IEC 60335-1: 2001新标准的变化简介
IEC 60335-1：2001《家用和類似用途電器的安全?通用要求》（第四版）標(biāo)準(zhǔn)在2001年5月公布，但由于配合使用的各個(gè)產(chǎn)品《家用和類似用途電器的安全?XX特殊要求》很多還沒有制訂出來，所以目前還沒有普遍使用2001版本的《通用要求》。
與第三版相比，新版標(biāo)準(zhǔn)在許多方面，特別是在爬電距離和電氣間隙方面有了很多變化。可以預(yù)見這些變化將會(huì)影響全世界未來10年家用電器及類似產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，希望引起相關(guān)人員的注意，尤其是家電產(chǎn)品設(shè)計(jì)和測(cè)試方面人員的足夠重視。
歐洲標(biāo)準(zhǔn)化組織在2002年對(duì)EN60335-1進(jìn)行了換版，而中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB4706.1相信很快更新。據(jù)悉全國(guó)家用電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)已經(jīng)于2003年9月在煙臺(tái)召開了GB4706.1-XXXX標(biāo)準(zhǔn)的起草工作會(huì)議，有希望在今年內(nèi)完成征求意見稿。
下面筆者結(jié)合工作實(shí)踐，給大家介紹一下標(biāo)準(zhǔn)制訂的一些背景情況，并重點(diǎn)對(duì)變化較大的第29章作簡(jiǎn)單介紹。
背景介紹：在過去40多年里，第一版(1976)，第二版(1988)，第三版(1991)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于爬電距離和電氣間隙的內(nèi)容要求一直沒有什么變化。它們都是以過去積累的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)制訂出來的，但是現(xiàn)在看來這些要求相對(duì)保守，留有余地太多，或者說對(duì)制造商的要求高了。
例如：對(duì)于230V和小于130V的危險(xiǎn)帶電部件與易觸及部件之間都是8mm爬電距離和電氣間隙的要求和同樣的交流耐壓測(cè)試值的要求。雖然TC 61(制訂IEC 60335標(biāo)準(zhǔn)的委員會(huì))早在編寫第三版時(shí)，就已經(jīng)注意到這些內(nèi)容要求不盡合理，并打算修改，可是由于在這方面經(jīng)驗(yàn)不足，更改條件還不成熟，所以被耽擱了好幾年。最近幾年，隨著IEC60664絕緣配合系統(tǒng)系列標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，對(duì)于直流電壓小于1000V和交流電壓小于1500V絕緣配合有了更明確和具體的電氣間隙和耐壓要求，TC 61委員會(huì)就有了修訂標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)基礎(chǔ)。因而參照IEC 60664所制訂的新版IEC 60335與舊版相比，有很多變化，并且這些新增內(nèi)容比較復(fù)雜，不太容易理解和掌握。
變化介紹：
第3章定義：在新的標(biāo)準(zhǔn)中引入了一些新的概念，原來的一些定義稍作了改動(dòng)。
l?????????3.3.5功能絕緣functional insulation：為實(shí)現(xiàn)電器正確功能，兩導(dǎo)電體之間的絕緣，沒有安全的功能。其實(shí)這也不是“新”的概念，在開關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、電子產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)早就有這個(gè)概念了。大家不妨打開GB4943-1995（idt IEC 60950-1:1991）《信息技術(shù)設(shè)備（包括電氣事務(wù)設(shè)備）的安全》標(biāo)準(zhǔn)，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)有類似的概念1.2.9.1“工作絕緣：設(shè)備正常工作所需的絕緣，并不起防電擊作用”。
最常見的功能絕緣的例子：PCB板上帶電件之間的絕緣，如圖1中所示，
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帶電件1和帶電件2之間的絕緣即為功能絕緣。而在IEC60335-1：1991版中，會(huì)把它當(dāng)作基本絕緣來考核。
第13.3條：電氣強(qiáng)度試驗(yàn)電壓發(fā)生了變化。IEC60335-1：1991（第三版）標(biāo)準(zhǔn)的要求：
| 試驗(yàn)電壓值： | |
| ——對(duì)其他基本絕緣為 | 1000V |
| ——對(duì)附加絕緣為 | 2750V |
| ——對(duì)加強(qiáng)絕緣為 | 3750V |
可以認(rèn)為器具內(nèi)部的部件工作電壓都是小于250V，按額定電壓小于250V的水平來考核的。但隨著技術(shù)的發(fā)展，越來越多的白色家電采用新的技術(shù)，譬如家用空調(diào)變頻技術(shù)，微波爐高壓倍壓電路等，器具使用的是220V的額定電源電壓，但在器具內(nèi)部可能出現(xiàn)高于電源電壓的工作部件，有的部件工作電壓高達(dá)數(shù)千伏。經(jīng)過大量的實(shí)踐，技術(shù)專家們覺得應(yīng)該修改第三版標(biāo)準(zhǔn)不分工作電壓考核的情況。請(qǐng)看標(biāo)準(zhǔn)中的表4：
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表4-電氣強(qiáng)度試驗(yàn)電壓
| 絕緣 | 試驗(yàn)電壓V | |||
| 額定電壓V | 工作電壓 | |||
| SELV | ≤150V | ＞150V且≤250V | ＞250V | |
| 基本絕緣 | 500 | 1000 | 1000 | 1.2U+700 |
| 附加絕緣 | ? | 1000 | 1750 | 1.2U+1450 |
| 加強(qiáng)絕緣 | ? | 2000 | 3000 | 2.4U+2400 |
我們可以看到，附加絕緣和加強(qiáng)絕緣的試驗(yàn)電壓從原來的2750V和3750V分別下降到了1750V和3000V，但是增加了對(duì)工作電壓大于250V的部件/位置的試驗(yàn)。
第14章：瞬時(shí)過電壓（沖擊電壓試驗(yàn)），它與29章電氣間隙試驗(yàn)密切相關(guān)。通俗地說，瞬時(shí)過電壓試驗(yàn)?zāi)M閃電瞬時(shí)引入的一個(gè)高電壓，看看器具的電氣承受能力。某種意義上講，也可以說它是第13章電氣強(qiáng)度試驗(yàn)的延伸。
第22.3條：增加了直接插入插座式器具的插腳保持力的測(cè)試，要求經(jīng)過70°C處理1h后，沿插腳縱向施加50N拉力，插片不應(yīng)有大于1mm的位移。
第29章：電氣間隙，爬電距離和固體絕緣。由于采用了新的體系，而且與前面14章緊密相連，有必要先給大家理一理29章各條款的聯(lián)系。
29章提出總的要求：電氣間隙、爬電距離和固體絕緣要能夠承受電氣應(yīng)力，是充分的。
29.1條?電氣間隙的要求，并提出基本絕緣和功能絕緣的電氣間隙可以減小的條件和試驗(yàn)。
29.1.1條?基本絕緣的電氣間隙要求；
29.1.2條?附加絕緣的電氣間隙要求：按表16中基本絕緣的限值；
29.1.3條?加強(qiáng)絕緣的電氣間隙要求：按表16中的限值，但采用額定沖擊電壓更高一級(jí)別的限值。
29.1.4條?功能絕緣的電氣間隙要求：按表16的限值，但某些情況可以不考慮（例外情況）。
29.1.5條?對(duì)工作電壓大于額定電壓的情況電氣間隙的要求；
29.2條?爬電距離的要求；
29.2.1條?基本絕緣的爬電距離要求：按表17；
29.2.2條?附加絕緣的爬電距離要求：按表17中基本絕緣的限值；
29.2.3條?加強(qiáng)絕緣的爬電距離要求：按表17中兩倍于基本絕緣的限值；
29.2.4條?功能絕緣的爬電距離要求：按表18，但某些情況可以不考慮（例外情況）；
29.3條?附加絕緣和加強(qiáng)絕緣的固體絕緣（穿通絕緣）距離要求；
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為方便理解，試歸納查電氣間隙的步驟如下：
步驟一：根據(jù)過電壓類別、額定電壓查標(biāo)準(zhǔn)中表15得出額定沖擊電壓；
步驟二：查表16得出基本絕緣電氣間隙；
步驟三：必要時(shí)，按一定的條件減少基本絕緣的電氣間隙；
步驟四：按不同的絕緣，得出相應(yīng)的電氣間隙。
| 舉例：問某220V額定電壓電吹風(fēng)內(nèi)部布線到外殼外表面，沿外殼安裝縫（如圖2） |
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解釋：
從防觸電的角度分析，內(nèi)部布線的絕緣層提供基本絕緣防護(hù)，風(fēng)扇外殼提供附加絕緣防護(hù)，兩者合稱雙重絕緣。現(xiàn)在要考核附加絕緣的電氣間隙。
步驟一：查表15得知額定電壓220V，過電壓類別II的情況下額定沖擊電壓2500V；
步驟二：查表16得出基本絕緣在額定沖擊電壓2500V情況下最小電氣間隙為2.0mm；
步驟三：按29.1.2條附加絕緣是采用基本絕緣的限值，即2.0mm。
而按IEC60335-1:1991標(biāo)準(zhǔn)，查表得到4.0mm的限值，由此可見，要求的確是降低了。
IEC60335-1:2001?表15-額定沖擊電壓
| 額定電壓V | 額定沖擊電壓V | ||
| 過電壓類別 | |||
| I | II | III | |
| ≤50 | 330 | 500 | 800 |
| ＞50且≤150 | 800 | 1500 | 2500 |
| ＞150且≤300 | 1500 | 2500 | 4000 |
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IEC60335-1:2001?表16-最小電氣間隙
| 額定沖擊電壓(V) | 最小電氣間隙(mm)注1 |
| 330 | 0,5注2 |
| 500 | 0,5注2 |
| 800 | 0,5注2 |
| 1500 | 1,0注3 |
| 2500 | 2,0注3 |
| 4000 | 3,5注3 |
| 6000 | 6,0注3 |
| 8000 | 8,5注3 |
| 10000 | 11,5注3 |
| 注1：這些尺寸要求只適合于空氣中的電氣間隙。 注2：由于大規(guī)模生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生一些誤差，比標(biāo)準(zhǔn)IEC 60664中更小的電氣間隙要求因此未被采用。 注3：在整個(gè)產(chǎn)品壽命周期里，有可能會(huì)造成間隙的減少，考慮到這些原因，表16的要求比標(biāo)準(zhǔn)IEC 60664中最小間隙增加了0.5mm。 | |
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IEC60335-1:2001?表17-基本絕緣的最小爬電距離
| 工作電壓（V） | 爬電距離（mm） 防污等級(jí) | ||||||
| 1 | ?????????? 2 | ????????? 3 | |||||
| 材料組別 | ??????材料組別 | ||||||
| Ⅰ | Ⅱ | Ⅲa/Ⅲb | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲa/Ⅲb | ||
| ≤50 | 0.2 | 0.6 | 0.9 | 1.2 | 1.5 | 1.7 | 1.9a |
| >50?且?≤125 | 0.3 | 0.8 | 1.1 | 1.5 | 1.9 | 2.1 | 2.4 |
| >125?且?≤250 | 0.6 | 1.3 | 1.8 | 2.5 | 3.2 | 3.6 | 4.0 |
| >250?且?≤400 | 1.0 | 2.0 | 2.8 | 4.0 | 5.0 | 5.6 | 6.3 |
| >400?且?≤500 | 1.3 | 2.5 | 3.6 | 5.0 | 6.3 | 7.1 | 8.0 |
| >500?且?≤800 | 1.8 | 3.2 | 4.5 | 6.2 | 8.0 | 9.0 | 10.0 |
| >800?且?≤1000 | 2.4 | 4.0 | 5.6 | 8.0 | 10.0 | 11.0 | 12.5 |
| >1000?且?≤1250 | 3.2 | 5.0 | 7.1 | 10.0 | 12.5 | 14.0 | 16.0 |
| >1250?且?≤1600 | 4.2 | 6.3 | 9.0 | 12.5 | 16.0 | 18.0 | 20.0 |
| >1600?且?≤2000 | 5.6 | 8.0 | 11.0 | 16.0 | 20.0 | 22.0 | 25.0 |
| >2000?且?≤2500 | 7.5 | 10.0 | 14.0 | 20.0 | 25.0 | 28.0 | 32.0 |
| >2500?且?≤3200 | 10.0 | 12.5 | 18.0 | 25.0 | 32.0 | 36.0 | 40.0 |
| >3200?且?≤4000 | 12.5 | 16.0 | 22.0 | 32.0 | 40.0 | 45.0 | 50.0 |
| >4000?且?≤5000 | 16.0 | 20.0 | 28.0 | 40.0 | 50.0 | 56.0 | 63.0 |
| >5000?且?≤6300 | 20.0 | 25.0 | 36.0 | 50.0 | 63.0 | 71.0 | 80.0 |
| >6300?且?≤8000 | 25.0 | 32.0 | 45.0 | 63.0 | 80.0 | 90.0 | 100.0 |
| >8000?且?≤10000 | 32.0 | 40.0 | 56.0 | 80.0 | 100.0 | 110.0 | 125.0 |
| >10000?且?≤12500 | 40.0 | 50.0 | 71.0 | 100.0 | 125.0 | 140.0 | 160.0 |
| a如果部件的工作電壓小于50V，允許使用Ⅲb的材料 | |||||||
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IEC60335-1:2001?表18-功能絕緣的最小爬電距離
| 工作電壓（V） | 爬電距離（mm） 防污等級(jí) | ||||||
| 1 | ?????????? 2 | ????????? 3 | |||||
| 材料組別 | ??????材料組別 | ||||||
| Ⅰ | Ⅱ | Ⅲa/Ⅲb | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲa/Ⅲb | ||
| ≤50 | 0.2 | 0.6 | 0.8 | 1.1 | 1.4 | 1.6 | 1.8a |
| >50?且?≤125 | 0.3 | 0.7 | 1.0 | 1.4 | 1.8 | 2.0 | 2.2 |
| >125?且?≤250 | 0.4 | 1.0 | 1.4 | 2.0 | 2.5 | 2.8 | 3.2 |
| >250?且?≤400b | 0.8 | 1.6 | 2.2 | 3.2 | 4.0 | 4.5 | 5.0 |
| >400?且?≤500 | 1.0 | 2.0 | 2.8 | 4.0 | 5.0 | 5.6 | 6.3 |
| >500?且?≤800 | 1.8 | 3.2 | 4.5 | 6.3 | 8.0 | 9.0 | 10.0 |
| >800?且?≤1000 | 2.4 | 4.0 | 5.6 | 8.0 | 10.0 | 11.0 | 12.5 |
| >1000?且?≤1250 | 3.2 | 5.0 | 7.1 | 10.0 | 12.5 | 14.0 | 16.0 |
| >1250?且?≤1600 | 4.2 | 6.3 | 9.0 | 12.5 | 16.0 | 18.0 | 20.0 |
| >1600?且?≤2000 | 5.6 | 8.0 | 11.0 | 16.0 | 20.0 | 22.0 | 25.0 |
| >2000?且?≤2500 | 7.5 | 10.0 | 14.0 | 20.0 | 25.0 | 28.0 | 32.0 |
| >2500?且?≤3200 | 10.0 | 12.5 | 18.0 | 25.0 | 32.0 | 36.0 | 40.0 |
| >3200?且?≤4000 | 12.5 | 16.0 | 22.0 | 32.0 | 40.0 | 45.0 | 50.0 |
| >4000?且?≤5000 | 16.0 | 20.0 | 28.0 | 40.0 | 50.0 | 56.0 | 63.0 |
| >5000?且?≤6300 | 20.0 | 25.0 | 36.0 | 50.0 | 63.0 | 71.0 | 80.0 |
| >6300?且?≤8000 | 25.0 | 32.0 | 45.0 | 63.0 | 80.0 | 90.0 | 100.0 |
| >8000?且?≤10000 | 32.0 | 40.0 | 56.0 | 80.0 | 100.0 | 110.0 | 125.0 |
| >10000?且?≤12500 | 40.0 | 50.0 | 71.0 | 100.0 | 125.0 | 140.0 | 160.0 |
| a如果部件的工作電壓小于50V，允許使用Ⅲb的材料 | |||||||
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對(duì)于基本絕緣和功能絕緣的電氣間隙可以有條件地減少，條件是：
a）通過第14章的瞬時(shí)過電壓（沖擊電壓）測(cè)試；
b）結(jié)構(gòu)上能保證不變形：在裝配時(shí)或發(fā)生磨損或有相對(duì)位移的情況下，電氣間隙不會(huì)受到影響。因此螺絲，聯(lián)接線等必須可靠聯(lián)接，不會(huì)發(fā)生脫落。這里剛性聯(lián)接能被接受。
要強(qiáng)調(diào)對(duì)于?0?類和?0I?類器具的基本絕緣在污染等級(jí)3的情況還是要按表16執(zhí)行，電氣間隙的要求不能減少。
查爬電距離的要求的步驟可歸納為：
步驟一：確定被考核部位的工作電壓；
步驟二：確定被考核部位的材料組別（CTI指數(shù)）；
步驟三：確定被考核部位的污染等級(jí)；
步驟四：按不同的絕緣，在相應(yīng)的表中查在該工作電壓、材料組別和污染等級(jí)下的爬電距離要求。
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在討論電氣間隙、爬電距離的問題時(shí)，值得注意以下幾個(gè)問題：
1、?零部件與整機(jī)的問題：在參照IEC 60664制訂標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，TC 61標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)在選用電氣間隙要求時(shí),?增加了0.5mm的余量(參照前面表16注3)。雖然零部件標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)也參照IEC 60664標(biāo)準(zhǔn)制訂零部件標(biāo)準(zhǔn)，但他們選用最低的電氣間隙要求制訂他們的標(biāo)準(zhǔn)。(因?yàn)镮EC 60664只給出了在不同情況下的絕緣配合系統(tǒng)，沒有對(duì)每個(gè)不同產(chǎn)品有具體電氣間隙的要求，因此每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)會(huì)根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)進(jìn)行選擇。所以不同類型的產(chǎn)品就會(huì)有不同要求。)?因此出現(xiàn)了這個(gè)問題：如果我們對(duì)零部件按照標(biāo)準(zhǔn)最低電氣間隙要求進(jìn)行考核，那么，符合零部件標(biāo)準(zhǔn)的零件不一定就能符合整機(jī)要求。因此我們?cè)谶x用零部件時(shí)就需特別注意。這個(gè)問題在新的修改版中有望得到解決。
2、?漆包線的問題：在第三版的標(biāo)準(zhǔn)中雖然沒有功能絕緣這個(gè)概念，但是浸漬過的繞組電氣間隙有1,0mm的減少。但在第四版的標(biāo)準(zhǔn)，只有在額定沖擊電壓大于1500V的情況下，才允許有0.5mm的減少。
3、?根據(jù)表16的不同額定沖擊電壓的值可以查出基本絕緣，附加絕緣，加強(qiáng)絕緣和功能絕緣的電氣間隙要求。但是，對(duì)于加強(qiáng)絕緣的電氣間隙要求，在表16中要選高一級(jí)別的額定沖擊電壓對(duì)應(yīng)的限值。
4、?對(duì)于電熱管(防塵)和PTC元件，它們的電氣間隙要求被減少到1.0 mm。
5、?由于新版電氣間隙要求比舊版減少很多，因此新版第22.31條的要求與舊版的就有了很大變化。原來要求是：螺絲或?qū)Ь€等脫落后，要保證50％的要求，而現(xiàn)在嚴(yán)格按100％?滿足表?16要求。
6、?我們需要改變這個(gè)觀念：由于過去電氣間隙有足夠多的余量，如果電氣間隙滿足要求了，交流耐壓測(cè)試（電氣強(qiáng)度試驗(yàn)）要求一般都沒有什么問題，因此，我們往往比較注意電氣間隙的要求，經(jīng)常會(huì)忽略交流耐壓測(cè)試。現(xiàn)在情況有所不同，電氣間隙要求減少許多，我們?cè)诳紤]電氣間隙同時(shí)，還要考慮交流耐壓和沖擊電壓的測(cè)試。有時(shí)，我們最終還以沖擊電壓測(cè)試為準(zhǔn)考核電氣間隙(如基本絕緣和功能絕緣)，當(dāng)然前提是結(jié)構(gòu)上還要滿足一些附加條件，前面已討論過這個(gè)問題，這里不再重復(fù)。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的IEC 60335-1: 2001新标准的变化简介的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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