一般通過相應(yīng)認(rèn)證的產(chǎn)品認(rèn)為是合格的。而對LED燈，此條可以不適用。

3 小結(jié)

照明裝置只是冰箱產(chǎn)品的部件之一，然而其在安全和性能上都對冰箱產(chǎn)生影響。本文主要以IEC 60335-2-24 ed7.1為基礎(chǔ)，對其安全要求進(jìn)行了相應(yīng)的介紹，希望能給產(chǎn)品的設(shè)計研發(fā)人員，以及檢測人員以一定的幫助，為使冰箱產(chǎn)品更好的滿足IEC安全標(biāo)準(zhǔn)的要求做好準(zhǔn)備。

[1] IEC 60335-2-24 Household and similar electrical appliances-Safety-Part 2-24: Particular requirements for refrigerating appliances, icecream appliances and ice-makers[S].