电器安全接地和安全保护软件的问题探讨

叶建伟

(重庆市电子电器商品质量监督检验站,重庆400013)

1 引言

在家用电器的安全防护方面一般分为0类、0Ⅰ类、Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类器具。0类、Ⅱ类、Ⅲ类器具无安全的接地保护措施。但必须满足对触及带电部件的防护。而0Ⅰ类、Ⅰ类电器应永久并可靠地连接到器具内的一个接地端子,或器具输入插口的接地触点。

如何满足接地装置的充分牢固,以防止意外松动,用提供足够的回弹性能可以满足此要求。对于提供接地连续连接,则至少使用两个以上的螺钉或螺母。另一考核要求就是测试接地电阻。接地电阻试验是在器具的接地端子或器具输入插口的接地触点与易触及金属部件测量电压降。由电流和该电压降计算出电阻,该电阻值不应超过0.1Ω。如果电器带有保护性电子电路,则对保护性电子电路要进行电器软件评估试验。

2 接地电阻准确性测试方法

2.1 测试方法选用

采用四端测量法是比较准确的一种方法。由于接地电阻较小,在测量小电阻时,要考虑引线电阻和测试电极接触电阻的影响。为了消除这些影响,达到精确测量,采用四端测量即：“电压回路等电位、电流回路等电流”。

2.2 测量电流的要求

电器一般都限定空载电压不超过12V,电流等于器具额定电流1.5倍或25A取较大值。该电流轮流在接地端子或接地触点与每一个易触及金属部件之间通过。

为了防止电器产品万一绝缘失效引起易触及金属部件带电伤人。当易触及金属作为导体时,能保证接地端子、接地触点和接地连续性端子在接地回路中成为一体,通过供电线路中过流保护装置动作来切断外电源,使人触及这类电器的金属部件时不产生电击的危险。这就对测量设备的输出电流恒定要求很高。大部分家电标准所要求的25A下测试并且维持1m in,换言之,在过流保护装置未动作的这段恶劣时期,应通过可靠的接地连续性来保证使用者的安全。由此可见,接地电阻测试设备不仅仅需要测出准确的阻值,而且应该能够真正提供大电流,这样才能完成考核出被测样品的接地连续性。测量设备的横流输出一般为±5%。

2.3 接地电阻仪的有效控制

(1)接地电阻仪是用于安全检测属强制检定的器具。根据《中华人民共和国计量法》和《中华人民共和国强制检定的工作计量器具明细目录》应实施强制检定。检定周期一般不超过一年。检定规程按《JJG984-2004》要求进行。

(2)在两次检定期间增加期间核查,四线制测试方式见图1。

图1 四线制测试方法图

可选电阻值为 10、20、50、75、100、200 、300、500mΩ的电阻进行校验。电阻的温度系数＜250×10-6/℃。每个电阻值测量3次取平均值。如果测量结果的误差在±5%以内,则视为满足要求。

(3)不同设备和不同方法的比对。用不同的仪器对同一电阻值进行测量,将测得结果进行比对。或者用同一电阻,先用伏安法或电桥法测量电阻值,再用接地电阻仪测量其电阻值,将测得结果进行比对。如果测试结果的偏差在±5%以内,则视为满足测试要求。

3 安全保护电路的软件评估

随着科技的不断发展,家电智能化产品已进入家庭。越来越多的家用电器使用含有软件的控制器。如何对安全软件进行评估是摆在我们面前必须解决的问题,下面谈谈家用电器软件评估的认识与了解。

(1)GB4706.1-2005附录R增加了软件评估内容。附录Q为软件评估的程序。这就说明家用电器软件评估只适用于家用和类似用途器具中使用软件的电子控制器的软件评估,不适用于其他计算机系统中使用的系统软件的软件评估。

(2)由于涉及到B级软件和C级软件,加之保护电子电路中的一部分也可以起到功能作用。因此,评估的重点就放在产品安全方面的可靠性。软件系统所控制的整机、环境安全和软件自身故障而引起的危险。GB4706第19章对电器产品进行非正常试验中,除了整机外还对电子电路有特殊要求试验。但这些都不够,如果含有软件保护性的电子电器产品只进行GB4706系列标准的非正常试验而不进行软件评估是不完整的,是漏掉安全检测项目,存在很大的安全隐患。

(3)既然软件评估很重要,是不是所有的电子控制器的家用电器产品都要进行软件评估。这要看电器产品是否具有保护性电子电路,保护性电子电路是否使用了软件。电器产品没有保护性电子电路,在非正常工作情况下保护是依靠传统的机械式的保护(如：热断路器、各种熔断器等),即使家电产品带有软件的控制器,也不需要进行软件评估。电器产品带有保护性电子电路,但在进行GB4706.1第19章的试验中,发生危险性的安全保护时,最终依靠的保护任然是传统的机械式的保护,而软件控制器只是起到了一定的功能作用,这种情况也不需要进行软件评估。电器产品带有保护性电子电路,在进行GB4706.1第19章规定的双重故障情况下,保护性电子电路动作从而起到进一步保护,这就要判断是软件起作用还是硬件起作用。如果是软件起作用,那就要进行GB4706.1附录R的软件评估。如果是硬件电路起作用则不需要进行软件评估。

[1]中华人民共和国国家质量监督检疫检验总局.GB 4706.1家用和类似用途的安全[S].北京：中国标准出版社,2005.

[2]中华人民共和国国家质量监督检疫检验总局.JJG984-2004接地导通电阻测试仪[S].北京：中国标准出版社,2004.