冰箱安全标准IEC 60335-2-24 ed7.1-2012中对带照明装置器具的特殊要求

蒋皓静 吴晓丽

（中国家用电器研究院 北京 100176）

图3 升压后的白炽灯功率

图4 白炽灯功率随电压变化曲线

图5 采用LED灯的照明装置

1 引言

随着冰箱的不断发展，冰箱中使用的灯的种类也越来越多，有照明灯、紫外杀菌灯、光合保鲜灯等等，但冰箱安全标准IEC 60335-2-24 ed7.1中对这部分的考核主要是针对照明装置。照明装置属于冰箱电气控制系统的组成部分之一，通过箱门的打开和关闭进行控制。针对照明装置标准分别在标志和说明、非正常、元件等章节增加了相应的试验，来考核其是否安全。

2 带照明装置的器具在安全标准中的特殊要求

2.1 标志和说明中对照明装置的考核

（1）标准要求铭牌上应标注灯的最大功率(W),（如果灯是作为器具的一个部分，只能由制造商来更换，则不适用）；

（2）说明书中增加“如果照明灯可以被用户更换，则说明书应包括更换照明灯的方法。”

（3）在器具的主体上要求“在更换照明灯时，对于可由用户更换的照明灯，应易于识别照明灯的最大额定功率标志。”

通常情况下，传统冰箱的照明灯采用白炽灯或荧光灯(如图1所示)，其额定电压为220V，额定功率不小于10W。这种照明装置在故障的情况下，一般是用户可以直接更换的。因此，在标志和说明中，要求在铭牌上、器具主体上标明灯的最大功率，以确保在更换灯泡是能清楚地看到其最大功率，防止由于用户更换灯具的功率不合适而造成危险。而LED灯以其功率小，发热低，体积小，可靠性高等优点而越来越多地被广泛应用在冰箱产品中，而对于LED灯以及其他用户不可更换灯的最大功率是否有必要标注成了企业争论的热点，而在IEC 60335-2-24 ed7.1中给出了明确的要求，即如果灯作为器具的一个部分，只能由制造商来更换，则可以不标注灯的最大功率。

表1 不同荧光灯座试验时的压力大小

图6 LED灯功率变化

采用图1中的照明方式，灯的额定功率较大，在冰箱长期开关门使用时会使产品耗电量增加，同时该元件在工作时，表面温度较高，容易产生火灾危险。为了防止这些不安全因素可能造成的危害，IEC 60335-2-24 ed7.1特别规定了此类冰箱产品要进行19.104章节的试验，即照明装置在非正常工作条件下不应产生任何火灾危险。

2.2 照明装置的非正常试验

为了防止照明装置以外故障而可能造成的不必要的危险，标准中规定了照明装置的非正常试验。目前冰箱的照明装置大致分成三种：白炽灯、带放电灯的照明装置以及LED灯。不同的照明装置，测试时也有一定的区别。

试验时，在灯电路保持工作的状态下，器具空载、制冷系统关闭或使其不工作,门或盖打开至最不利位置或关闭，选择最不利的条件。然后灯具的全套照明装置（包括其保护罩）在1.06倍的额定电压下工作12h。

如果白炽灯在额定电压下不能达到最大额定功率，则调整电压直至达到最大额定功率，然后增至该电压的1.06倍，工作12h。

而对带放电灯（管）的照明装置在IE C 60598-1 12.5.1中的a、d和e项中规定的故障条件下工作，各部件的温度应按下述条件测量：

a：若工作中，灯具可能处于下列的异常条件，且若这种异常条件会使部件的温度高于正常工作时的温度（这种情况可能需要进行初步试验），则应进行试验。

若可能出现一种以上异常条件，则要选择对试验结果产生最不利的条件。

（1）并非因使用不当而引起的可能不安全工作位置。

（2）并非因不合格产品或使用不当而引起的可能不安全线路条件。

（3）在打算使用特殊光源的钨丝灯灯具中使用了普通照明源（GLS）灯泡，而可能引起的不安全的工作条件。

（4）装在灯具内给光源供电的变压器次级线路（包括变压器本身）短路可能引起的不安全线路条件。

d：若灯具内装有电容器（直接与电源并联的电容器除外），如果自愈型电容器两端的电压超过其额定电压的1.25倍，或自愈型电容器超过其额定电压的1.3倍时，这个电容器应该短路。

e：对于某些金属卤化物灯和某些高压钠灯灯具，按照光源的技术参数可能导致镇流器、变压器或启动装置过热的，按IEC 60598-1附录C中异常电路条件的光源整流加以试验。试验中以额定电压向器具供电，直至被测件的温度达到稳定。

在整个试验过程中，器具不应喷射出火焰、熔融金属或释放达到危险量的有毒性或可燃性气体。试验后，当被冷却到大约为室温时，灯罩等部件不应变形而触及到带电部件。

需要注意的是，最不利的条件是空载、制冷系统关闭或使其不工作，且门关闭的状态，因为当制冷系统关闭或不工作时，会使照明装置产生更高的温度，这时如果门处于关闭状态，产生的热量不容易散发出去。因此，在实际试验时，我们以此作为最不利的条件。而关闭制冷系统的方法是使压缩机停止工作，即“停机”。对于普通的机械式冰箱而言，将温控器直接调“0”，会使压缩机停机，不进行工作。对于电子式冰箱而言，则需要将电脑板中控制压缩机工作的接线端断路（如图2）。而在实际测试工作中，我们应该更多的进行无损检测，尽可能少地减少对样机的人为性破坏，尽可能地保持样品的原始性。电子式冰箱还有一种关闭制冷系统的方法，便是研发人员设计出的特殊维修指令或称为后台指令，只需在操作面板上按下特定命令便可自动切断制冷系统。

白炽灯进行此项试验时的电压为最大额定功率对应电压的1.06倍，而在实际试验时，白炽灯在其额定电压下往往不能达到最大额定功率，如额定功率10W的白炽灯，在实际额定电压下只有9.2W，因此继续调高额定电压，直到白炽灯达到最大额定功率。（见图3）。本例中最大额定功率10W对应的电压为232.8V，因此在进行灯的非正常试验时，测试电压为232.8V×1.06=246.8V，图4给出了白炽灯功率随电压的变化曲线。

随着技术的不断创新与发展。在内部照明方面，很多冰箱开始使用LED（如图5所示）照明方式替代普通的传统照明。尤其目前高端冰箱的不断出现，冷冻间室里使用照明装置的情况也越来越多，而冷冻间室温度一般都在-18℃以下，传统的220~240V的白炽灯在此温度下工作的可靠性受到限制，而LED则可以很好地避免这一问题。而且LED灯的功率一般都比较低，如1W的LED灯，关闭制冷系统后，LED照明装置额定功率只有0.5W。不断升高额定电压，实际情况是LED灯的照明功率基本没有上升，最高也仅上升0.1W(见图6)。

LED灯耗电非常低，一般来说LED灯的工作电压是直流2~3.6V。工作电流是0.02~0.03A。这就是说：它消耗的电能不超过0.1W。其次，使用寿命长，在恰当的电流和电压下，LED灯的使用寿命可达10万小时。由此可见，采用发光二极管(LED)作为照明器件代替原来的白炽灯，电冰箱的安全系数大大加强。

2.3 带照明装置对机械强度的要求

对带灯的器具，其灯罩应具有足够的机械强度，应能经受正常试验时可能会出现的粗鲁对待和处置。试验时，用弹簧冲击器依据IEC 60068-2-75的Ehb对器具进行冲击试验，用0.5J的冲击能量冲击3次，试验后灯罩应不损坏。

此外，灯头的防护应能防止机械冲击。通过使用一个直径为75mm±0.5mm的球状体，以不施加明显力而尽量接触装上灯罩后的灯头，球状体不应接触到灯头。

2.4 带照明装置在结构上的特殊要求

2.4.1 灯座的安装应使其在正常使用时不会松动（包括更换灯头时）。一般通过视检来检验其是否合格。必要时，会通过如下试验进行验证：

（1）对E14型和B15型灯座承受0.15Nm的扭矩试验；对E27型和B22型灯座承受0.25Nm的扭矩试验。然后，灯座应能承受在其轴线方向施加10N±1N的推力1min，且应能承受10N±1N的拉力1min。

测试后，灯座应在正常使用时不会松动。

（2）荧光灯的灯座应进行如下试验：

灯头在位的荧光灯座承受一个沿其轴线方向作用于灯头中央的压力（压力值见表1），时间为1min。

试验后，灯座之间的距离应满足标准要求，且灯座无损坏。单端荧光灯灯座不应从其位置上偏离，并且固定装置应没有永久变形，光源重新插入时将进入其预定位置。

2.4.2 对使用可燃制冷剂的器具，在装有灯具的位置，不应有爆炸性气体。

通过制冷剂模拟泄漏试验，检测灯罩内可燃气体的浓度，应至少每隔30s即在尽可能靠近电气部件的位置测量泄漏制冷剂的浓度，测量值不应超过规定的制冷剂低爆炸限值的75%，并且超过制冷剂低爆炸限值50%的时间不应超过5min。

2.5 带照明装置元器件的特殊要求

灯座应属于绝缘类型。此类灯座主要指荧光灯和白炽灯灯座。一般通过相应认证的产品认为是合格的。而对LED灯，此条可以不适用。

3 小结

照明装置只是冰箱产品的部件之一，然而其在安全和性能上都对冰箱产生影响。本文主要以IEC 60335-2-24 ed7.1为基础，对其安全要求进行了相应的介绍，希望能给产品的设计研发人员，以及检测人员以一定的帮助，为使冰箱产品更好的满足IEC安全标准的要求做好准备。

[1] IEC 60335-2-24 Household and similar electrical appliances-Safety-Part 2-24: Particular requirements for refrigerating appliances, icecream appliances and ice-makers[S].