余洋 陸偉

中家院（北京）檢測認證有限公司 北京 100176

1 引言

《家用和類似用途電器的安全 儲水式熱水器的特殊要求》是根據(jù)國家標準化管理委員會國家標準制修訂計劃（項目編號為20140257-Q-607）制定的。由中國輕工業(yè)聯(lián)合會提出，全國家用電器標準化技術(shù)委員會歸口并組織行業(yè)內(nèi)的部分企事業(yè)單位參加起草。本標準在對國際標準技術(shù)條款進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”。該標準于2014年正式立項，至2018年3月底達到審定通過階段。

2 與IEC 60335-2-21標準的差異

本標準的轉(zhuǎn)化原則（一致性程度）為“修改采用”，原因在于執(zhí)行IEC標準的國家與我國的法律法規(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 裝在淋浴場所中的熱水器應至少是IPX4

有此差異是由于我國的建筑法規(guī)有相關(guān)要求，其所依據(jù)的建筑類標準為GB 16895.13-2012《低壓電氣裝置 第7-701部分：特殊裝置或場所的要求 裝有浴盆或淋浴的場所》，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對應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保護的設(shè)備、例如照明設(shè)備、通風設(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，其防水等級至少應為IPX4。

2.2 對在接地系統(tǒng)異常時提供應急防護措施的Ⅰ類熱水器的附加要求

在中國的部分地區(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)境相對惡劣，會存在房屋接地系統(tǒng)缺失、虛接、線路老化、線徑不足、阻值過大等現(xiàn)象，甚至會出現(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措施，將會導致觸電事故的發(fā)生。所以，我國的安全標準中增加附錄AA：對在接地系統(tǒng)異常時提供應急防護措施的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?！睂е掠|電危險發(fā)生時，不會導致正在使用熱水器的使用者觸電，并且器具具備報警措施，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

本標準是第三次修訂，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；

——刪除了出口敞開式熱水器的出口堵塞試驗；

——增加了低壓式熱水器的通氣管內(nèi)徑要求；

—— 增加了對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；

——增加了軟件評估的內(nèi)容；

——增加了附錄AA中的相關(guān)內(nèi)容；

——修改了附錄AA中的泄漏電流測試線路圖；

—— 增加了打算對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 本次標準修訂的主要差異內(nèi)容

綜上所述，本次標準修訂的主要差異內(nèi)容可以概括為以下幾個方面：

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

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

圖1 1區(qū)示意圖

圖2低壓式熱水器的結(jié)構(gòu)簡圖

圖3 熱交換式熱水器的結(jié)構(gòu)簡圖

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值，如果高于其起跳壓力，安全閥會打開泄壓，如果是對環(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，本次修訂標準中對其進行了特殊要求，例如：器具上應標有“安裝時應裝配減壓閥”的說明；為防止通氣管意外堵塞導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準中被定義為“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水式熱水器?！?/p>

圖3為熱交換式熱水器的結(jié)構(gòu)簡圖，圖中：J-熱交換器；B-容器（內(nèi)膽）；A-加熱器。需要注意的是，在標準的定義中已明確指明熱交換器中的熱水是由初級熱源加熱，例如太陽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

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

3.3 修改了附錄AA中的部分內(nèi)容

本次修訂對舊版標準進行查漏補缺，對測試進行了優(yōu)化，并對圖示進行了相應的修改。具體為：

針對執(zhí)行舊版標準時發(fā)現(xiàn)的問題對試驗的過程進行了優(yōu)化，限定在出水流量為5L/min的條件下進行測量。

原標準中通過圖示體現(xiàn)僅測量進出水口外露金屬部件和金屬篩網(wǎng)，本次修訂對測試部位進行優(yōu)化，修改為：

在電源的N極和下述部件之間進行：

——打算與保護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性接地的金屬部件；

——距出水口下方10mm處的金屬網(wǎng)篩。

補充接地系統(tǒng)帶電情況時的三相熱水器泄漏電流測試線路圖。

3.4 附錄AA中增加了對于通過使用PRCD實現(xiàn)滿足附錄AA要求的器具的測試方法

在低壓電網(wǎng)中安裝剩余電流動作保護器是防止人身觸電、電氣火災及電氣設(shè)備損壞的一種有效的防護措施。世界各國和國際電工委員會通過制訂相應的電氣安裝規(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作保護器。中國剩余電流保護器的生產(chǎn)和應用起步較晚，但經(jīng)過80年代和90年代的自行研制、開發(fā)，引進國外先進技術(shù)，取得了較大的進展。如今，早已達到國外先進水平的移動式剩余電流保護器（大家常說的漏電保護插頭）逐漸被應用到各類家用電器上，在熱水器上的應用尤為廣泛，其目的就是為了在接地系統(tǒng)異常時提供應急防護措施。然而，舊版標準在制定時并沒有考慮移動式剩余電流保護器在熱水器上的應用，其中的測試方法不能滿足使用此結(jié)構(gòu)器具的測試，原因在于，測試方法中所使用的測量裝置（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)時間不小于1s的泄漏電流的測量，而使用移動式剩余電流保護器的器具在發(fā)生漏電危險時，當產(chǎn)生的泄漏電流達到移動式剩余電流保護器的動作電流時，其持續(xù)時間僅能維持幾十毫秒，所以不能使用該測量裝置進行測量。針對這一情況，在修訂標準時參考了現(xiàn)行標準GB 20044-2012《電氣附件 家用和類似用途的不帶過電流保護的移動式剩余電流裝置(PRCD)》，從移動式剩余電流裝置（PRCD）的特有的動作特性：“動作時間”和“動作電流”兩方面進行規(guī)定。引用已被行業(yè)認可的該標準中的相關(guān)要求和試驗方法，即：對于PRCD，應按照GB/T 20044-2012的9.9.2.1、9.9.2.3和9.9.6.1中規(guī)定的試驗方法進行試驗，測得的動作電流應符合GB/T 20044-2012的9.9.2.1和9.9.6.1的要求；測得的動作時間應符合GB/T 20044-2012的9.9.2.3和9.9.6.1的相應要求。同時，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，對GB/T 20044-2012中的要求進行拔高加嚴，即：最大動作時間不應超過0.1s，原標準為0.3s。至此，通過使用移動式剩余電流保護器實現(xiàn)異常保護的產(chǎn)品在附錄AA中的測試難題得以解決。

4 新版標準實施在即，企業(yè)需要關(guān)注哪些問題

由于此版修訂標準將會和新版通標共同實施，實施后，熱水器需要滿足新版通標和此版修訂標準的要求，需要注意的是，新版標準與舊版標準存在諸多差異，將會影響當前結(jié)構(gòu)的通過性，所以，在標準換版實施前，企業(yè)需要針對這些差異提前做好準備。需要重點關(guān)注的問題大致有以下幾點：

4.1 是否適用軟件評估要求

新版標準中對于在非正常工作時依靠軟件進行保護的器具，需要對軟件進行評估，驗證軟件所提供的保護措施是否安全可靠。

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狀態(tài)裝置，則器具需要經(jīng)受19.11.4的試驗，試驗之中或之后不應發(fā)生意外啟動或危險性功能失效。

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”，對于使用“斷電法”和“水阻+斷電”的結(jié)構(gòu)需要首先通過試驗判定泄漏電流持續(xù)時間，持續(xù)時間不小于1s則使用AA.13的試驗方法驗證通過性，持續(xù)時間小于1秒則使用AA.24.104的試驗方法驗證通過性。但是，對于“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，并且選擇的移動式剩余電流保護器（PRCD）的動作電流超過5mA，可能會出現(xiàn)所產(chǎn)生的泄漏電流超過5mA但又沒有達到PRCD的動作電流，這時，PRCD無法主動切斷電源導致觸電危險的發(fā)生。

4.4 全極斷開非自復位熱斷路器規(guī)格的選擇

由于修訂標準中的24.102條試驗中，要求熱斷路器應能在其溫度超過110℃之前動作，而現(xiàn)行的舊版標準相比，對于熱斷路器的規(guī)格要求更加明確和嚴格，企業(yè)需要對自己所使用的熱斷路器規(guī)格進行甄選，對于動作溫度大于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

對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識進行標注。即：。

5 結(jié)語

此次標準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，此次標準修訂完畢后勢必要與新版通用要求一并實施，新版標準與現(xiàn)行的舊版標準又存在諸多差異，勢必會影響當前行業(yè)內(nèi)所生產(chǎn)熱水器在認證時的通過性，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)容做好標準換版前的準備工作。