家用电器安全标准采用国际标准的新课题研究

黄逊青   2017-07-13 23:07:18

GB 4706系列标准作为家用电器安全标准,为提高中国产品安全技术水平产生重要的推动作用。但是,该系列标准以等同采用方式引进IEC 60335系列标准,在标准转换过程中存在一些问题,导致其在诸如电压偏差、气候环境分类等基本要求上,形成了影响广泛的技术风险。

在近30年的实践中,相应的风险已逐步被行业识别并控制。2017年,强制标准整合工作计划的实施,让行业有机会可以系统地审视这些问题。如何在后续的深化标准化改革工作中,保证引进标准的风险识别,以及控制工作能够更有效地实施,进而全面解决现有家用电器安全标准要求与国情不适应的问题,应得到家电业的关注。

顺势而为

为贯彻实施国务院2015年发布的《深化标准化工作改革方案》,协同有序推进标准化工作改革,确保各项重点任务落到实处,2017年3月21日,国务院发布了重点任务分工,要求质检总局、国家标准委牵头,各有关部门、各省级人民政府按职责分工负责,在第二阶段(2017~2018年)基本建立统一的强制性国家标准体系,制定《强制性国家标准管理办法》,完善强制性标准管理制度。

目前,国家有关部门已经完成对13200余项强制性标准的清理评估,其中有超过50%的强制性标准需要废止或者转化为推荐性标准。GB 4706系列标准作为现行家用电器安全标准,其整合工作已经纳入议事日程。值得关注的是,在标准整合过程中,对该系列标准目前以及等同采用IEC 60335系列标准的方式进行重新评估很有必要。

家用电器安全标准体系等同采用国际标准的政策,源于1979年国务院颁布的《标准化管理条例》,强调积极采用国际通用标准和国外先进标准。以GB 4706.1—1984《家用和类似用途电器的安全 第1部分:通用要求》的发布为标志,IEC 60335系列标准成为中国家用电器行业制修订安全标准GB 4706系列标准的主要依据。在2002年全国采用国际标准工作会议上,工作组进一步明确了推动采用国际标准和国外先进标准工作的方针。

30多年来,以各种方式采用国际标准和国外先进标准,有效地促进了中国技术标准体系的快速建立、完善以及中国标准总体水平的跨越式发展。同时,多年的实践中也暴露出一些问题。尽管在IEC 60335系列标准中,一些标准由中国家电行业提出或纳入了中国家电行业提出的要求,但原有的IEC技术标准体系的基本格局仍然没有改变,其中包含了一些与中国国情不适应的技术要求,仍然原封不动地转换为强制性的中国家用电器安全标准。这些不适应中国家用电器实际使用要求的内容,或多或少地可能对相关安全标准应用以及保障产品安全的作用造成影响。由于引进国际标准形成的技术风险是客观存在的,这些风险若控制不当可能成为危害产品安全的重要风险源。因此,在整合或修订强制性标准过程中,这个问题应引起相关部门重视。同时,整合或修订强制性标准的过程,也为系统解决这些问题创造了机会。

存在的主要问题

对于家用电器而言,电压偏差的变化最直接的影响是技术性能的变化。在器具设计过程中,如果对电压偏差范围的预期与实际差异较大,不仅会导致器具性能降低、运行经济性不良,还会对产品的可靠性产生不良影响,更为严重的甚至会导致安全性能明显降低。GB 4706系列标准规定的额定电压偏差范围一般为±6%,就中国家用电器使用供电条件而言,通常允许的额定电压偏差范围为±10%。然而,仅电压从106%升高到110%,对具有阻性负载特征的电热器具而言,意味着需要增大输入电流约4%,而电源线等载流部件在运行过程中发热量则将因此增加近8%。在家用电器内部,电气部件的散热多采用自然对流方式,电压变化对于相应发热元器件包括电气载流部件的温升十分明显,一般情况下,电热器具内部输入电压提高4%,将导致主要温升测量点的温升增加约6%。同时,在较低电压下,电机的启动,变得困难,尤其是大功率电机的启动可能导致供电线路在短期出现明显的电压下降,引起周围用电器具出现异常,同时可能导致某些电机运行电流明显增大;而较高的电压则会造成器具消耗功率明显增大,效率下降,某些部件温升明显提高等。

在家用电器领域,IEC标准中的技术要求通常以温带气候条件为基础,典型的试验温度为25℃,对于要在热带气候条件下使用的设备需要有附加要求。按相关标准规定的气候分类,中国西南、华中、华东、华南地区符合湿热气候的分类特征或接近该特征。在湿热气候地区使用的家用电器,按照GB 4706.1的规定,试验条件按40℃为环境温度,同时温升限值需比以温带气候计算的限值减小15K。此外,相关标准还规定,说明中应指出“器具要配置一个额定剩余电流不超过30mA的剩余电流装置(RCD)”。

西南、华中、华东、华南地区是中国人口分布最为集中的区域,同时也是家用电器的主要消费市场。多年来家用电器安全标准实施过程中,一直是以温带气候作为家用电器安全性能的检测条件。如果以25℃替代40℃的检测环境温度,且检测结果合格要求的数据相同,对于多数的电气、电子材料、部件而言,在上述地区使用可能导致电气安全相关的故障率提高2〜3倍,与这些部件相关的安全事故发生的概率相应增加2〜3倍。

此外,现行的GB 4706系列标准还有一些等同采用IEC标准的要求存在类似的不适宜问题,由于实际运行条件与国际标准规定的基本条件存在差异,导致产品安全水平的不合理下降。

针对性解决方法

家用信息电子产品的安全标准GB 4943.1—2011《信息技术设备安全 第1部分:通用要求》(转换对象:IEC 60950—1:2005,MOD)根据中国电网电源电压的实际情况,对电压偏差幅度为-10%和+6%进行修改,规定为±10%;同时,跟据中国气候条件的特殊性,将相应IEC标准的温带气候条件变更为热带气候条件,规定对于仅适用于在非热带气候条件下使用的设备,应在设备明显的位置上标注“仅适用于在非热带气候条件下安全使用”或类似的警告语句,或专用标识符号。温度限值对温带是以最高环境温度 25℃为基准,对热带是以35℃为基准作出的。而且,多年来家用电器配套的电机安全标准对气候条件的规定是,基本的运行条件以40℃为试验环境温度。

解决由于等同采用IEC标准产生的不适宜问题,需要对相关技术指标进行调整,调整对象是家用电器安全标准指标基础参数,通过多种路径传递其影响将导致现有技术标准体系发生广泛而深刻的变化。例如,将试验环境温度从25℃提高到40℃,对电气部件的运行温升幅度限值就相应减少15K,为了与此项变化相适应,产品设计可能引起一系列的相应变化,如对于电气部件,输入功率和输入电流需要相应减小,或者将绝缘材料的耐热等级提高,或者载流部件由于降低功率密度和电流密度的需要,增加材料用量;对于可触及发热表面,原先的结构可能需要重新设计,导致结构的变化,或者材料和外观的变化等。换言之,解决等同采用IEC标准存在不适应的问题,将产生一系列技术状态和成本构成变化的结果,而且由于某种材料或部件的变更,将引起整机的技术特性和经济指标的变化。从有利的方面看,变更提高了产品或零部件的安全性和可靠性;从不利的方面看,变更也可能导致制造成本的增加以及某些技术特性的劣化,例如重量增加或外形尺寸变大等。产品安全是最重要的质量特性,相对于技术性和经济性而言,安全性要求是必须优先保证的。由于实际使用条件与国际标准规定的条件存在差异而导致安全水平的下降问题,这是将产品安全水平维持在与国际标准水平一致的代价。

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《电器》2017年7月第7期 目录

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