李忠耀 鄭灌廷 徐 倩
(1.威凱檢測(cè)技術(shù)有限公司 廣州 510663; 2.嘉興威凱檢測(cè)技術(shù)有限公司 嘉興 314000)
2021年2月,新版標(biāo)準(zhǔn)IEC 60669-2-1:2021(Edition 5.0),“Switches for household and similar fixed electrical installations - Part 2-1:Particular requirements-Electronic control devices”發(fā)布,本標(biāo)準(zhǔn)取代IEC 60669-2-1:2015 (Edition 4.2),“Switches for household and similar fixed electrical installations - Part 2-1:Particular requirements -Electronic switches”。本次標(biāo)準(zhǔn)換版,是該標(biāo)準(zhǔn)較為重要的一次修訂,標(biāo)準(zhǔn)更加完善。
目前,電子開關(guān)已不再局限于傳統(tǒng)的控制通斷。而是賦予了電子開關(guān)更多的人性化的功能,如采用WiFi遠(yuǎn)程控制、或Zigbee、Bluetooth等進(jìn)行控制,其可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、照明場(chǎng)景定制、語音控制、環(huán)境監(jiān)控等,并與智能窗簾、智能照明系統(tǒng)等進(jìn)行配合,實(shí)現(xiàn)全屋智能,主要用于家庭、酒店和公寓,是智能家居類產(chǎn)品的中控類產(chǎn)品。
但因電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,功能高度集成。復(fù)雜的設(shè)計(jì)與功能,會(huì)帶來使用中的各類風(fēng)險(xiǎn)。產(chǎn)品的防觸電保護(hù)不達(dá)標(biāo)、金屬觸摸面板的易觸帶電部件未進(jìn)行安全隔離,不能保證用電安全;另外,相應(yīng)元件選型不合理,當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)有短路等應(yīng)發(fā)火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。此次新版標(biāo)準(zhǔn)的修訂,在于彌補(bǔ)了舊版標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這一類電子開關(guān)(智能產(chǎn)品)的標(biāo)準(zhǔn)要求的不足。
本文通過分析新版標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)差異章節(jié),解讀IEC 60669-2-1新舊版本標(biāo)準(zhǔn)之間的差異,解析新版標(biāo)準(zhǔn)增加及修訂的測(cè)試項(xiàng)目。同時(shí),通過分析部分典型測(cè)試案例,以便于理解標(biāo)準(zhǔn)變更后的新技術(shù)要求。
新版標(biāo)準(zhǔn)主要變化是將IEC 60669-2-5所規(guī)定的住宅和樓宇電子系統(tǒng)(HBES)用開關(guān)的相關(guān)要求編入本標(biāo)準(zhǔn);明確規(guī)定了針對(duì)預(yù)期用于控制LEDs的開關(guān)的相關(guān)試驗(yàn)和要求;明確規(guī)定了電子控制裝置的涵蓋范圍;明確了對(duì)帶有“l(fā)ooping through function”功能的開關(guān)的相關(guān)試驗(yàn)要求。新舊標(biāo)準(zhǔn)版本差異如下:
新版標(biāo)準(zhǔn)范圍增加了住宅和樓宇電子系統(tǒng)(HBES)、建筑自動(dòng)化控制系統(tǒng)(BACS)開關(guān)產(chǎn)品,并與電子開關(guān)統(tǒng)稱為電子控制裝置;增加了額定值為交流250V和直流120V的電子輔助裝置(electronic extension units);增加了集成無線電接收機(jī)和發(fā)射機(jī)在內(nèi)的電子控制裝置;進(jìn)一步明確操作和控制方式,并明確實(shí)現(xiàn)形式,如人為操作或物力操作等;增加了電子控制裝置預(yù)期使用的環(huán)境溫度下限值;同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)明確了在IEC 60730和IEC 61058標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)規(guī)定的控制器和器具開關(guān)不在本文件范圍內(nèi)。
新版標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范性引用文件引用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了增加,如新增IEC 60669-1:2017、IEC 60670(allparts)、IEC 60704-1、IEC 60715、IEC 60990等。對(duì)新版標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范性引用文件引用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了刪除,如刪除IEC 60065:2001、IEC 60085:1984等。對(duì)新版標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范性引用文件引用標(biāo)準(zhǔn)版本進(jìn)行了修訂,如將“IEC 61000-3-2:2000”改為“IEC 61000-3-2:2018”,“ISO 306:1994”改為“ISO 306:2013”等。
表1 術(shù)語和定義的差異
更換標(biāo)準(zhǔn)中試驗(yàn)所需樣品一覽表,并再表格內(nèi)增加注釋a到t。明確給出每一個(gè)測(cè)試章節(jié)所需要的具體樣品。
將“優(yōu)選額定電壓”改為“優(yōu)選的負(fù)載電路的額定電壓”,并增加注釋,明確電子輔助裝置的交流或直流電壓。
新增了電子控制裝置的分類類別,新增了根據(jù)產(chǎn)品的類型分類,根據(jù)被控制的負(fù)載類型等進(jìn)行分類。
明確根據(jù)7.102.1不同分類的開關(guān),其額定電流的標(biāo)志要求不同,需要標(biāo)出A或AX;明確關(guān)于IP防護(hù)等級(jí)的第1個(gè)特征數(shù)字如高于IP4X時(shí),第2個(gè)特征數(shù)應(yīng)同時(shí)被標(biāo)志出;第2個(gè)特征數(shù)字高于IPX2時(shí),第1個(gè)特征數(shù)應(yīng)同時(shí)被標(biāo)志出;給出了電子輔助裝置(Electronic extension units)的標(biāo)志要求說明以及新增LED光源負(fù)載類型對(duì)應(yīng)的符號(hào):LED。
對(duì)開關(guān)所接負(fù)載為阻性負(fù)載和電動(dòng)機(jī)負(fù)載同時(shí)存在時(shí),則額定電流的標(biāo)識(shí)方法為:阻性負(fù)載電流值之后緊跟電動(dòng)機(jī)負(fù)載電流值,并用括號(hào)分割,例如“16(3)A”,其中16A是針對(duì)阻性負(fù)載,3A是針對(duì)電動(dòng)機(jī)負(fù)載。
因此,電子開關(guān)類產(chǎn)品按照新版IEC 60669-2-1:2021標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí),要注意標(biāo)志要求變化,尤其是針對(duì)預(yù)期用于控制電動(dòng)機(jī)負(fù)載的電子開關(guān)。
新增了對(duì)特低安全電壓等電路的要求,新增接觸電流保護(hù)要求等。新版IEC 60669-2-1:2021標(biāo)準(zhǔn)修訂后,對(duì)易觸及部件為特低安全電壓的部件的考核進(jìn)行了明確。相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)在設(shè)計(jì)具有觸摸控制電子開關(guān)時(shí)應(yīng)注意,易觸及部件應(yīng)是特低安全電壓。
新增對(duì)主電路之外的電路中的接線端子的接線容量要求;以及對(duì)所接導(dǎo)線橫截面積不超過0.5mm2的端子,應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)IEC 60999-1要求;以及對(duì)符合標(biāo)準(zhǔn)IEC 60998-2-2要求的端子的相關(guān)說明。新版IEC 60669-2-1:2021標(biāo)準(zhǔn)修訂后,對(duì)附加端子以及接線容量較小的如控制信號(hào)線用的端子等,增加了額外測(cè)試要求。企業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮。
更改第13.9條,IP代碼高于IP20的明裝式開關(guān)的相關(guān)要求:IP防護(hù)等級(jí)高于IPX4,IPX5和IPX6的開關(guān)應(yīng)該有排水孔;新增第13.103條Free ends of leads關(guān)于引線自由端的相關(guān)要求。新版IEC60669-2-1:2021標(biāo)準(zhǔn)修訂后,明確IP等級(jí)大于等于IPX4的電子控制裝置,必須增加排水孔;其次對(duì)電子開關(guān)和HBES/BACS開關(guān)的引線的自由端(如果有)可以提前采用壓接等方式做預(yù)處理,但不得使用預(yù)焊錫使得導(dǎo)線末端成為一股。
對(duì)新版標(biāo)準(zhǔn)中不同電路之間的測(cè)試要求給出了更詳細(xì)的說明。
明確電子開關(guān)和HBES/BACS開關(guān)應(yīng)按正常使用時(shí)接上熔斷器、斷路器或其他限流裝置(如果有的話);明確了帶有機(jī)械開關(guān)機(jī)構(gòu)的電子開關(guān)和HBES/BACS開關(guān),如繼電器,應(yīng)施加最大額定電流;新增了對(duì)帶有l(wèi)ooping through function功能的開關(guān)的相關(guān)要求;新增了第17.101Looping through circuit條要求;同時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中表101-允許溫升值進(jìn)行了調(diào)整。
依據(jù)新版標(biāo)準(zhǔn)的要求,針對(duì)所接不同負(fù)載類型時(shí),所適用的測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行了詳細(xì)的說明;并新增第18.2 Overload測(cè)試要求。
新增了第19.107條用于加熱裝置的電子開關(guān)和HBES/BACS開關(guān)的要求;新增了第19.108條關(guān)于電動(dòng)機(jī)控制電路中觸頭機(jī)構(gòu)的要求。
在第20.2條中新增了機(jī)械強(qiáng)度試驗(yàn)后的相關(guān)要求。當(dāng)在鏡頭(用于指示燈的窗口或用于傳感裝置的觀察窗口)上進(jìn)行測(cè)試后,該鏡頭可能會(huì)破裂和/或脫落,相應(yīng)的試驗(yàn)指不能觸及危險(xiǎn)的帶電部件。
新增了第23.101 Use of enamel wires條,對(duì)使用漆包線的要求;新增了第23.102 Separation between circuits條,對(duì)電路之間的隔離的要求。
修改了標(biāo)準(zhǔn)部分的表述內(nèi)容,并新增了EMC測(cè)試設(shè)備示例附錄DD。并明確了允許使用專用軟件進(jìn)行測(cè)試;對(duì)于使用射頻(射頻頻率)的電子控制裝置,相應(yīng)的射頻要求應(yīng)滿足所適用的具體國家標(biāo)準(zhǔn)要求;對(duì)于使用PL(電源線)的HBES/BACS開關(guān)及其電子輔助裝置,應(yīng)滿足所適用的特定國家/地區(qū)的排放要求。
修改標(biāo)準(zhǔn)部分表述內(nèi)容,關(guān)鍵差異如下:修改對(duì)電阻器的相關(guān)要求,新版第102.4條直接給出對(duì)電阻器的試驗(yàn)要求,不再引用IEC 60065第14.1條。
本次修訂中所涉及到文書表達(dá)方面的勘誤,以及標(biāo)準(zhǔn)行文方式的調(diào)整,如在標(biāo)準(zhǔn)中相應(yīng)章節(jié)增加子標(biāo)題并調(diào)整條款序號(hào)等輕微編輯性差異,本文不再贅述;由于本標(biāo)準(zhǔn)所適用的電子控制裝置的涵義范圍包括了住宅和樓宇電子系統(tǒng)(HBES)、建筑自動(dòng)化控制系統(tǒng)(BACS)開關(guān),由此帶來的標(biāo)準(zhǔn)條文中的適用產(chǎn)品范圍的變化,本文亦不再贅述。
根據(jù)上文提到,新版標(biāo)準(zhǔn)的主要變化內(nèi)容,總結(jié)出電子開關(guān)在依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEC 60669-2-1以及相應(yīng)國標(biāo)GB/T16915.2進(jìn)行檢測(cè)時(shí),常見的不合格項(xiàng)目如標(biāo)志、結(jié)構(gòu)、元器件的檢查這幾個(gè)方面進(jìn)行研究分析,供相應(yīng)從業(yè)人員參考。
常見不合格內(nèi)容為,制造商或生產(chǎn)廠未按照標(biāo)準(zhǔn)第8章要求,表示出相應(yīng)的標(biāo)志。具體為:
1)產(chǎn)品底座上無制造商或銷售商的名稱或商標(biāo)或識(shí)別標(biāo)志(見圖1所示);
2)未在產(chǎn)品底座上標(biāo)識(shí)出小間隙結(jié)構(gòu)、微間隙結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體開關(guān)裝置符號(hào)(見圖1所示);
3)根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際使用情況,未標(biāo)識(shí)出產(chǎn)品的負(fù)載種類符號(hào)(見圖1所示);
圖1 不符合示例
4)產(chǎn)品底座上未準(zhǔn)確標(biāo)識(shí)出額定電壓值,未按標(biāo)準(zhǔn)要求標(biāo)識(shí)出每一種負(fù)載的最小和最大電流,或最小和最大負(fù)載(見圖2所示);
圖2 不符合示例
5)產(chǎn)品電路中帶有熔斷器的電路板上,未正確標(biāo)識(shí)出熔斷器的額定值和類型(見圖3所示)。
圖3 不符合示例
圖4所示的蓋板,采用非螺釘固定的方式固定,且在拆卸該蓋板時(shí)要朝幾乎垂直于安裝/支承表面的方向施力才能拆卸的蓋板。拆掉該蓋板后,標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)指僅能觸及絕緣部件,蓋板的脫扣力測(cè)試為10N;下圖所示產(chǎn)品,施加10N的力進(jìn)行檢測(cè),蓋板能脫出(見圖4所示)。
圖4 不符合示例
如圖5所示,在無過流保護(hù)的情況下,安規(guī)電容X2直接與L、N端子相連接。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)第102章要求,X2安規(guī)電容的使用要求,在不串聯(lián)阻抗的時(shí),應(yīng)在X2安規(guī)電容的前置裝有過流保護(hù)元件;下圖所示產(chǎn)品,未裝有過流保護(hù)元件。
圖5 不符合示例
IEC 60669-2-1:2021 "Switches for household and similar fixed electrical installations - Part 2-1:Particular requirements - Electronic control devices" 標(biāo)準(zhǔn)除了試驗(yàn)項(xiàng)目測(cè)試變化外,最大的變化是將標(biāo)準(zhǔn)IEC 60669-2-5 所規(guī)定的住宅和樓宇電子系統(tǒng)(HBES)用開關(guān)的相關(guān)要求納入其中;結(jié)合IEC 60669-2-5的相關(guān)條款內(nèi)容,新增BACS(building automation and control systems)等開關(guān)名詞;以及明確了針對(duì)預(yù)期用于控制LEDs 的開關(guān)的相關(guān)試驗(yàn)和要求;明確針對(duì)帶有“l(fā)ooping through function”功能的開關(guān)的相關(guān)試驗(yàn),指火線或火線和零線端子上的裝置,用于為安裝電路中的其他設(shè)備供電;新增條款17.101 對(duì) Looping through circuit 的溫升試驗(yàn),按圖102所示的方法加載制造商聲稱的上游保險(xiǎn)絲或斷路器的額定電流1 h,端子溫升不超過55 K。另外,新增部分測(cè)試章節(jié)以及對(duì)附錄進(jìn)行調(diào)整,如新增第103章Electromagnetic fields(EMF)電磁輻射。更改規(guī)范性附錄Annex A為:針對(duì)具有軟纜出口和保持裝置的電子控制設(shè)備的附加要求;更改資料性附錄Annex B 為:為協(xié)調(diào)IEC 60669 與IEC 60228、IEC 60998 和IEC 60999 的要求而在未來計(jì)劃的修改。新增資料性附錄Annex C:電路開發(fā)(19.3);新增資料性附錄Annex D:絕緣刺穿端子的附加要求;新增資料性附錄Annex E:預(yù)期用于環(huán)境溫度低于-5 ℃的開關(guān)的附加要求和試驗(yàn);新增資料性附錄Annex DD:測(cè)試設(shè)置;新增資料性附錄Annex EE:中相位切斷調(diào)光器的電氣接口規(guī)范相位切斷調(diào)光照明系統(tǒng);新增資料性附錄Annex FF,并對(duì)Annex AA 和CC 進(jìn)行了調(diào)整。
企業(yè)在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí),應(yīng)依據(jù)新版標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行充分考慮和嚴(yán)格要求。通過上文對(duì)新舊標(biāo)準(zhǔn)差異解讀以及對(duì)電子開關(guān)常見檢測(cè)問題的研究分析,能夠幫助企業(yè)對(duì)新版標(biāo)準(zhǔn)的換版有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)與了解,在開發(fā)和檢測(cè)認(rèn)證階段能夠加快進(jìn)度,縮小企業(yè)生產(chǎn)成本,提高效率。
隨著科技的發(fā)展,人民生活水平的提高,對(duì)電子開關(guān)產(chǎn)品的要求也越來越嚴(yán)格,產(chǎn)品功能多元化的要求也越來越多。因此,新版標(biāo)準(zhǔn)的換版,在滿足了市場(chǎng)的消費(fèi)需求的同時(shí),對(duì)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)要求進(jìn)行了規(guī)范和調(diào)整??傮w上,電子開關(guān)在其產(chǎn)品功能和技術(shù)上將會(huì)不斷創(chuàng)新,在提高產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)下,追求新的功能和新的技術(shù)要求,是行業(yè)未來的發(fā)展方向。