IEC60065第7版与IEC60065第6版以及GB8898的差异.docx
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IEC60065第7版与IEC60065第6版以及GB8898的差异
IEC60065第7版与IEC60065第6版以及GB8898-2001的主要差异
ThemaindifferenceofIEC60065ed.7,IEC60065ed.6andGB8898-2001
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
AbstractThisarticlegivesmainlythedifferenceinsafetechnicsofthethreestandardeditions,theinternationalstandardsIEC60065ed.7andIEC60065ed.6andnationalstandardGB8898-2001.
Keywordscreepagedistanceclearancenormaloperatingconditionfaultconditionhazard
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(IECTC92已与IECTC74合并,新技术委员会为IECTC108)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IEC60950(GB4943)《信息技术设备的安全》、IEC60335(GB4706)《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(requiredwithstandvoltage),通信网络瞬态电压(telecommunicationnetworktransientvoltage),额定消耗功率(ratedpowerconsumption),远程电源馈电系统(remotepowerfeeding),专用电池(specialbattery),TNV电路(TNVcircuit)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transportableapparatus(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touchcurrent(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-polemainsswitch修改为电源开关mainsswitch(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potentialignitionsource(2.8.11)和通信网络telecommunicationnetwork(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。
IEC60065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,IEC60065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IEC61558.1(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IEC60950(GB4943)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5.4.2a)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IEC60990(GB/T12113)《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
外壳零部件
冲击(焦耳+/-1%)
便携式设备或桌面支撑设备的顶部、侧面、背面和正面
2J
固定安装式设备的所有暴露面
2J
落地式设备的顶部、侧面、背面和正面
3.5J
钢球的高度h=E/(g×m)
其中:
h是垂直距离,单位m;E是冲击能量,单位J;g是9.81m/s的重力加速度;m是钢球的质量,单位kg
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IEC60950(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
顶端的直径mm
力矩Nm
小于8.0
0.3
大于或等于8.0
0.6
电气间隙和爬电距离
电气间隙和爬电距离是音视频产品安全标准结构检查的主要技术指标,标准第7版和第6版(GB8898-2001)均对其有详细的要求,但其要求不同。
标准第7版中电气间隙和爬电距离的主要依据是IEC60664-1(GB/T16935.1)《低压系统内设备的绝缘配合第1部分:
原理、要求和试验》,同其他安全标准的要求一致,如IEC60950(GB4943)。
电气间隙的尺寸主要是考虑进入设备的瞬态过电压和设备内部产生的峰值电压不能使其击穿,瞬态值的大小按照正常电网电源电压和供电装置来确定;瞬态过电压划分为I~IV类(又称I~IV类设施)四组,在设计固体绝缘和电气间隙时,要求采用适当的绝缘配合,以保证在瞬态过电压超过II类过电压限值时,固体绝缘能承受更高的电压;对工作在额定电压不大于300V的与电网电源导电连接的电路,若电路中的峰值工作电压超过了电网电源电压的峰值,则基本绝缘或加强绝缘上的最小电气间隙是标准表8中绝缘工作电压等于额定电网电源电压的最小电气间隙值与标准表9中适用的附加电气间隙值之和。
爬电距离的尺寸主要是考虑在给定的工作电压(交流有效值或直流电压值)和污染等级下不会产生绝缘的闪络或击穿,按IEC60112(GB4207)《固体绝缘材料在湿热条件下相比漏电起痕指数和耐漏电起痕指数的测定方法》所述的耐漏电起痕指数(PTI)试验,绝缘材料又分I、II、IIIa、IIIb四种不同的材料的组别;同样的工作电压,不同组别的材料其爬电距离的要求值不同,如果不知道材料的组别,就假定材料为Ⅲb组。
电气间隙和爬电距离所要求的最小值均与污染等级有关,污染等级1适用于能隔绝灰尘和潮气的密封元器件和组件,污染等级2一般适用于本标准适用范围内所包括的设备,污染等级3适用于受到导电污染物污染或在水汽凝结时成为导电状态的干燥非导电污染物污染的设备局部区域或处于存在类似污染物的环境中的设备。
如果从标准表11中查得的爬电距离小于相应的电气间隙,则其电气间隙值就是最小爬电距离的数值,也就是说任何情况下的最小爬电距离不能小于其电气间隙。
标准第6版(GB8898-2001)的电气间隙和爬电距离按其标准中图9(第7版已删除)的曲线确定,在该图中电气间隙和爬电距离只与交流峰值(或直流)电压有关,且电气间隙和爬电距离的值相同。
标准第7版和第6版(GB8898-2001)中电气间隙和爬电距离均按标准的附录E进行检查,均允许由导电零部件分割的符合附录E要求的若干部分组成,在满足标准4.3.1、4.3.2和11.2的要求时均允许小于规定值(与电网电源连接直接的不同极性的零部件之间的绝缘除外)。
对于海拔2000m以上地区使用的设备,IEC60065第6版中,只是在总则中说可能需要有附加要求;GB8898-2001的13.1.1的注中考虑了海拔2000m以上的情况,但也没有给出具体的要求;IEC60065第7版就电气间隙和爬电距离,还新增加了规范性附录J“确定最小电气间隙的替换方法”,附录J中海拔2000m以上地区使用的设备要求用表J.2的值加上标准IEC60664-1(GB/T16935.1)表A.2的值。
11.元器件
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IEC61558(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/T7153)《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IEC60730-1《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IEC61051-2(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IEC61051-2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IEC60950(GB4943)的相关条款类似。
13.1对于质量大于或等于25kg,或高度(含推车或支架)大于或等于1m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))
潜在引燃源的开路电压
交流,V(峰值)或直流,V
从潜在引燃源向下或向侧面到元器件或零部件的距离(见图2)
mm
从潜在引燃源向上面到元器件或零部件的距离
(见图2)
mm
IEC60707(GB/T11020
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