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储水式电热水器产品安全问题及其分析

2016-04-22 来源:家电科技 作者:陈树东 浏览次数:174
导读:一、背景国家质量监督检验检疫总局于9月3日公布了2012年第2季度储水式电热水器产品质量国家监督抽查结果,少数企业依旧在安全项目及性能项目出现了不合格情况。本文将就本次监督抽查,同时结合日常检验中较常出现的不

一、背景

国家质量监督检验检疫总局于9月3日公布了2012年第2季度储水式电热水器产品质量国家监督抽查结果,少数企业依旧在安全项目及性能项目出现了不合格情况。本文将就本次监督抽查,同时结合日常检验中较常出现的不合格情况进行浅析,并提出不合格情况的整改建议,以期相关企业参考。

二、检验依据

• GB 4706.1-1998《家用和类似用途电器的安全 第一部分:通用要求》

• GB 4706.12-2006《家用和类似用途电器的安全 储水式热水器的特殊要求》

• GB/T 20289-2006《储水式电热水器》

• GB 21519-2008《储水式电热水器能效限定值及能效等级》

• 经备案现行有效的企业标准及产品明示质量要求,

三、检验项目

• 对触及带电部件的防护

• 输入功率和电流

• 发热

• 在工作温度下的泄漏电流和电气强度

• 耐潮湿

• 泄漏电流和电气强度

• 非正常工作

• 机械强度

• 结构

• 内部布线

• 电源连接和外部软线

• 外部导线用接线端子

• 接地措施

• 螺钉和连接

• 爬电距离、电气间隙和穿通绝缘距离

• 对在接地系统异常时提供应急防护措施的Ⅰ类热水器的附加要求

• 额定容量

• 24小时固有能耗系数

• 热水输出率

四、国抽中的主要问题

本次国家监督抽查中不合格项目主要涉及“接地措施”、“24小时固有能耗系数” 、“热水输出率”和“额定容量”。

1、接地措施

现象:Ⅰ类和0Ⅰ类器具应提供永久可靠的接地保护措施。本次抽查有1批次产品在此项目出现了不合格情况,具体表现是如果电源软线从固定装置中滑出,接地导线先于载流导线绷紧(如下图)。 


储水式电热水器产品质量问题及其分析

原因:(1)端子的设计不合理,相对于L、N线接线端子,接地端子与软线固定装置之间的距离更远;

          (2)接地导线预留的长度小于L、N线的长度。

措施:(1)端子的设置应确保相对于L、N线接线端子,接地端子更为靠近软线固定装置;

          (2)接地导线应预留更长的长度。

2、24h固有能耗系数

“24h固有能耗系数” 项目主要考核储水式电热水器在使用过程中对热水的保温效果,本次抽查共有4批次产品在这个性能项目上出现不合格。
    现象:实测24h固有能耗系数大于产品的标示值。

原因:(1)用于发泡的原料,即白料(多元醇)与黑料(异氰酸酯)质量较差,且白料和黑料的比例不恰当
          (2)发泡工艺差,发泡不充分,造成保温层厚度、密度不均衡;
          (3)发泡用料不足,保温层厚度过小及密度过低;
          (4)端盖处缺少足够的保温措施。
    措施:(1)选用质量较好的白料、黑料,同时,用于混合进行发泡的白料与黑料的比例需严格控制;
          (2)改善发泡工艺,充分发泡,尽量保证热水器各处保温层厚度及密度的均衡;
          (3)有效控制发泡材料的用量,确保保温层具有与标称能效等级相对应的厚度、密度;
          (4)在端盖处增加保温棉等保温措施。

另外,保温材料的衰减对24h固有能耗系数也存在一定的影响,企业在进行能效等级标示时需要预留必要的余量。

3、热水输出率

本次抽查共有4批次产品出现了“热水输出率”项目不合格,需要引起企业的重视。“热水输出率”主要考核储水式电热水器产品在正常使用中提供一定温度范围内热水的能力是否与标称的能效等级相符合。热水输出率较低,在正常使用中热水器提供的热水量较少,将损害消费者利益。
   现象:除了个别企业虚假标示外,热水输出率与标称能效等级不符。

原因:发热管的形状以及温控器安装的位置不当。笔者发现热水器进水口内嵌进水短管的结构,对产品热水输出率的影响尤为重大,尤其是进水短管顶端是否完全密封(如下图)。进水短管顶部若未完全密封,进行“热水输出率”试验时,注入的冷水将有一部分直接喷射到热水器容器顶部,容器上层的热水将较快受到影响,整个容器内的热水温度都在急速降低,造成标准规定温度范围内的热水输出量大幅减小,最终导致“热水输出率”不合格。 
 


 进水口内嵌进水短管(左侧短管顶端完全密封,右侧软管顶端未完全密封)

进水口内嵌进水短管(左侧短管顶端完全密封,右侧软管顶端未完全密封)

措施:使用顶端完全密封、结构恰当的进水短管,同时配合发热管的形状,合理地设置温控器的位置。

4、额定容量

GB/T 20289-2006标准中第6.1条规定“热水器的水箱实际容量C与额定容量CR的偏差应不高于±10%”
    表现:产品的实测容量过低,与额定容量的偏差超过了-10%。

原因:企业为了宣传效果故意夸大额定容量,日常生产中未严格执行标准组织生产。

措施:实实在在做人

五、其他常见问题

在日常CCC认证、工商市场抽查以及地区监督抽查中,储水式电热水器产品在“标志和说明”、“耐潮湿”、“电源连接和外部软线”以及“对在接地系统异常时提供应急防护措施的Ⅰ类热水器的附加要求”这几个项目上较易出现不合格情况。

1、标志和说明

产品的标志及说明是消费者直接获取产品信息和使用方法的途径,信息的错误或缺失有可能使消费者在使用中或维护中发生危险操作。储水式电热水器产品在此项目出现不合格的情况主要有以下两种:(1)符号使用错误,特别是单位的大小写(如图4);(2)说明书缺少必要的说明和安全警示,在地区的监督抽查中,经常出现热水器使用了压扣作为软线固定装置(如图5),产品的结构并不适用X型连接,而说明书中也没有Y型连接更换电源软线的说明。 


 符号使用错误(“Mpa”应为“MPa”)

使用压扣作为软线固定装置

    措施:企业应注意加强对标准相关章节、条款的学习,严格按照GB4706.1-1998和GB4706.12-2006的要求进行标注和说明,并加强产品的日常检验。

2、耐潮湿

GB4706.12-2006规定了室外安装的热水器的防水等级至少是IPX4,其他热水器至少是IPX4。储水式热水器产品在此项目出现的不合格情况基本表现为:热水器的温控器旋钮与轴未可靠固定,属于可拆卸部件,进行防水试验时需拆下此旋钮,水从孔洞进入,导致温控器带电部件与外壳之间加强绝缘的爬电距离小于标准规定值,电气强度试验出现击穿(如下图)。 
 



        温控器旋钮可拆卸                               温控器旋钮被拆下

措施:在旋钮处增加卡槽等措施,使旋钮与温控器的轴可靠固定,进行防水试验则不必拆下此旋钮。

3、电源连接和外部软线

带有电源软线以及打算用柔性软线永久连接到固定布线的器具,应有软线固定装置,使导线在接线端处免受拉力和扭矩,并保护导线的绝缘免受磨损。在日常检验中发现,部分企业未能根据所使用电源软线的横截面积,合理地设计、使用软线固定装置,是造成不合格情况发生的主要原因。另外,使用压扣作为软线固定装置,热水器外壳的压扣安装孔大小,将会影响压扣对软线的固定效果;安装孔过大会造成压扣不能很好的压紧电源软线,导致此项目不合格。


100N拉力试验,电源软线被拉出,位移大于2mm

措施:采用螺钉绝缘板的压紧方式来进行电源软线的固定,对不同横截面积的电源软线都有比较好的压紧效果,企业可以优先考虑采用这种软线固定方式。当然,只要能根据所使用的电源软线,恰当的设置软线固定装置,压扣等方式也完全可以起到很好的固定作用。

4、对在接地系统异常时提供应急防护措施的Ⅰ类热水器的附加要求

此项目在GB4706.12-2006中属于规范性附录,并非强制性要求,但标明了具有在接地系统异常时提供应急防护措施的Ⅰ类热水器,在接地系统异常时,应提供一直持续到人工切断电源的报警措施,并且能将泄漏电流限制在不大于5mA。

目前主要的防护技术主要有水电阻防护技术(“防电墙”技术)和断电法防护技术(漏电保护插头)两种。

对于使用“防电墙”来提供接地系统异常时应急防护措施的热水器,出现的不合格情况主要是热水器的外壳、挂钩等易触及金属部件未与接地内胆隔离,进行附录中的泄漏电流试验,泄漏电流值大于5mA。

对于使用漏电保护插头的热水器,由于普通的漏电保护插头并无PE线断开功能,因此如果漏电保护插头选择不当,将会造成接地线带电时,热水器没有任何的报警措施,进行泄漏电流测试,漏电保护插头也不动作断电,泄漏电流值大于5mA(如图)。

普通的漏电保护器,无PE线断开功能

使用“防电墙”的热水器,应将外壳、挂钩等易触及金属部件悬空,与接地金属进行有效的隔离,或者使用非金属材料制成的外壳、挂钩。
    而对于使用漏电保护插头的储水式电热水器,正确地选用具有PE线断开功能,接地线带电时能提供断电保护的漏电保护插头,加强此关键元件采购的把关,能有效防止此项目不合格情况的发生。

作者简介:陈树东 广东产品质量监督检验研究院

 

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