莊少紅，許良納，伍梓健，譚耀堂，黃嘉彬

（中國電器科學(xué)研究院有限公司,廣州 510300）

引言

在日常生活中, 洗衣機(jī)在使用環(huán)境中可能會(huì)遇到周圍各種環(huán)境因素影響而導(dǎo)致的水花飛濺, 從而導(dǎo)致水灑落到洗衣機(jī)外殼表面, 甚至經(jīng)過外殼表面的縫隙、通風(fēng)孔等進(jìn)入到內(nèi)部帶電部件，這些因素很大程度會(huì)導(dǎo)致洗衣機(jī)出現(xiàn)安全危險(xiǎn)或者使產(chǎn)品內(nèi)部帶電部件的爬電距離、電氣間隙遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)要求，從而發(fā)生危險(xiǎn)。洗衣機(jī)外殼的結(jié)構(gòu)必須要起到防止濺水進(jìn)入內(nèi)部帶電部件的作用,至少能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的最低承受范圍。在產(chǎn)品洗衣機(jī)標(biāo)準(zhǔn)中要求洗衣機(jī)至少應(yīng)達(dá)到防濺水IPX4的外殼防護(hù)等級(jí)要求。該標(biāo)準(zhǔn)中的外殼指的是能防止設(shè)備受到某些外部影響并在各個(gè)方向防止直接接觸的設(shè)備部件。

1 測試方法與案例分析

洗衣機(jī)產(chǎn)品的防濺水IPX4外殼防護(hù)等級(jí)試驗(yàn)依據(jù)GB/T 4208-2017和GB 4706.1-2005標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求進(jìn)行。

在GB/T 4208-2017標(biāo)準(zhǔn)防濺水IPX4試驗(yàn)可以采用擺管裝置和淋水噴頭兩種試驗(yàn)方式之一進(jìn)行，不同的方式，對應(yīng)的試驗(yàn)方法也存在一定的技術(shù)差異。本文通過對某一洗衣機(jī)（圖1）分別用兩種不同方式（擺管裝置和淋水噴頭噴頭）進(jìn)行的防濺水IPX4試驗(yàn)，具體對兩種實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行差異分析。

圖1中的洗衣機(jī)后蓋板上布滿了密密麻麻的小孔，后蓋板里面安裝著各種元器件和各種電線的帶電件。通過擺管裝置和淋水噴頭進(jìn)行的防濺水IPX4試驗(yàn)，來分析經(jīng)過小孔進(jìn)入到洗衣機(jī)內(nèi)部的進(jìn)水情況。

1.1 擺管裝置的試驗(yàn)與案例分析

擺管裝置的試驗(yàn)原理是一個(gè)半圓的擺管沿著軸心來回?cái)[動(dòng)，擺管上面的針孔出水始終對準(zhǔn)擺管的軸心，這就很明確的限制了水路的走向，就是永遠(yuǎn)保持針孔到軸心的直線方向。擺管半徑的尺寸大小根據(jù)產(chǎn)品的尺寸進(jìn)行選定，選定的依據(jù)是必須滿足產(chǎn)品到針孔的最小距離小于200 mm，也就是說產(chǎn)品在正常放置中離軸心最遠(yuǎn)的那一個(gè)部位，與以軸心為中心點(diǎn)的一個(gè)球體表面最近的距離不超過200 mm，見圖2、圖3。

結(jié)合GB 4706.1-2005中15.1.2條款要求在地面或桌面上使用的器具，需要放置在一個(gè)無孔眼的水平支承臺(tái)上，支承臺(tái)面的直徑為二倍擺管的半徑減去15 cm。器具的水平中心線需要與擺管的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線一致，擺管擺動(dòng)范圍限制在從垂直算起每側(cè)各90 °，持續(xù)時(shí)間為5 min，支撐物放在擺管擺動(dòng)軸心線的高度上，見圖4。由此可見，擺管射向產(chǎn)品的水流方向一直都是在上方向朝著軸心往下射水，見圖5。

從圖5可以看到，在對洗衣機(jī)進(jìn)行擺管裝置的防濺水IPX4試驗(yàn)時(shí)，由于擺管出水保持射向軸心的方向，水流在經(jīng)過后蓋板的時(shí)候，會(huì)受到水射方向的受擋，因此進(jìn)入內(nèi)部帶電部件的水不多，試驗(yàn)后結(jié)果見圖6～8。

圖1 洗衣機(jī)樣機(jī)

1.2 淋水噴頭裝置的試驗(yàn)與案例分析

淋水噴頭裝置（見圖9）是一個(gè)均勻分布121個(gè)孔的設(shè)備，每個(gè)孔的出水量保持均勻，按照GB/T 4208-2017標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，總水流量為（10±0.5）L/min，以每平方的表面積淋水1 min的要求對產(chǎn)品進(jìn)行淋水試驗(yàn)，總試驗(yàn)時(shí)間不少于5 min。防濺水IPX4試驗(yàn)時(shí)，從噴頭上除去平衡重物的擋板，使外殼在各個(gè)可能的方向都受到濺水。

圖2 防淋水和濺水試驗(yàn)裝置（擺管）

圖3 樣品與擺管距離(最小距離小于200 mm)

圖4 器具的水平中心線與擺管的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線一致

圖5 擺管射向產(chǎn)品的水流方向一直都是在上方向朝著軸心往下射水

淋水噴頭防濺水IPX4試驗(yàn)，由于標(biāo)準(zhǔn)條款規(guī)定使外殼在各個(gè)可能的方向都受到濺水，同時(shí)存在一些主觀性，在滿足噴頭與試樣的距離在300～500 mm的距離范圍內(nèi)，可隨意擺動(dòng)淋水噴頭的方向和位置，淋水噴頭出來的水就無可避免會(huì)經(jīng)過小孔進(jìn)入外殼內(nèi)部，甚至可以由下往上噴水，增加產(chǎn)品內(nèi)部帶電部件進(jìn)水的可能性稍為大一點(diǎn)，如圖10、圖11。

對于上面所說的小孔，如果使用淋水噴頭進(jìn)行試驗(yàn)，明顯存在由下傾斜往上噴水的情況，顯而易見，會(huì)出現(xiàn)更多的可能性，使得水更容易經(jīng)過小孔進(jìn)入內(nèi)部，甚至進(jìn)入到內(nèi)部帶電件上，導(dǎo)致爬電距離或者電氣間隙降低，如圖12～14。

圖 6 白框是有水進(jìn)入試樣內(nèi)部部位

圖7 白框是有水進(jìn)入試樣內(nèi)部部位

圖8 白框是有水進(jìn)入試樣內(nèi)部部位

圖9 防淋水和濺水手持式試驗(yàn)裝置(噴頭)

圖10 手持式試驗(yàn)裝置(噴頭)

圖11 手持式試驗(yàn)裝置試驗(yàn)示例

1.3 兩種試驗(yàn)結(jié)果總結(jié)和分析

對上述兩種試驗(yàn)方法的結(jié)果進(jìn)行分析，兩種方法的內(nèi)部電機(jī)進(jìn)水量差不多一樣，但是對于電容器和扎線周圍存在明顯的不一樣。

擺管裝置試驗(yàn)后，電容表面和扎線周圍出現(xiàn)零星水跡，屬于標(biāo)準(zhǔn)可接受范圍內(nèi)；而淋水噴頭試驗(yàn)后的電容表面和扎線周圍卻出現(xiàn)密密麻麻的水滴，嚴(yán)重影響設(shè)備的正常操作或破壞安全性，同時(shí)導(dǎo)致帶電部件之間沿爬電距離引起漏電起痕的絕緣部件上，明顯不符合標(biāo)準(zhǔn)的接受條件。所以，在特定情況下，淋水噴頭試驗(yàn)比擺管裝置試驗(yàn)結(jié)果更嚴(yán)酷。

GB 4706.1-2005標(biāo)準(zhǔn)15.1.1條款中要求，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4208-2017對不能放置在規(guī)定的擺管下試驗(yàn)的試樣，可以使用手持式淋水噴頭。在設(shè)備允許范圍內(nèi)，遵循標(biāo)準(zhǔn)要求，結(jié)合檢驗(yàn)規(guī)程要求，洗衣機(jī)產(chǎn)品能夠在滿足最大半徑1 600 mm下放置的情況下，優(yōu)先使用擺管裝置進(jìn)行試驗(yàn)（目前為止，還未遇到能夠超出最大半徑1 600 mm擺管的超大尺寸民用洗衣機(jī)產(chǎn)品）。

2 結(jié)束語

在日常生活使用洗衣機(jī)過程中，無可避免會(huì)出現(xiàn)各種各樣的水花飛濺，對比兩種試驗(yàn)方法的試驗(yàn)過程，水花的飛濺不可能完全出現(xiàn)像擺管裝置那樣的有規(guī)律射水，會(huì)以各種形態(tài)進(jìn)入洗衣機(jī)外殼內(nèi)部，例如地面的反彈水，衣服在空中飛甩中的水花，還有不小心潑水，或者洗衣機(jī)在放置陽臺(tái)，遇到狂風(fēng)暴雨，種種現(xiàn)象，再結(jié)合上述對擺管裝置和淋水噴頭的分析比較，筆者認(rèn)為淋水噴頭噴水的防濺水IPX4試驗(yàn)更貼近現(xiàn)實(shí)生活中的場景，在GB 4706.24第15章中規(guī)定優(yōu)先選擇淋水噴頭進(jìn)行防濺水IPX4試驗(yàn)，而不是按照GB 4706.1-2005標(biāo)準(zhǔn)15.1.1條款中要求，標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4208-2017對不能放置在規(guī)定的擺管下試驗(yàn)的試樣，可以使用手持式淋水噴頭。

圖12 白框是有水進(jìn)入試樣內(nèi)部部位

圖13 白框是有水進(jìn)入試樣內(nèi)部部位

圖14 白框是有水進(jìn)入試樣內(nèi)部部位