国内外固定式插座安全性的标准差异与案例分析

2021-12-15谢健伟尹兆贵

日用电器 2021年11期

谢健伟尹兆贵

（威凯检测技术有限公司广州 510663）

引言

国际上CB成员国之间互认的现行的家用和类似用途插头插座安全标准 IEC 60884-1:2002，AMD1:2006，AMD2:2013，我国现行的家用和类似用途插头插座安全标准 GB/T 2099.1-2008，英国、马来西亚、新加坡、海湾地区国家现行的插头插座标准以BS1363-2:2016+A1:2018为基础修改采用的标准，澳大利亚和新西兰通用的插头插座标准AS/NZS 3112:2017等国际上重要的插头插座标准经过多次的换版与修订，与旧版标准相比更加的完善与贴近现实生活，在安全性的要求上也更加的严谨与完整。

我国现行的GB/T 2099是家用和类似用途插头插座系列标准，其中第一部分GB/T 2099.1-2008是通用要求，修改采用 IEC 60884-1:2006标准，在IEC 60884-1:2006的标准前提下，结合我国的实际情况进行了尺寸、湿热试验等切合实际的修改，在安全性方面与IEC 60884-1:2006相近，然而这两大标准与国际上其他国家的插座安全标准标准存在比较大的差异。本文将对现行的IEC 60884-1:2002，AMD1:2006，AMD2:2013插头插座标准，在安全性上结合国家标准GB/T2099.1-2008、英式插头插座标准BS1363-2:2016+A1:2018、澳洲标准AS/NZS 3112:2017等插座标准从严谨性、可操作性与国情需求等多个方面进行差异性的比较与分析。同时也将展现一些固定式插座在检测过程中的不合格案例，从而突出固定式插座在安全性方面重要性。

1 国内外固定式插座安全性的标准差异

与国际上通用的家用和类似用途插头插座安全标准IEC 60884-1:2002，AMD1:2006，AMD2:2013相比，我国的插头插座安全标准在考虑到本国实际使用情况下，在尺寸检查、防触电保护、材料等检测章节都存在着差异，其余安全性能的检测章节差异并不大，其主要差异体现在使用的环境温度稍有不同，另外附加的外部接地端子的尺码也存在差异。

英式插座安全标准BS1363-2:2016+A1:2018与IEC 60884-1:2002，AMD1:2006，AMD2: 2013相比更加贴近实际使用情况，更细化更严酷，且测试顺序和样品数量上有非常明显的区别，可以参见1363-2 Table 1 Schedule of tests, 在爬电距离与电气间隙、防触电保护、接地措施，材料安全测试方法等各方面都存在着明显的差异。

澳洲插座安全标准AS/NZS 3112:2017与IEC 60884-1:2002，AMD1:2006，AMD2: 2013相比首先是样品数量，不同于其它标准的一组三个样品，澳洲标准很多测试如绝缘电阻、耐压、温升等要求是一个样品，另外澳洲插座最突出的差异在于不考核爬电距离和电气间隙，在防触电保护、接地措施，材料安全测试方法等各方面都存在着差异，另在结构和材料方面的考核均需要依据AS/NZS 3100:2017+A1:2017+A2:2019+A3:2020进行考核。

1.1 防触电保护

在日常生活中，日用电器需要取电的时候，使用者往往会触碰到插座的表面，而家庭、办公室中的插座必定是安装好且与电源相通的状态，此时就必须要保证插座的带电部件应是不易触及的，否则这种“触手可及”的危险将会极大的威胁人们的生命安全。

1.1.1 GB/T 2099.1-2008防触电保护

我国的插头插座安全标准在第10章中明确指出了插座按正常要求安装和接好线后，带电部件是不易触及的，即使是那些不用工具便可拆下的部件被拆除后，带电部件同样也是不易触及的。对于这一条款要求，应使用IEC 61032中的试具B标准试验指进行试验。

为了更加美观，很多插座产品往往会使用金属安装支架或者金属边框，而此类产品在防触电保护测试上则会容易出现不合格。依据标准要求，当插座按照正常使用要求接线和安装完毕后，易触及部件应为绝缘材料制品，如这些部件为金属材料，则必须用绝缘衬垫或者绝缘隔层等附加绝缘来提供保护或者对于裸露的金属部件有效接地，而在我们日常检测中发现，有些金属部件往往被忽略，未进行任何防触电保护措施，以金属安装支架上的肩凸（方便拆卸盖板用）为例，如图1，突出绝缘面板过多的肩凸就有可能属于裸露的金属部件，给使用者带来触电的危险，依据标准，用试验指B进行测试判断其是否可以触碰到金属安装支架的肩凸。

图1 突出绝缘面板过多的肩凸

GGB/T 2099.1-2008第10章其他关于防触电保护的条款中与BS标准差异最大的则是GB/T 2099.1-2008并没有强制要求插座带有保护门，我国由于插座没有配备保护门或因为保护门不符合标准要求从而导致的安全事故早已屡见不鲜。

而对于带保护门的插座在结构上应能做到在不插入插头时，要求先后使用GB/T 2099.1-2008中图9和图10两种探针分别施加20 N和1 N的力，不得触及到带电部件。

1.1.2 IEC 60884-1:2002，AMD1:2006，AMD2:2013防触电保护

国际上通用的IEC插座安全标准在防触电保护这一章节上与我国现行的安全插座标准差异并不是太大，其主要差异体现在国内外使用环境严酷情况上，IEC插座安全标准要求进行附加试验的环境温度为（35±2）℃，而GB/T 2099.1-2008在考虑到我国使用环境严酷情况，并且结合第1章中使用环境温度的规定，将附加试验的环境温度改为（40±2）℃。

1.1.3 BS1363-2:2016+A1:2018 Accessibility of live parts

英式插座安全标准中的第九章第一条同样明确指出插座按正常要求安装和接好线后，带电部件是不易触及的，具体的检测方法是用Figure 1探针（见图2），以5 N的力垂直施加于易触及外表面中，不能碰到带电部件。

图2 Figure 1

由图2可见，Figure 1探针的施力前端非常尖细，与IEC 61032中的试具B标准试验指存在着非常大的尺寸差异，如果没有保护门，Figure 1探针施加5 N的力后完全可以插入插孔之中，这就要求所有英式插座必须带有保护门才能够满足此条要求。

插座保护门是防止插座在使用不当的情况下，意外触电的有效手段，我国现行的插座安全标准没有强制要求插座配置保护门，与BS标准在安全性的考虑上差异较大，这就导致我国插座在使用时触电的风险大大增加，尤其是两极双用插座，插孔开口较大，对于没有安全意识的儿童存在非常大的危险。

而对于保护门的性能测试，BS1363-2:2016+A1:2018条款13.7和GB/T 2099.1-2008条款10.5同样存在着很大的差异，具体的测试方法可查阅以上两个标准条款，这里不做详说。

另外，BS1363-2:2016+A1:2018条款9.4同样与IEC、国标存在明显的差异，条款9.4描述要用一跟直径为1 mm，长度为60 mm±1 mm的实心金属探针，伸进接地插孔，从接地插孔中施加5 N的力去触碰带电部件，无论是否有绝缘，无论从哪个角度，均不能触碰到带电部件，这就要求制造商在设计结构的时候要考虑到接地插孔与带电部件之间的隔离问题，加做挡板。BS1363-2:2016+A1:2018条款9.4与GB/T 2099.1-2008条款10.5的最大不同在于探针的规格，测试的位置选择。

1.1.4 AS/NZS 3112:2017防触电保护

AS/NZS 3112:2017与GB/T 2099.1-2008一样并没有强制要求插座带有保护门，而对于保护门的驱动方式，在条款3.12有明确要求：

1）单独N极驱动；

2）N极与L极一起驱动；

3）N极与E极一起驱动；

4）不能单独L极驱动。

另外在AS/NZS 3112:2017中对于安装螺钉也有特殊的要求，第3.14.10条Determination of IP rating中要求在拆掉不使用工具即可拆除的盖或盖板后，AS 60529中的标准试验指不得触碰到安装螺钉，这就要求企业在设计安装螺钉孔时不能太大太浅，如果太大太浅导致标准试验指可以触碰到螺钉则可以选用另外一种方式，即配合螺钉盖子进行安装，并且在产品说明书中加入螺钉盖的安装说明，从而达到标准的要求。

1.1.5 防触电保护的总结（见表1）

表1 本文讨论的防触电保护差异性条款总结

1.2 接地措施

固定式插座一旦安装在墙壁上后，除非特殊情况，否则不会轻易拆除下来，这也容易导致绝缘材料或者绝缘衬垫因为老化而失去防触电的能力，连接端子的电线甚至有可能松脱，导致安装支架或者安装螺钉带电，在防触电保护措施失效的情况之下，合格的接地措施就能在关键时刻让使用者避免触电的危险，减少事故的发生，本文讨论的接地措施差异性条款总结见表2。

表2 本文讨论的接地措施差异性条款总结

1.3 爬电距离与电气间隙

爬电距离和电气间隙是评估固定式插座安全性的一项重要参数，若插座的爬电距离和电气间隙小于标准要求的距离，则会出现短路或产生电火花而导致触电或者火灾，威胁使用者的生命安全。

IEC 标准和国标在爬电距离、电气间隙和通过密封胶的距离这一章节上并没有明显的差异，标准中都明确标注了不同部位之间的距离要求。

BS1363-2:2016+A1:2018标准中的爬电距离与电气间隙要求，不同于IEC 60884-1和GB/T 2099.1的要求，不是直接给出具体XX部件与XX部件之间的距离要求，而是从基本绝缘，功能绝缘，双重绝缘，加强绝缘等绝缘等级来入手，不同的绝缘类型对应着不同的爬电距离与电气间隙的要求。而BS 1363-2 第8章又同时指出，符合基本绝缘要求的插座应被视为满足标准要求。如果制造商声明绝缘水平超过基本绝缘，则插座应相应地进行测试。

基本、附加、加强绝缘的出发点是从人的角度去考核的，目的是保证用户使用器具时不会发生电击危险，而功能绝缘主要是从产品的使用功能方面考虑，通过距离来确保产品正常使用。

结合过压等级和附录D可以确定基本绝缘所对应的电气间隙的要求值，而通过污染等级和材料等级我们可以确定出基本绝缘所相应爬电距离的要求值；明确了基本绝缘对应要求的数据值，那么功能绝缘，附加绝缘，加强绝缘的数值要求就明确了。而对于开关触头间隙要求和指示灯引脚间距在BS1363中则也有明确的距离要求。

相比之下BS标准在爬电距离和电气间隙上的要求上比国标、IEC标准更多且更复杂，而AS/NZS 3112:2017中对于爬电距离和电气间隙并没有要求，而是通过绝缘电阻和电气强度来确保安全距离。

1.4 材料防护

对于电器和电器附件类产品来说，绝缘材料性能的考核则是必不可少的一项，一般材料测试主要包括老化、球压试验、灼热丝试验、针焰试验等，但是不同国家对于同样部件的测试温度却不同。

1）IEC 60884-1:2002，AMD1:2006，AMD2: 2013，GB/T 2099.1-2008和BS1363-2:2016+A1:2018材料防护的差异（见表3）。

表3 固定式插座材料测试的差异

2）相对于上面三个标准来讲AS/NZS 3112:2017的材料测试要求相对较为复杂，虽然在AS/NZS 3112:2017中没有直接的条款要求进行球压试验，只在条款3.14.11要求进行灼热丝试验，但由于该标准的结构方面和材料方便均要结合通用标准AS/NZS 3100进行考核，而AS/NZS 3100中 6.2条便是球压测试。球压测试和灼热丝试验均需要参考AS/NZS 3100附录A和B来的方法和要求进行测试，见表4。

表4 澳洲固定式插座球压测试的要求

由上述可见，以修改且采用IEC 60884-1:2006而来的GB/T 2099.1-2008，两者存在的差异性不大，而与之相比较的另外两份BS标准BS1363-2:2016+A1:2018和澳洲标准AS/NZS 3112:2017则存在着较大的差异。

BS1363-2:2016+A1:2018这一份适用于英国和海湾国家的标准与IEC 60884-1:2006相比差异巨大，在上述讨论的安全性章节上，BS1363-2:2016+A1:2018更加严谨与完整，且贴合使用国家的实际情况。

AS/NZS 3112:2017与IEC 60884-1:2006相比同样差异巨大，最明显的差异体现在爬电距离和电气间隙与材料防护上，AS/NZS 3112:2017在许多条款上需要配合AS/NZS 3100一起进行考核，AS/NZS 3100是澳洲电气设备的通用标准，因此在部分条款上与IEC等标准存在较大的出入，而在实际考核与使用过程中则更符合澳洲的用电环境。