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IEC 62368-1《音视频、信息技术和通信技术设备 第1部分:安全要求》第四版的主要技术更新解析

2024-05-04姚青梅高岭松徐永生赵羽声

中国标准化 2024年2期
关键词:更新安全防护要求

姚青梅 高岭松 徐永生 赵羽声

关键词:增加,更新,安全防护,测试,评估,要求

GB 4943.1-2022《音视频、信息技术和通信技术设备 第1部分:安全要求》[1](以下称本标准)于2022年7月19日正式发布,2023年8月1日实施,替代强制性国家标准GB 4943.1-2011《信息技术设备 安全 第1部分:通用要求》和GB 8898-2011《音频、视频及类似电子设备 安全要求》。本标准并非是简单的融合两个标准的要求,而是进行了技术上的优化升级,涵盖了音频、视频、信息技术和通信技术设备的所有产品,顺应了当前技术产业发展趋势。

新版GB 4943.1相对于被替代的两本标准,无论是在安全理念和安全要求上,还是试验方法上,都有所差异和更新。自GB 4943.1-2022发布至今一年的时间,标准换版再叠加CCC强制目录的调整,无论是对认证机构和检测实验室,还是对整个电子电器生产制造企业的影响可谓是“空前”。

GB 4 9 43.1-2 0 2 2修改采用了国际标准I E C62368-1:2018第三版,同时基于我国地理环境、气候条件及供电系统等实际情况,引入了我国的技术差异。但在2023年5月26日,GB 4943.1-2022还未正式实施时,国际电工委员会(IEC)发布IEC 62368-1:2023 (第四版)[2]标准。预计欧盟及北美地区将会6-12个月内首批发布对应的国家标准,在欧洲,ENIEC 62368-1:2023在2023年下半年发布。欧洲版标准EN IEC 62368-1:2020 从没有被官方日记(OJ)采用,行业普遍期待EN IEC 62368-1:2023直接被OJ采用。

相对第三版标准,IEC 62368-1:2023第四版进行了很多改进,澄清或替代了第三版中的一些要求[3]。为了更好地导入新标准的无缝衔接,建议制造厂商提前做好产品规划设计。特别是设计生产出口级的相关产品,因为各个国家采纳标准版本不同及采纳新版标准的时间各不相同,需要考虑产品主要销售国家地区、产品预计在市场上销售多长时间、产品设计是否兼容了不同版本标准的技术要求。在欧洲,预计第四版标准将会被采纳,如果产品没有具备额外的风险评估报告,那么第四版标准将是欧洲CE标识最直接适用的版本。

IEC 62368-1第四版相比第三版标准,在技术要求细节方面进行了不少的变更,主要技术变化如下。

1 结构和元器件要求的技术更新

(1)第4.1.1章节:刪除“接受符合IEC 60950-1或IEC 60065的元器件和组件”

第4.1.1章(各项要求的应用以及各种材料、元器件和组件的验收)中删除了第三版内容“对符合IEC 60950-1(原GB 4943.1)或IEC 60065(原GB8898)的内部或外部的元器件和组件,可以接受作为本部分所涵盖的设备的一部分,除了要考虑该元器件或组件在最终产品中使用是否得当外,无需再做进一步的评定”。

这意味着在采用第四版的标准进行测试认证时不再接受IEC 60950-1和IEC 60065认证的元器件、组件和子组件。

(2)第4.1.8章节:增加适用设备范围

第4.1.8章(流体和充液的元器件L RC)中第二段修改为“设备内部使用的加压LFC,如果由于其中的液体泄漏会产生本部分含义内的伤害,则加压LFC的结构和试验要求应当符合G.15。”但在G.15不适用的示例中去掉了“带有超过1L液体的设备”。说明带有超过1L液体的设备也应符合G.15的要求,测试评估设备范围扩大了。

这一章节还增加了“关于使用制冷剂的设备,参照IEC 60335-2-40和IEC 61010-2-011”。增加该部件或组件的测试评估认可标准。

(3)第4.4.3.1章节:安全防护的强度中T.8的应力消除试验增加评估材料范围

第4.4.3.1章(安全防护的强度的基本要求)增加“作为安全防护[4]的不可触及热塑性材料,应通过4.4.3.8(T.8)的应力消除试验”。明确并澄清了内部的不可触及的热塑性材料也应进行附录T.8的应力消除试验,这些材料示例如内部绝缘隔离用途的绝缘隔片。

这一章节还增加了“除非另有规定,否则应在最不利的方向上进行试验。”包括预期使用时可能存在的任何方向与可能,除非制造厂商提供的相关文件中规定了限制使用方向。

(4)第4.6章节:增加“导电部件的固定”测试

第4.6.1章,第三版“导体的固定”修改为第四版的“导体和导电部件的固定”。增加了导电部件的位移应当不会使安全防护失效,例如使电气间隙或爬电距离减小到5.4.2和5.4.3的规定值以下。导电部件的示例包括螺钉、螺母、垫圈、弹簧或类似部件。增加对这些部件可能的松动和最不利位移等的评估考核。

(5)第4.8章节:增加不适用的含有纽扣电池设备类型以及警告语要求

第4.8.1章(包含纽扣电池的设备的基本要求)这些要求不适用设备类型增加“由于电池位于设备内,儿童不太可能取出硬币电池或纽扣电池的设备”,但此时4.8.2章(指示性安全防护)仍然适用。此类设备示例如主板上含有可更换的纽扣电池的微型计算机,可不进行本章的其它条款测试评估,但相关警告语句仍应按要求提供。

(6)第4.8.3章節:更新了含有纽扣电池的设备的带有电池仓、门或盖子的结构设计要求

第4.8.3章(含有纽扣电池的设备的结构)对于需要使用工具,例如螺丝刀或硬币来打开或取下的纽扣电池仓、门或盖子,增加了两种可接受的结构设计类型:

1)如果使用一个或多个螺钉或类似紧固件固定电池仓、门或盖子,则至少需要旋转两圈螺钉或紧固件才能打开或取下纽扣电池仓、门和盖子。螺钉或紧固件应固定在硬币或纽扣电池仓门、盖子或设备上。

2)对于由一个或多个闩锁固定的盖子,解除闩锁所需的最小扭矩为0.5 Nm。

(7)新增第4.10.3章节:电网电源软线

该章节明确了连接到电网电源的电源软线应符合第G.7条的规定。用于连接电网电源的电源线不作为外部布线考虑。澄清了电网电源线只需要符合G.7(电源软线)的要求,无需作为外部线考核,无需符合第六章的要求,特別是6.5章的外部线的防火要求相关部分。

2 电能量源要求的技术更新

(1)第5.5.2.2章节:增加了工业设备的插头放电的要求

第5.5.2.2章(断开连接器后电容器的放电)如果断开连接器(例如电网电源连接器)会使电容器电压成为可触及的,则在断开B型可插式设备的连接器5 s后和断开任何其他连接器2 s后测得的可触及电压应当符合相应要求。增加对B型可插式工业设备的插头放电测试,放宽到5 s后测试可触及电压。

(2)第5.6.2.2章节:增加功能接地导体绝缘的颜色要求

第5.6.2.2章(绝缘的颜色)增加“对于功能接地导体,不得使用黄绿双色的组合,多用途预装配器件除外”。明确了用于功能接地的导线不能使用黄绿双色线,可豁免的是多用途预装配器件(示例:多导体电缆或EMC滤波器)。

3 着火方面的技术更新

(1)第6.2.3.2章节:简化了电阻性PIS的测试方法第6.2.3.2章(电阻性 PIS分级)修改为“电阻性PIS是PS2或PS3电路中的任何部件,在正常操作条件、异常操作条件或单一故障条件(30 s内100 W)下,其耗散功率超过15 W,持续时间超过30 s。”简化了单一故障条件下电阻性PIS的测试方法。

该章还增加了三段要求:

1)对于“控制火灾蔓延”的方法,除二次锂电池外,PS2电路中的部件和载流部件被认为不是电阻PIS。

2)对于“控制火灾蔓延”方法,PS3电路中的部件和载流部件被视为电阻性PIS。

3 )然而,制造商可以在不进行测试的情况下宣称任何位置为电阻性PIS。

(2)第6章节:着火的安全防护增加豁免元器件、材料和组件

第6.3.1章(在正常工作条件和异常工作条件下着火的安全防护的要求)中这些要求不适用增加“-- 扬声器驱动器和扬声器驱动器组件;符合S.6的格栅覆盖材料、布和网状泡沫”。

第6.4.6章(控制PS3电路中的火焰蔓延)中增加不需要防火防护外壳元器件和材料“-- 扬声器驱动器和扬声器驱动器组件。”

第6.4.7.1章(可燃材料与PIS的隔离的基本要求)中增加“这些要求不适用于扬声器驱动器和扬声器驱动器组件。”

(3)第6.4.6章节:更新了控制PS3电路中的火焰蔓延的要求

第6.4.6章(控制 PS3 电路中的火焰蔓延),应当通过使用如下所有的附加安全防护来控制PS3电路中火焰的蔓延中增加“-- 距离外壳小于13 mm的由可燃材料制成的压敏电阻器,应符合G.8.2的规定。”新增的这个要求与外壳的防火等级没有关系,明确了无论外壳的防火等级多高,此类压敏电阻都应符合G.8.2的要求。

(4)第6.4.8.3.4章节:更新了防火外壳底部开孔的要求

第6.4.8.3.4章(底部开孔和底部开孔特性)中新增“对于专业设备的周边环境不太可能有可燃材料的(例如,在数据中心和服务器机房中),如果底面符合6.4.8.3.4的要求,则延伸的底面被视为如图1所示适用的防火外壳开孔要求。”

(5)第6.4.8.3.5章节:更新了防火外壳侧面开孔的要求

第6.4.8.3.5章(侧面开孔和侧面开孔特性)中增加对于防火外壳侧面材料厚度与开孔的关系,符合图2所示最大尺寸的侧面开孔被视为满足本款的要求,无需进一步考核。此时,符合图2侧面外壳开孔的厚度相当于底部外壳,足以防止火灾碎片(熔融金属或燃烧材料)的逸出。

4 第P.2.1章节:更新了防异物外壳侧面开孔的要求

第P.2.1章(防止异物进入或进入后引发后果的安全防护和基本要求)中增加符合要求的结构,不超过外壳厚度11倍的侧面开口,如图3所示。新增对于防止异物进入的外壳的侧面开孔尺寸与外壳侧面厚度关系的要求。

5 第8.12章节:增加可能有儿童接触到的伸缩天线或拉杆天线的要求

第8.12章(伸缩天线或拉杆天线)增加“在可能有儿童接触到的地方,伸缩天线或拉杆天线应具有降低因天线末端尖锐的点或边缘而造成伤害风险的方法。”新增一个符合要求结构“-- 末端部件没有锋利的边缘或尖端。”

6 第9.6章节:更新无线功率发射器的要求与测试方法

第9.6.1章(基本要求)更新“这一要求适用于具有基本上平坦的表面的无线功率发射器,该表面允许与异物和接收器充分接触,以将近场磁感应从其初级线圈接通到作为接收器一部分的次级线圈”。如果发射器不是基本平面的,则该测试不适用。

第9.6.3章(试验方法和合格判据)更新:

试验由两部分组成(A部分和B部分)。在每个部件中,接收器线圈的中心应与发射器线圈的中心对齐。在一定距离内进行的试验通常需要使用2.0±0.5 mm和5.0±0.5 mm厚的垫片。框架(如果使用)和垫片可以集成在一起。

发射器以最大发射功率工作。为了便于固定异物、发射器和接收器,应使用可靠的方法。可靠的方法可以是:

-- 框架应是:

· 耐热材料,例如聚醚醚酮(PEEK);

· 确保发射器和接收器安全的外部尺寸;和

· 用于接收异物的切口和连接的热电偶;或

-- 能够在整个试验过程中保持附着力的胶带;或

-- 在整个测试过程中确保对齐的另一种方法;或

-- 以上内容的组合。

在每个循环中,应在发射器上移动异物,以确定最高温度。

A部分:先给发射器通电,再将9.6.2中规定的每个异物与发射器直接接触来进行试验。该部分有四个周期:

-- 没有接收器,异物直接接触发射器;和

-- 接收器与异物直接接触;和

-- 接收器垂直距离异物2 mm放置;和

-- 接收器垂直距离异物5 mm放置。

B部分:重复测试,先将9.6.2中规定的每个异物与发射器直接接触,再给发射器通电,然后重复A部分的四个周期。

在A部分和B部分的试验过程中:

-- 对于钢片,异物温度不得超过85 ℃;对于铝环,异物温度不应超过120 ℃;而对于铝箔,异物温度应不超过155 ℃;和

-- 发射器的温度不得超过标准表37中规定的TS2限值。

第9.6章的更新是第四版标准改动最大的章节,不仅更新了无线功率发射器的要求,还更新了测试方法和合格判据:

1)测试时的异物要以可靠的方式固定;

2)测试异物的4个周期分别做两次,第一次先让发射器工作再放异物,第二次先放异物再让发射器工作;

3)温度限制值放宽要求。

7 工作条件的技术更新

(1)第B.1.6章节:增加对特定输出条件的电源的要求

新增附录B.1.6章(特定输出条件)“如果设备的设计使得其一个或多个电源需要特定的负载、协议或软件来启动电源输出,为保持电源输出有效或在正常工作条件、异常工作条件和单一故障条件下获得预期的输出电压、电流或可用功率,则应采用实现该输出的方法。”

(2)第B.2.5章节:更新了输入测试的判定要求附录B.2.5章(输入试验)明确并澄清了“对于非电网电源供电的设备,测量的输入电流或输入功率应小于或等于设备的额定值。”

(3)新增B.2.6.4 新增嵌入安装或机架安装设备的测试要求

附录B.2.6.4章(用于嵌入安装或机架安装的设备)新增“用于嵌入安装或机架安装,或用于并入大型设备的设备,在安装说明中规定的最不利的实际或模拟条件下进行测试。” 明确了嵌入安装或机架安装设备的测试要求。

8 设备标识的技术更新

(1)第F.3.5.3章节:更新了熔断器的标识要求

附录F 3.5.3章(更换熔断器的标识和额定值标志)明确了熔断器在何种情况需要指示性安全防护以及指示性安全防护的标识要素。

(2)第F.3.6.2章节:更新了带有功能接地的II类设备的标识要求

附录F.3.6.2章(设备类别标志)更新了带有功能接地的II类设备的标识要求,明确了需要标识功能接地符号的II类设备:

-- 使用II类电源输入连接器并提供独立功能接地连接的设备;

-- 使用I类电源输入连接器的设备,接地引脚仅连接到功能接地;

-- 使用I类电源输入连接器的设备,其接地引脚未连接到功能接地或保护接地,但提供了单独的功能接地连接。

9 元器件试验方法的技术更新

(1)第G.7章节:新增互连电缆的要求

附录G.7章(电源软线和互连电缆)增加了适用范围,即是互连电缆也应符合G.7章的相应要求,且明确了ES2/ES3/PS3电路的互连线缆也需要进行G.7.3的软线应力消除的测试。

(2)第G.15章节:更新了加压充液的元器件(LFC)或组件的测试要求

附录G.15章(加压充液的元器件或LFC組件)更新并增加独立LFC和模块化LFC的要求,以及增加对于大于1升的液冷设备的要求。

10 第M章节:更新并扩大了适用锂电池类别

附录M.1章(带电池组及其保护电路的设备基本要求)新增“本附录也适于可以从设备上取下电池,用外部电池充电器充电的情况,该充电器是为本文件范围内的设备的电池充电。”

附录M.2.1(电池组及其电池的安全要求)新增对用于固定设备中的子系统供电应用的锂电池,IEC62133-2[5]可作为IEC 62619的替代标准。新增了带锂电池的驻立式设备额外的安全防护要求。

附录M.4章(包含二次锂电池的设备的附加防护措施),删除便携式设备字眼,这意味附录M.4的要求也适用于非便携式设备用的锂电池,适用的设备范围扩大了。

11 第S.6章节:新增材料防火测试要求

附录S.6章(格栅覆盖材料、布和网状泡沫),增加格栅覆盖材料、布和网状泡沫材料的燃烧测试方法及要求。

综上所述,IEC 62368-1从第一版发布至今近20年的时间,已成功替代IEC 60950-1和IEC 60065两个标准,在国际上IEC 62368-1:2018(第三版)一直存在争议,接受度不是很高,IEC 62368-1:2023(第四版)的发布,在技术上进一步优化升级,适用性更强,也顺应了当前技术产业发展趋势。相关电子电器制造厂商可依据这些技术更新,指导产品的设计、制造及生产。

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