室内加热器产品常见质量问题分析

2022-06-29谢耀华

轻工标准与质量 2022年3期

谢耀华

（中认尚动（上海）检测技术有限公司，上海 200233）

室内加热器又称取暖器、电暖器，是一种通过电热元件将电能转换成热能的电器，主要用于低温环境下的取暖，常见的使用场合为卧室、浴室等家庭环境。按照工作原理和使用需求的不同，可分为电热油汀、PTC 暖风机、对流式取暖器、小太阳、灯暖式浴霸、踢脚线取暖器、碳纤维取暖器、电热水汀等品种，如图1～图5 所示。

图1 电热油汀

图2 PTC 暖风机

图3 对流式取暖器

图4 小太阳

图5 灯暖式浴霸

出于取暖功能的需求，室内加热器产品在使用的过程中会释放大量的热能，器具表面温升较大。消费者如果意外触摸，可能发生烫伤的危害。由于产品需要长时间开启，一般处于无人照看状态。如果发生使用不当、或产品意外翻倒，没有及时处理、产品又没有足够的保护措施，使可燃物长时间近距离接触室内加热器产品，可能产生起火的危险。对于灯暖式浴霸，安装位置位于人体上方，如果存在质量问题的灯泡在使用时发生爆炸，碎片直接掉落会扎伤人体。

本文从安规的角度，结合检测中经常出现的问题，对室内加热器产品常见的质量问题进行介绍与分析。

1 相关安全标准

目前室内加热器产品适用的国家标准包括：GB 4706.1-2005《家用和类似用途电器的安全第1 部分：通用要求》[1]、GB 4706.23-2007《家用和类似用途电器的安全第2 部分：室内加热器的特殊要求》[2]、GB/T 24986.5-2017《家用和类似用途电器可靠性评价方法第5 部分：室内加热器的特殊要求》[3]、GB/T 22769-2008《浴室电加热器具（浴霸）》[4]。其中GB 4706.1-2005 和GB 4706.23-2007 为电器安全方面的强制性标准，且为强制性产品认证检测依据标准，市场上流通的室内加热器产品均须获得CCC 认证，认证检测应符合其要求；GB/T 24986.5-2017 为室内加热器产品可靠性评价方法标准，GB/T 22769-2008 为浴霸产品性能试验的检测方法标准，均为推荐性标准，市场上的室内加热器产品未必经过相关检测。

此外，由于室内加热器的产品特性，即使是符合国家强制性标准的产品，也不能完全保证在使用过程中的安全性。GB 4706.23-2007 发热条款规定，对可见发光的辐射式加热器的防火保护罩及其四周邻近表面无温升限值；非正常工作条款规定，便携式可见发光的辐射式加热器检测边壁温升时须距离边壁500 mm 以上，并无近距离条件；便携式可见发光的辐射式加热器不进行覆盖试验，仅通过棉织法兰绒布包裹防火保护罩的中心部分，10 s内不冒烟或点燃的方式判定是否合格。因此，在接触发热表面，可燃物长时间覆盖、长时间近距离烘烤的情况下，仍有引起烫伤、火灾的可能性。

2 常见质量问题分析

针对室内加热器产品，根据检测机构的日常检测和抽查结果，发现主要存在的质量问题包括：过热保护装置、带电部件的防护措施、电源线和电气连接、浴霸灯泡的安全性，以及警示用语。

2.1 过热保护装置

过热保护装置，是指室内加热器产品内用于避免异常发热情况而设置的元器件和结构，一般包括温控器、热断路器、跌倒开关等。如果生产企业没有添加这类保护装置，那么产品在使用过程中可能引起周围可燃物起火，造成财产损失或人员伤亡。

室内加热器的功能是取暖，在使用过程中会释放大量的热能。如果电网电压波动、器具表面被覆盖、异物进入锁死风扇叶片或进风口被封堵，而产品又一直处于加热状态，器具自身的外壳材料和器具周围的可燃物可能会因温升过高而起火。为避免连续不断的加热，生产厂家一般会在风扇电机内部或发热元件附近设置温控器或热断路器。达到一定温度阈值，温控器或热断路器会断开，使发热元件停止工作，保证温度不继续升高。如果产品没有内置温控器，或参数选择、安装位置选择不合理导致温控器没有及时动作，产品外壳材料又没有足够的阻燃特性，则会造成产品本身起燃。

在日常使用过程中，室内加热器可能被放置在不平整的地面上。如果产品具有摇头功能、在转动过程中重心偏离，或者受外力影响，器具发生倾倒，则产品的发热表面会与地面上的可燃物、可燃的桌面直接接触。GB 4706.23-2007 规定，便携式室内加热器倾倒在盖有棉纱布的软木上，棉纱布和软木不应冒烟或点燃。生产企业一般通过设置跌倒开关的方式，使产品在跌倒时停止工作，从而满足标准要求。如果产品没有类似的跌倒开关，或者开关的结构存在不足，没有因倾倒而断开，都会使得产品继续工作，引起火灾，如图6 所示。

图6 室内加热器翻倒试验

2.2 带电部件的防护措施

室内加热器的发热元件基本直接连接220 V 市电，需要安装在封闭的、足够绝缘等级的保护外壳内。对于Ⅰ类器具，易触及金属外壳还需设置可靠的接地措施。如果保护外壳的防护不够、材料强度不够、接地措施不够可靠，在使用过程中可能出现短路、触电、起火等情形。

室内加热器的带电部件之间一般存在功能性绝缘，但随着使用时间的增长，绝缘老化，或者接触尖锐物导致绝缘损坏有可能使得带电部件之间发生短路。此时，相当于在电压源两端并联了一个电阻很小的发热导体，会产生巨大的热能，传导给塑料外壳等可燃物后，即可能引起火灾。

对于浴霸这类在浴室使用的产品，以及部分可能会被消费者带进浴室的便携式室内加热器，可能会在充满水蒸汽的环境中运行。如果产品本身的电气间隙、爬电距离较小，则有几率发生电气击穿，产生短路或电器损坏。如果水蒸气在带电部件附近凝结，带电部件之间发生短路，则可能引起火灾或触电事故。

部分生产企业对标准的理解不够充分，可能会忽略细节部分的产品结构，使得产品的外壳设计未将可触及表面与带电部件、基本绝缘充分隔离，使得带电部件、或因老化损坏的基本绝缘暴露在外；有些生产企业为控制成本，会选择硬度不够的外壳材料，在运输过程或实际使用中遇到意外冲击，外壳破损，可能使带电部件暴露在外；有些企业遗漏接地螺钉的附加定位措施，如果接地措施在实际使用过程中失效，一旦带电部件、损坏的基本绝缘与金属外壳接触，带电部件相当于直接连通到可触及金属外壳。缺少保护的带电部件相互接触，或消费者碰触到带电部件，都可能造成短路、触电问题。

2.3 电源线和电气连接

室内加热器的功率一般较大，需要通过足够横截面积的电源线，连接到能够负载大功率的电路上。如果电源线过细、或电路无法供给大功率电器，电路、器具会产生大量的热能，从而引发火灾。

GB 4706.1-2005 电源连接和外部软线条款规定了不同工作电流下应使用的电源线横截面积限值。如果企业为控制成本偷工减料，没有选用足够横截面积的电源软线，电源线自身会产生过量的热能，使得绝缘温升过高，引发火灾，绝缘外套熔化、失效，带电部件暴露在外，则会造成火灾、触电危害。

为追求取暖效果，室内加热器的额定功率一般较高，最高的产品可达2000 W～3000 W。对于部分家庭，房屋配备的电线横截面积、插座接口可能无法满足如此之高的功率负载需求。此外，有些家庭在使用室内加热器时会接插在延长线插座上，并同时连接其他电器产品。而延长线插座的额定电流一般为10 A，使用额定功率较高的室内加热器，会超过线路负荷。过载状态下，通过电线和金属接插件内的电流超过设计值，产生的损耗也随之增大。损耗主要以热能的形式散发，使得电线绝缘、插座支撑件等结构温升增大，受热程度超过设计值，便有可能起燃、引起火灾。图7 为过载起火试验的情况。

图7 过载起火试验

2.4 浴霸灯泡的安全性

灯暖式浴霸一般安装在浴室上方，使用时会有大量水蒸气充满发热灯泡的周围，并有部分凝结为液体，滴落在灯泡上。如果灯泡存在质量问题，灯泡可能发生爆炸现象。

浴霸在使用过程中爆炸，一般是由于玻璃灯泡表面受热不均导致的。浴霸在工作一段时间后，灯泡的温度会上升至较高水平。如果此时灯泡淋到浴室用水，或者水蒸气凝结、滴落到灯泡上，就会形成灯泡表面的温度差，从而产生应力，最终导致灯泡的爆裂，如图8 所示。

图8 浴霸灯泡爆炸现象

目前，室内加热器产品适用的国家强制性标准仅为GB 4706.1-2005 和GB 4706.23-2007,其中并未对浴霸灯泡的防爆能力作出规定。2009 年9 月1 日实施的GB/T 22769-2009 对浴室电加热器具的结构、辐射源的抗冷水冲击、安全使用年限、热性能、热过载、抗老化、低电压启动、排风量、噪声、跌落、振动等项目做出了规定。其中要求，浴霸灯泡在出厂前应做泼水实验：在额定电压下工作20 min后，应能经受温度为（5±1）℃的冷水的冲击，无爆裂或其他损坏。该条款直接针对浴霸灯泡爆炸现象，但该标准仅为推荐性标准，并不强制检测。灯泡在出厂前很有可能并未进行该泼水试验，本身质量不过关。

2.5 警示用语

室内加热器使用过程中会散发大量热能，将易燃物放置在产品附近、覆盖在其主体上，可能引起这些易燃物的起燃。为避免这类使用不当的情况发生，生产企业一般会在器具上或说明书内标明相关警示说明。如果遗漏该类信息，消费者会误用室内加热器产品，埋下潜在的风险。

GB 4706.23-2007 标志和说明条款规定，加热器应标有结合ISO 3864 禁止标识的IEC 60417-5641 符号，或标注“警告：禁止覆盖。”(高位安装的、可见发光的辐射式、结构能够保证其不被覆盖的加热器不要求标上该标志。) 标有“禁止覆盖”或带有“禁止覆盖”符号的加热器，其使用说明应包括下述内容：警告：为避免过热，禁止覆盖加热器。使用说明书应规定：加热器不得直接置于电源插座下面；对于可见发光的辐射式加热器，除了高位安装外，应说明：因为加热器的被覆盖或不正确的放置会引起火灾危险，故不得利用带有可自动接通电源的程序器、定时器或任何其他装置来使用本加热器；便携式加热器的使用说明书应说明：在浴缸、喷头或游泳池的四周不得使用本加热器。如果未标注该类警示信息，消费者将衣物覆盖在室内加热器表面，将室内加热器放置在插座下面，在浴室使用非用于浴室的室内加热器，很有可能引发火灾、触电。图9 为某小太阳覆盖试验起火的情况。