自复位热断路器在家用电器中应用的试验方法分析

曹 彬

（威凯检测技术有限公司 广州 510663）

引言

随着近些年我国制造业高速发展，家用电器的家庭普及率达到较高水平。家电生产企业是否能够掌握产品设计环节中关键零部件的合理使用成为了企业降本增效的重要的环节。由于其具有性能稳定、精度高、体积小、量轻、可靠性高、寿命长、对无线电干忧小等特点，被广泛应用于家用电器如饮水机、电热开水瓶、养生壶、热水器、洗碗机、冰箱、空调中。在产品的实际设计环节，部分生产企业为提高产品安全与可靠性，在已安装了“感温二极管 + 集成IC + 继电器”温度敏感装置的控温电路中多加一个自复位热断路器来保障产品的可靠性。部分第三方检测机构技术人员对这样的设置是否满足家用电器系列标准测试要求存在争议。为了明确测试标准家用和类似用途电器的安全通用要求[1]，家用和类似用途电器的安全对液体加热器的特殊要求[2]的检验要求，笔者以电热开水瓶产品为例，通过对标准测试条款的剖析，结合IEC/TC61国际电工委员会家用电器技术委员会相关决议内容[3]，详细阐述表明了生产企业多加一个自复位热断路器在电路上是符合标准的结论。为家电制造企业和第三方检测机构技术人员对相关检验方法和判定提供理论参考与建议。解决了第三方检测机构试验室、企业试验室、其他评价机构在对产品进行符合性判定时产生不同结果，导致企业进行CCC型式试验检测送往不同检测机构时出现不同判定结果的情况，排除家电生产企业由此带来的困扰。

1 相关定义

本文所讨论内容涉及的相关规范性文件主要为家用电器中对液体加热器的特殊要求及对应的同有要求。对应热断路器、自复位热断路器、非自复位热断路器、保护装置定义解析以家电安全标准通用要求第3章所释为基础。

2 相关标准要求

1）家用电器安全标准GB 4706.1-2005中19章非正常工作的19.1、19.4条款的要求。

2）液体加热器安全标准GB 4706.19-2008中第24章24.101条款对元件的相关要求。

3 试验过程与判定结果对比

3.1 试验过程

以具有典型结构的电热开水瓶产品为例，如图1所示。电路由“感温二极管 + 集成IC + 继电器”构成的温度敏感装置、自复位热断路器、非自复位热断路器（热熔断体）等保护装置构成，自复位热断路器、非自复位热断路器（热熔断体）分别安装在铠装发热管电路两端，如图2、3所示。

图1 电热开水瓶

图2 自复位热断路器和非自复位热断路器设置实物图

1）试验1，满足标准第5章实验的一般条件下开始进行试验。器具（本次实验中的电热开水瓶产品）在第11章规定的条件下进行测试，“感温二极管 + 集成IC +继电器”构成的温度敏感装置动作，按照标准19.4条款要求将其进行短路后，测试结果为自复位热断路器动作保护。

2）试验2，满足标准第5章实验的一般条件下开始进行试验。将被测电路中自复位热断路器移除，器具在第11章规定的条件下进行测试，“感温二极管 + 集成IC + 继电器”构成的温度敏感装置动作，按照标准19.4条款要求将其进行短路后，再次进行试验，测试结果为非自复位热断路器（热熔断体）动作保护。

3.2 不同判定结果对比

对于这种电路结构的测试结果是否符合标准的规定，相关从业人员有不同的两种判定结果：

依据上述试验1结论，触发动作保护的是自复位热断路器，不符合家用电器通用标准要求中第24.101条款“电水壶以外的器具上的保护装置应是非自复位的。”要求。

判定结果1：不符合标准要求。

依据上述试验2结论，按照标准19.4条款要求将其进行短路测试后，测试中并没有发生如标准19.1条款表述的误操作引起的火灾危险或机械性损坏。”，再进一步试验模拟 “自复位热断路器”同时失效的情况，非自复位热断路器（热熔断体）动作能最终起保护作用，符合标准要求。

判定结果2：符合标准要求。

3.3 判定结果分析

通读标准要求，从引言、范围、定义看全文理解全文中心思想，以及对所有测试章节的试验方法加以理解，笔者认为判定结果2更符合标准的判定原则和初衷，更合理，理由如下：

3.3.1 解读标准的引言内容

通过对GB 4706.1的2005版[1]（IDT IEC 60335-1 Ed4.1）引言的理解。

笔者认为，会出现判定结果1，主要原因之一是相关从业人员对标准中的“引言”部分理解不足。以上引言部分前半段内容明确了该标准的主要“考核”目标或考核意图为“器具安全”。后半段内容中心思想在于若满足一定条件的情况下该被测试产品可以按照本部分中对应要求的意图进行试验，若只按照字面的理解进行判定，是武断的。如判定结果1的思路，当试验中触发保护动作的是自复位热断路器时，并非规定中所述“保护装置应是非自复位的”就直接判定为不符合标准要求，是不合理的；更应该回到标准“要求的意图”，当产品使用了其他结果电路结构和零部件设置是，测试中标准内容意图满足标准要求时可以按照意图进行试验。如果满足基本等效的规则时时，符合本部分要求是被认同的。

3.3.2 IEC/TC61国际电工委员会家用电器技术委员会会议中相似案例分析

笔者翻阅了近几年IEC/TC61国际电工委员会家用电器技术委员会的决议内容，2017年10月海参崴会议决议内容中的其中一个议题具有重要参考意义，2017年10月10日在海参崴IEC/TC61 AG 28建议组（advise group）对标准IEC 60335-1:Ed.5.2中条款24.101进行了讨论。会议中中国代表向建议组提出问题“In some Parts 2（Part 2-15 for example）we state in 24.101（for some appliances) that the device used for compliance with the test in 19.4 shall be non-self-resetting.”（一些特殊标准，例如第2-15液体加热器检测标准中24.101条款，为符合19.4试验所用的保护装置需要是非自复位的。）“Can you confirm that this does not prohibit manufacturers including a self-resetting device in their appliance provided that the test of 19.4 is satisfactorily completed with the self-resetting device rendered inoperative.”（是否可以确认“如果制造商在已经有非自复位装置符合19.4条款的基础上，多安装一个自复位的装置”符合24.101条款要求? ）

得到建议组初步回复：“Confirmed .The standard does not prohibit a self-resetting device from being used in other tests in Clause 19.”（确认。标准并不禁止自复位装置使用在其他19章非正常试验中。）

会议中中国代表以多功能电热锅（养生壶）产品为例，如图3养生壶产品外观，图4所示，与建议组进一步讨论该产品若多安装一个自复位的装置的情况，最终得到建议组以下答复：“If an appliance includes a self-resetting control in 19.4, this shall be short-circuited for this test if a non-self-resetting control is required to operate according to 24.101.”（如果器具在19.4试验中有自复位热断路器动作，如果24.101规定需要非自复位热断路器，则应该在此试验中也短路自复位热断路器。）“Rationale: many manufactures put an extra (resettable device) in the circuit to improve reliability and providing the product passes with this extra device short circuited then it meets the standard.”（理由：很多制造商多安装一个额外的、自复位装置在电路中以提高产品可靠性，前提是19.4试验中此额外的、自复位装置也同时短路情况下产品通过标准规定的试验。）

图3 多功能电热锅（养生壶）产品外观

图4 多功能电热锅（养生壶）电路结构图

根据IEC/TC61 AG 28建议组对多功能电热锅（养生壶）产品提出的试验建议，基于上文引用标准引言部分“基本等效”原则，判定结果2更为合理。

4 总结

无论从实际应用角度还是试验结果所示，示例中电热开水瓶的电路结构有非自复位热断路器作为“最后一道安全防线”进行动作保护，多设置一个自复位热断路器在电路中并没有影响电路整体安全和系统完整性。从产品市场应用角度来看，这样的设置在没有降低对消费者生命、财产安全的保护水平情况下，不仅提高产品可靠性，降低市场返修率，同时避免产品使用者“一次干烧就烧断热保险”较差的用户体验给生产制造企业发展带来不必要的负面影响。本文旨在通过对标准相关测试方法和国际电工委员会专家组会议内容的研究解读，给与检验检测相关从业人员和产品生产企业建议指导，积极参与检验检测行业高质量发展。