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IEC60065第7版与IEC60065第6版以及GB8898-2001的主要差异

2017-12-27 来源:安规与电磁兼容网 浏览次数:31
导读:摘要:本文主要介绍了国际标准IEC60065第7版与第6版以及的我国现行国家标准GB8898-2001三个版本之间的技术差异。关键词: 爬电距离 电气间隙 正常工作条件故障条件 危险IEC60065第7版《音频、视频及类似电子设备 安全要

摘要:本文主要介绍了国际标准IEC60065第7版与第6版以及的我国现行国家标准GB8898-2001三个版本之间的技术差异。

关键词: 爬电距离  电气间隙  正常工作条件   故障条件  危险

IEC60065第7版《音频、视频及类似电子设备  安全要求》是由IEC第92技术委员会(IEC TC92已与IEC TC74合并,新技术委员会为IEC TC108)制订的。IEC60065第7版既保留了IEC60065第6版严格保护使用人员的特点,又考虑到不同的非安全隐患就不同产品对使用者和产品本身的影响。标准第7版和第6版相比其使用的产品要广泛得多,它适用于额定电源电压不超过250V(单相或直流)/433V(非单相交流)的所有音/视频产品,不再考虑产品是否适用于其它安全标准,如IEC 60950(GB 4943)《信息技术设备的安全》、IEC 60335(GB 4706) 《家用和类似用途电器的安全》系列标准。

GB8898-2001《音频、视频及类似电子设备  安全要求》是等效采用IEC60065第6版制定的国家标准,考虑到我国的语言、电网电源及人民生活环境等特殊情况,在制定国家标准GB8898-2001时对IEC60065第6版进行了适当的修改和补充。现就这三个版本标准的主要安全技术差异按标准的前后顺序进行讨论,括号内的条款号一般为标准对应版本的条款号。

范围

虽然IEC60065第7版与第6版(GB8898-2001)都适用于相同的额定电源电压,即单相交流电源或直流电源的设备均不超过250V,对连接到非单相电源的设备不超过交流433V。但第7版标准的适用的产品远远多于第6版标准适用的产品。
标准第7版适用于设计成由电网电源、电源设备、电池或遥控电源馈电系统供电的,预定用来分别接收、产生、录制或重放音频、视频和有关信号的电子设备,也适用于设计成专门与上述设备组合使用的设备;第6版(GB8898-2001)只适用于设计成由电网电源或电源设备供电的上述设备。

第7版删除了第6版(GB8898-2001)1.1.5条的不适用设备。

第7版在标准范围内的设备举例中增加了电子光效果设备,用于警告系统的设备,电缆起点接收机,多媒体设备,专业普通用放大器、电唱机或光盘机、磁带录放机、录像机和有线广播扩音系统,专业音/视频系统。

2. 定义

第7版在第6版(GB8898-2001)定义的基础上增加了要求耐压(required withstand voltage),通信网络瞬态电压(telecommunication network transient voltage),额定消耗功率(rated power consumption),远程电源馈电系统(remote power feeding),专用电池(special battery),TNV电路 (TNV circuit)以及TNV-0、TNV-1、TNV-2、TNV-3电路的定义。

第7版对第6版(GB8898-2001)的部分定义进行了修改。移动式设备 transportable apparatus(2.2.11)修改为:专门设计成可以频繁地从一个地方移动到另一个地方,其质量不超过18kg的设备;接触电流  touch current(2.6.9)修改为:当人体接触设备的一个或多个可触及零部件时通过人体的电流;将第6版(GB8898-2001)的全极电源开关  all-pole mains switch修改为电源开关 mains switch(2.7.11),修改后的定义为:能断开除保护接地导体以外的所有电网电源的单极或各极的手动机械开关;另外,标准第7版还对潜在引燃源  potential ignition source(2.8.11)和通信网络  telecommunication network(2.4.7)进行了重新定义。

一般试验条件

3.1 正常工作条件

标准第7版在正常工作条件(4.2.1)中增加了“在额定电压上测量额定消耗电流和额定消耗功率”和“电池供电的设备用充满电的可充电电池或新的干电池供电”的要求。对于设备的供电电压, 由第6版的任何额定电源电压范围下限的0.9倍或上限的1.06倍的任何标称电压上修改为第7版的任何额定电源电压范围下限的0.9倍或上限的1.1倍的任何标称电压上, 修改后与GB8898-2001一致。

标准第7版对音频放大器增加了替代试验,其试验方法为: 在对放大器的功能无不利影响之处,用1kHz或另一个频率(如果适用)的正弦波信号提供给每一个通道, 另一个频率对应于设备相应部分的上限和下限-3dB响应点的几何平均值;如果正弦波信号测量的结果不符合本标准的要求,则用粉红噪声信号进行测量。第7版对带音频放大器设备确定某个零部件或端子接触件是否危险带电的检验方法也作了相应的修改。对于预计放大器的功能依靠两个通道的相位差的地方,要求用于两个通道的信号之间的相位差为90°。

3.2 故障条件

标准4.3.6条, 第6版(GB8898-2001)为“如果在设备使用过程中因内部或外部影响可能使电动机堵转,则将电动机堵转”, 第7版修改为“电动机堵转”; 标准4.3.9条, 第7版修改为: “向其他设备供电的设备输出端子,与最不利的负载阻抗连接,包括短路,但直接与电网电源连接的输出插座除外。基于过流保护和输出配置,电源输出插座加载到最高可能负载的1.1倍,除非连接输出插座的导线具有与电源软线相同的截面积。” 其中“基于过流保护……的截面积”为第7版新增加内容。

标准第7版还增加了4.3.16条:对带有充电电路的设备,给专用电池完全放电,短路其中一个单体电池后重新充电。

4.标记和说明

第7版删除了第6版(GB8898-2001)中用于热带气候的设备的标记。增加了预定要连接到交流电网电源供电的设备的额定消耗电流或额定消耗功率的测量, 在额定电压下测量的消耗值不应超过标示值的10%; 而在标准第6版(GB8898-2001)无相关规定。

对说明书的要求, 标准第7版增加了I类结构的设备应连到带保护接地连接的电网电源输出插座上的警告,多媒体系统中为确保设备正确和安全的安装和通信的说明, 预计安装在墙壁或天花板上的设备为防止伤害必按安装说明书的要求须紧固在地板/墙壁的警告以及对电网电源的断接装置的说明等内容。

IEC 60065第7版和第6版对额定电压和频率的标示未明确规定具体的数值,仅以示例来表述,而示例中的电压未包含中国的电压,GB8898-2001根据我国的电网电源要求,对电源的额定值作了明确规定:对于单一的额定电压,要标示220V;对于额定电压范围,要覆盖220V;对于多个额定电压,其中之一必须是220V,并在出厂时设定为220V;对于额定频率或额定频率范围为50Hz或包含50Hz。对安装说明书或使用说明书中的语言,IEC 60065第7版和第6版中5.4条规定为"预定使用设备的国家所能接受的语种",GB8898-2001根据我国的质量法的有关规定改写为"规范中文"。

正常工作条件下的发热

对于绕组线测量温升的方法,虽然标准第7版和第6版(GB8898-2001)均规定用电阻变化法或能给出绕组线平均温度的任何其他方法。在第7版的“表3 设备的零部件的允许温升”的注中增加了注g: 只要热电耦能放在绕组的近处,开关变压器的温升可用热电耦进行测量, 允许温升比表3的规定值低10K; 在第6版(GB8898-2001)对应的表“表2 设备的零部件的允许温升”的注中无相关规定。

防触电的结构要求

标准第7版增加了对使用无附加衬垫隔层绝缘的绝缘绕组线的要求(8.17), 对用无附加衬垫隔层绝缘的绝缘绕组线的绕组元器件耐久性试验(8.18), 从电网电源断接(8.19)和电源开关不应安装在软电缆电线上(8.20)。

其中, 8.17条和8.18条与标准IEC 61558.1(GB19212.1)《电力变压器 电源装置和类似产品的安全  第1部分:通用要求》中的相关条款一致, 标准IEC 60950(GB 4943)中也有类似条款。

8.19条由8.19.1和8.19.2组成。8.19.1条:当设备设计成从电网电源馈电时, 应提供从电网电源隔离设备的断接装置,以便维修。断接装置的例子有电网电源插头, 器具耦合器, 全极电源开关和全极电路断路器。当电源软线或器具耦合器作为断接装置时,使用说明书要符合本标准5.4.2 a)的要求。当全极电源开关或全极电路断路器为断接装置时,每一极接触件的分开距离至少为3mm且应同时断开所有极。通过检查和测量来检验其是否合格。8.19.2条是对电源开关作为设备的断接装置的要求, 同标准第6版(GB8898-2001)的14.6.3条。

标准第7版的8.21条是对开关触点间跨接元件的要求, 同标准第6版(GB8898-2001)的14.6.5条。

正常工作条件下的触电危险

标准第7版将9.1.1条的“一般要求”又进一步细分为9.1.1.1条“危险带电件的确定”和9.1.1.2条“可触及件的确定”。 9.1.1条中将确定危险带电零部件是否符合可触及要求的危险带电电压限值规定为不超过交流1000V或直流1500V, 对更高的电压, 在危险带电零部件与试验指或试验针之间要求其电气间隙符合标准13.1.1对基本绝缘规定的电气间隙;而第6版(GB8898-2001)没有提出对电压的限制。对于危险带电件的确定,第7版对专业设备的音频信号,放宽到120V有效值,对非专业设备的音频信号, 放宽到71V有效值,而第6版(GB8898-2001)对所有设备均为交流35V(峰值)或直流60V。对于I类结构的设备的对地接触电流第7版规定有效值不超过3.5mA;第6版(GB8898-2001)中接触电流均按标准IEC 60990 (GB/T 12113)《接触电流和保护导体电流的测量方法》中的“加权接触电流(感知电流和反应电流)的测量网络”进行测量,其限值均为交流限值U20.35V(峰值) 相当于交流限值0.7mA(峰值),直流限值U11.0V相当于直流限值2.0mA,交流限值U135V(峰值)相当于频率大于100kHz时的交流限值70mA(峰值)。

[其值均为交流限值U2不超过0.35V(峰值) 相当于交流限值0.7mA(峰值),直流限值U1不超过1.0V相当于直流限值2.0mA,交流限值U1不超过35V(峰值)相当于频率大于100kHz时的交流限值70mA(峰值)。]

8.绝缘要求

为了模拟由于雷电通过天线端子注入设备而引起的对于设备绝缘隔离的瞬态电涌冲击,标准第7版和第6版(GB8898-2001)均要求在设备的天线连接端子与电网电源端子之间进行电涌试验。第7版只要求在Ⅱ类设备上进行电涌试验,而标准第6版(GB8898-2001)没有对进行电涌试验的设备类型进行限制。

机械强度

标准第7版增加了跌落试验(12.1.4),应力消除试验(12.1.5)和伸缩或拉杆天线(12.6)。对于撞击试验和振动试验,标准第7版和第6版(GB8898-2001)的要求完全相同;对于冲击试验,标准第7版除了动能0.5J的弹簧冲击锤试验,还增加了对设备外壳的光滑钢球冲击试验。

9.1 光滑钢球冲击试验

保护危险带电零部件的无通风孔固体外壳表面应承受表1规定的单次冲击, 冲击由一个直径(50±1)mm质量约500g的实心进行、光滑钢球从图1示例的垂直距离自由落体产生,用规定的冲击力沿外壳表面的垂直方向打击外壳。

表1   在设备外壳上的冲击试验

图1  钢球冲击试验

9.2 跌落试验

质量等于或小于7kg的便携式设备要经受跌落试验。用一完整设备样品, 以可能对其会造成最不利结果的位置从1m高的距离跌落到本标准规定的水平表面试验台上, 样品要承受三次这样的冲击。 9.3 应力消除试验
模压或注塑成形的热塑性塑料外壳结构的设备的应力消除试验在烘箱内进行, 该试验与标准IEC 60950(GB4943)《信息技术设备的安全》中4.2.7条的要求类似。

9.4伸缩或拉杆天线

伸缩或拉杆天线要装配直径至少为6.0mm的钮扣形或球形顶端;要为伸缩或拉杆天线装配防护装置或挡板,以防天线或固定金属附件的任何零部件损坏时滑落到设备中并触及危险带电件。天线的顶端和伸缩天线的节用可靠方法固定,以防其移动。通过下列试验来检验是否合格。

天线顶端要承受20N的轴向力1min。另外,如果天线顶端由螺纹连结,用表2的拧松力矩施加在另外5个样品的顶端。力矩用固定杆逐渐施加, 当到达规定力矩时,对任何样品的保持时间不大于15s, 不小于5s,且5个样品的平均保持时间不大于8s。

表2  顶端试验的力矩值

11.1  电感器和绕组

第7版和第6版(GB8898-2001)对电感器和绕组的基本要求相同,第6版(GB8898-2001)中的 电感器和绕组只能符合本标准的要求;第7版标准则规定可以符合本标准的要求或者符合IEC 61558(GB19212)系列标准中相关标准的要求。

11.2   保护装置

对于热熔断体的随机试验,第6版(GB8898-2001)要求试验进行10次,不允许失效;而标准第7版只要求试验进行3次,不允许失效。熔断器座上或熔断体附近的标示,标准第7版增加了熔断器的额定电压,并规定所安装熔断体的额定电压不能低于标示的额定电压值。标准第7版和第6版(GB8898-2001)检验热敏电阻器的标准不同,第6版(GB8898-2001)要求热敏电阻器符合IEC60738(GB/T 7153)《直热式阶跃型正温度系数热敏电阻器 第1部分:总规范》,而标准第7版则要求热敏电阻器符合IEC 60730-1《家用和类似用途的自动电器控制装置 第1部分:通用要求》的15、17、J15和J17章。

11.3  电池

对于锂电池标准第7版和第6版(GB8898-2001) 均要求其放电电流和反向电流不超过电池制造厂商规定的允许值; 对于可充电电池标准第6版(GB8898-2001) 要求充电电流和充电时间均不超过电池制造厂商规定的允许值,而标准第7版只对充电电流有要求。对其测量电流时, 新旧版标准均要求从电路中取出锂电池,但标准第6版(GB8898-2001)要求通过短接电路来代替锂电池; 而标准第7版可通过放电电流的电压源或反向电流的短接电路来代替锂电池。标准第7版还增加了电池的模压应力释放(14.10.4)和电池跌落试验(14.10.5)。

11.3.1 电池模压应力释放

采用热塑性材料容纳电解液的特殊电池,如果电解液可能接触到绝缘或泄漏到用户可维护的操作舱,则由于模压引起的应力不能泄漏电解液。通过下列试验来检验是否合格。
将电池放置于气流循环的烘箱中,维持70℃,7h,烘箱调节后检查电池泄漏的电解液。

11.3.2 电池跌落试验
由使用者更换的特殊电池不能在跌落后泄漏电解液。通过下列试验来检验是否合格。 用3个样品进行试验,每一个由1m高度自由跌落到本标准规定的硬木板台面上,检查每个样品是否泄漏电解液。 11.4  光电耦合器
光电耦合器经常连接在电网电源与可触及导电零部件或与其相连接零部件之间,标准第7版和第6版(GB8898-2001) 均要求测量其内部和外部的电气间隙和爬电距离,测量光电耦合器内部的电气间隙和爬电距离非常麻烦,因此标准第7版允许通过有接缝的绝缘(13.6)试验替代测量其电气间隙和爬电距离。

11.5  浪涌抑制型压敏电阻器

浪涌抑制型压敏电阻器是标准第7版新增元器件,它主要用于抑制电网电源中的过电压侵入设备, 标准第7版对浪涌抑制型压敏电阻器的要求如下:

为抑制电网电源中的过电压侵入设备而使用的浪涌抑制型压敏电阻器应符合IEC 61051-2(GB/T10194)《电子设备用压敏电阻器 第2部分: 分规范 浪涌抑制型压敏电阻器》的要求。

除永久性连接式设备的接地零部件外, 此类元件不应连接在电网电源与可触及导电零部件或与其相连接零部件之间。

浪涌抑制型压敏电阻器要按照IEC 61051-2进行优先气候类别、最大连续交流电压、脉冲电流等级、着火危险和热应力试验。

外接软线标准第7版和第6版(GB8898-2001)对外接软线的要求基本相同,只是16.7条标准第6版(GB8898-2001)仅要求属于乐器及其附属放大器的可移动设备装配与可拆卸的电线组件连接的器具插座,或配备一个在设备不使用时能保护电源软线的存放装置,例如存放仓、盘线钩或盘线柱;而标准第7版对所有可移动设备均有此要求。

稳定性和机械危险

标准第6版(GB8898-2001)的安全要求和试验方法第7版均予以保留。标准第7版和第6版(GB8898-2001)要求稳定性的试验对象不同,第6版(GB8898-2001)对质量超过18kg的设备才有稳定性要求,标准第7版对质量等于或大于7kg的设备均有稳定性要求,第7版对有稳定性要求的产品要远多于第6版(GB8898-2001)。第7版对于大设备和安装在墙壁上或天花板上的设备还增加了安全要求,新增的要求如下,与IEC 60950(GB 4943)的相关条款类似。

13.1  对于质量大于或等于25 kg,或高度(含推车或支架)大于或等于1 m的设备, 在设备上不超过距地面1.5m,能导致最不稳定的受力点施加水平方向的外力,大小为设备重量的13%或100N,取其中较小值。如果设备或与其随机提供或建议使用的推车或支架组合发生倾斜,在垂直方向上倾斜角度不能超过15时,设备不应倾倒。

13.2  预计安装在墙壁或天花板上的设备应该有适当的安装方法。通过检查设备结构及可获取的数据,或必要时通过下述试验检验其是否合格。

按照制造厂商提供的说明将设备安装在位,通过设备重心在竖直向下的方向施加一个除设备重量外的三倍于设备重量但不小于50N的附加外力1min。设备及安装附件在试验中应保持安全可靠。

防火

标准第7版和第6版(GB8898-2001)所讨论的防火防护外壳都是指可燃性等级为V1级或更优的材料制成的外壳, 在正常工作条件下开路电压超过交流4kV(峰值)或直流4kV的潜在引燃源外部要安装防火防护外壳。标准第7版和第6版(GB8898-2001)对不在防火防护外壳内的元器件和零部件的防火要求不同,第6版(GB8898-2001)的要求如表3,第7版的要求如表4。

表3  距潜在引燃源的距离(第6版(GB8898-2001))


图2  距潜在引燃源的距离和挡板设计的例子

表4  距潜在引燃源的距离和相应的可燃性等级(第7版)

图2取自标准第7版,与第6版(GB8898-2001)对应的图含义相同,V-1与FV 1完全相同,两种写法是由于标准60707(GB/T11020)的不同版本造成的。对比表3和表4可以看出标准第7版对不在防火防护外壳内的元器件和零部件的防火要求比标准第6版(GB8898-2001)要详尽得多,也要复杂得多。

14. 附录

标准第7版和第6版(GB8898-2001)的附录A、C、D、F、N完全相同。标准第7版对附录B、E、G进行了修改,新增了附录H、J、K、M。第6版(GB8898-2001)的附录P在第7版中只是作为参考文献放在标准最后,而不是作为附录。

音/视频产品随着科学技术的飞速发展,尤其是多媒体技术的高速发展而快速更新换代,新的音/视频类产品越来越强大的功能和越来越广泛的应用使其很难与其他领域的产品(如办公类产品)严格区分,这就使得新制修订的各类安全标准的要求越来越相互渗透,特别是音/视频产品与信息技术产品之间。IEC60065是IEC最早制定的安全标准之一,早期该标准主要适用于家用音视频产品,IEC60065以前的标准名称为《电网电源供电的家用和类似一般用途的电子及有关设备的安全要求》,随着标准内容的丰富和适用产品范围的扩大,标准名称也改为《音频、视频及类似电子设备  安全要求》。IEC60065第7版既融进了信息技术类产品安全标准的内容,又保留了原音视频产品安全标准严格保护使用者的特点,还考虑了更宽的电源容差,部分弥补了IEC60065第6版与GB8898-2001的差异。

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