鄒善本
UL和IEC标準的的差别 簡單介紹
EN60335-1标準由IECEE(國際電工委員會)發布,以下簡稱IEC EN60335。IEC EN60335主要是家用及類似用途之電器産品的一般安全要求,應與相關的IEC EN60335-2标準結合使用; IEC EN60335-2是IEC EN60335-1的補充文件,用以确定、删除、修改或增加IEC EN60335-1的要求。
針對廚房小家電,目前有四項标準: IEC EN60335-2-9: 《烤架、烤面包機和類似的輕便式烹饪設備的特定要求》烤架(Grills)、烘面包機(Toaster)和類似的便攜式烹饪設備之特定要求;同時亦适 用于松餅機(Waffle Iron)、制面包機、烤箱(Oven)、燒烤架(Barbecue)、烤盤(griddle)等。 IEC EN60335-2-13: 《熱油炸鍋、油煎鍋和類似産品的特定要求》油炸鍋(deep fat fryer)、煎鍋(frying pan)和類似之特定要求。 IEC EN60335-2-14: 《廚房産品的特殊要求》适用于咖啡壺、電水壺、蒸煮鍋、酸奶酪機、煮蛋機等類似用途小家電 IEC EN60335-2-15: 《液體加熱産品的特定要求》液體加熱器具的特定要求;同時亦适用于咖啡壺、電水壺、蒸鍋、制酸奶酪機、煮蛋機等。 在美國市場、上述三種産品類别所适用的标準為: UL 1026: 家用電爐具和食物加工器标準 UL 1083: 家用電長柄平底鍋和煎炸型器具标準; UL 1082: 家用電咖啡壺及沖泡器标準。
IEC EN60335-2-14: 廚房器具的特殊要求;适用于食物處理器、研磨機、切片機、磨刀器、離心式榨汁機等。 在美國市場,這類産品所适用的标準為UL 982家用電動食物處理器标準。
2. UL、IECII類和2類的定義 Class II (IEC) 和 Class 2 (NEC / UL) Class II 器具結構在IEC标準中的定義,指的是觸電防護不單靠基本絕緣,同時另包括一個附加絕緣或加強絕緣,且沒有提供保護接地或依賴于安裝環境。一旦器具符合相關IEC成品标準的Class II 絕緣要求,則應标示以下符号 "回"
上述符号在UL标準中表示設備為雙重絕緣。不過,凡附有此标示的器具,除需符合UL的成品标準,如UL 892, 同時亦需符合UL 1097電氣設備中的雙重絕緣系統标準。
Class 2則是美國對于隔離電源的術語,表示低壓以及低能量的電源,用以減少觸電和火災的危險。電壓和能量的限制要求在美國國家電氣法規(NEC)以及許多UL标準中皆有明确的叙述,包括UL 1310 Class 2 電源标準。此處Class 2與雙重絕緣完全無關。
接地Grounding 和 接地Earthing的對比 術語"Grounding"和"Earthing"的意思是相同的。前者是NEC中引用的術語,後者則是IEC術語。同樣的,UL标準中的術語"ungrounded"和"grounded"等同于IEC标準中的"live"和"neutral"。
根據IEC要求,針對需要專業技術人員更換電源線的器具,應以"E"符号表示保護接地端(Protective earthing terminal).該符号也會出現在已通過UL認證的家電産品上,不過并非所有産品都需要标示此符号,因為某些用電源線連接的産品并不需要接地結構。 在UL 和 IEC 标準中,某些額定電壓為120V 的産品,基本上并不需要接地(Class 0)或雙重絕緣(Class II);然而,由于許多國家的對地供電電壓超過150V,例如歐洲,所以,多數産品被要示具有接地或雙重絕緣的結構。 另外,在IEC标準中,又規定附有非金屬外殼的接地産品(Class I)應進行雙重絕緣評估(Class II CONSTRUCTION).
3. 絕緣強度耐壓測試(Electric Strength Test) 對于标示120V的電器,除了電動刀具(Electric Knife)外,UL絕緣強度耐壓測試的測試電壓通常是1000V ac,測試時間為1分鐘。倘若器具附有一個大于1/2馬力的馬達,則測試電壓為1000V加上兩倍的額定電壓;而IEC且所要求的測試電壓則沒有因馬力的大小而有分别,隻設定基本絕緣之測試電壓為1000V。
在進行絕緣強度耐壓測試前,首先應設定測試設備的跳閘電流靈敏度,不過UL和IEC标準在這方面的具體要求是不同的。UL 規定使用一個已校準的120KΩ 電阻,連接到未帶負載之測試設備的輸出端來設置靈敏度,因此,對于需接受1000V耐壓測試的産品,跳閘電流應為8.3Ma。
然而在IEC要求中,跳閘電流并非透過外置的電阻來校準,而是根據地表5,利用測試設備變壓器的短路和釋放能量來取得,所以對于标示120V的器具,跳閘電流為100mA。
簡單來說,針對廚房小家電,UL 絕緣強度耐壓測試的測試電壓是根據産品的額定電壓和馬力來決定,而IEC電氣強度測試則是基于産品的額定電壓和絕緣類型。
4. 漏電流測試(Leakage Current Test) 漏電流的量測設備在UL和IEC标準中的描述看似不同,但實際上,在測量操作上的差異卻并不大。UL1026、UL 1082、UL1083及UL982标準中,對于漏電流的量測儀器類型皆有明确的定義。
目前,一般市場上所供應的漏電流測試設備,通常适用于測量"感知(Threshold of Perception)"漏電流,已可符合UL的基本要求;不過前述的标準,在現階段尚未考慮"高頻(High Frequency)"和"非正弦(Non-sinusoidal)"漏電流,因此并沒有任何有關測量"高頻"和"非正弦"漏電流的說明;如需考慮"高頻"和"非正弦"漏電流的話,量測設備則需符合UL101的要求(電器的漏電流标準)。
過去,漏電流值是以"毫安培(Milliamperes, mA)"為單位,然而,現今為符合最新版《美國漏電流國家标準ANSI C101》的規定,所以攺采用"MIU (Measurement Indication Unit)"來表示,在指定的測量儀器之顯示器上可讀取MIU數值。
MIU與mA值僅在低頻時極相似,但高頻時,流過儀器的mA值則遠大于MIU值,因此,測量漏電流必須選擇用MIU,而非mA。IEC EN60335标準中的漏電流要求是以IEC 60990标準為基礎,其中規定漏電測試設備應能對任何高達1MHz頻率的峰值電流做出回應,此點與UL電器标準中的測試儀器是不一緻的。
5. 沖擊測試(Impact Test) UL和IEC對于産品的外殼沖擊測試亦采用不同的方式。
UL的沖擊測試類型有兩種:"跌落(Drop )沖擊"和"球(Ball)沖擊",根據器具的使用目的來确定測試方法。若是手握型器具(Hand-held Appliance),便采用"跌落沖擊",否則皆采取"球沖擊"測試。
要采取球沖擊測試的沖擊能量,首先應考慮外殼材料。一般而言,枱面支撐型器具(Counter Supported Appliance)的沖擊能量:塑膠外殼為0.75ft-lbf (1.0J), 金屬外殼則為1.5ft-lbf(2.0J)。沖擊測試則可在一個或最多三個樣本上進行,但每個樣本必須進行至少三次的沖擊測試。
IEC方面則是根據IEC 60068-2-75标準,以沖擊能量為0.5J的彈簧錘,對器具進行三次沖擊來評估産品,而測試僅需一個樣本。
5. 電動産品的額定值 符合于IEC 60335标準的産品上,額定輸入是以額定功率或額定電流的方式标示。但在UL标準中,當滿載功率因數為80%或更少,且使用電源線連接線額定功率大于50W時,UL認證要求産品應标示額定電流,廠商可自行決定标示或不标示額定功率。
6. 非金屬材料評估
有非金屬外殼的出口家電産品除了應符合UL成品标準外,還應該符合UL746C《聚合材料-電氣設備評定用标準》。一般來說,材料的審查包括檢查其可燃性等級、相對溫度指數值(RTI)、厚度和色素。此外,電器外殼還應經受烤箱測試、沖擊測試、烤箱處理後的電源線拉力測試、惡劣條件測試、烤箱處理後的輸入測試以及非正常測試,以判定非金屬外殼材料是否合格。
根據UL746C,如果材料位于距非絕緣帶電部件0.8mm内或距起弧部件12.7mm内,材料應具有适合的相對漏電起痕指數值(CTI)、熱絲引燃值(HWI)和大電流起弧阻燃值(HAI)。HWI和HAI額定值表示對電能的阻燃性,而UL是兩者與可燃性等級相關,電能的阻燃性和火焰的阻燃性之間具有相關聯的關系,當火焰的阻燃性越大時, 對電能的阻燃性要求比較低。 我們可以通過表1指标來判定材料的合格性。
在IEC标準中,球壓測試,灼熱絲測試以及針焰測試是三個主要測試,用以判定産品的塑料材料的合格性。
在審查非金屬材料時,UL和IEC之間主要差别:
a. 球壓測試與烤箱測試: IEC球壓測試是一種通過球壓裝置置于材料上,并放在烤箱中烤一個小時來判定材料軟化度的測試。UL 烤箱測試是一種針對成品的測試,通過7小時的烤箱烘烤,來判定外殼部件會否因此破裂或變形。
b. 所需的可燃性等級:IEC 60335要求所有可能被引燃或傳播火焰的非金屬材料應經受至少550℃的灼熱絲測試或具有HB40等級。當材料的可燃性額定等級不能被确認時,及針焰測試不被采用時,IEC标準要求靠近或支撐載流連接件的部件在更高的溫度下進行灼熱絲測試。對于UL标準,外殼可燃性等級的要求取決于産品的使用情況。例如,有人看管情況下工作的便攜式産品,其外殼材料應至少為HB等級,而無人看管下工作的便攜式産品要求具有至少V-2等級的材料。HB等級的材料允許在厚度小于3mm時有每分鐘80mm的燃燒速率,而HB40要求燃燒速率小于每分鐘40mm。HB40和HB這兩種等級的材料都允許在厚度大于3mm時有每分鐘40mm的燃燒速率。
c. 灼熱絲測試與熱絲引燃測試(HWI):UL 熱絲引燃測試是一種材料測試,而IEC灼熱絲測試是一種成品測試。UL 746C允許使用灼熱絲測試來作為代替判斷材料的HWI要求。
d. 直接接觸帶電部件或支撐載流連接件:UL 746C包含對直接接觸或緊密靠近非絕緣帶電件部件的要求,内容主要包括确定材料是否具有所需的HAI、HWI和CTI。就正如前面所述,HAI和HWI是取決于材料的可燃性等級的。對于IEC,那些支撐或緊密靠近載流連接件的部件要做進一步的灼熱絲測試評估。而灼熱絲的溫度取決于成品的使用情況以及連接件的載流。IEC灼熱絲測試也可引用UL的灼熱絲引燃溫度(GWIT)和灼熱絲燃燒指數(GWFI)。
e. 緊密靠近:根據UL746C這個術語适用于距非絕緣帶電部件0.8mm内的部件。對于IEC,它适用于距支撐載流連接件3mm内的部件。
7. 可觸及性探棒
UL和IEC标準其中的主要差異就是探棒,用來判定帶電部件和能造成傷害的部件的易接近性。UL标準要求采用關節型可觸及性探棒,IEC标準則要求用測試指。關節型可觸及性探棒示意圖見上圖。UL探棒應用于尺寸小于1 in.(25.4 mm)的開口。至于其它尺寸的開口,可觸及性是這樣判定的:探棒插入開口後,非絕緣帶電部件不能位于最大探棒直徑的5倍範圍之内。
除了IEC測試指外,在标準IEC 60335中,測試銷(IEC 61032的測試探棒13)是用來穿過沒有接地的産品上所有開口,去判定帶電部件的可觸及性。對于帶接地的産品,這測試銷(見下圖)則用來穿過非金屬外殼或覆蓋了非導電塗層的金屬表面上所有開口。
對于帶可見灼熱發熱組件的産品,如多士爐,可用IEC測試探棒(IEC61032的探棒41,見下圖)來判定對這些帶電部件的可觸及性。而在UL标準中,除自動多士爐外,所有産品内的裸露發熱組件的可觸及性都是用UL探棒來判定的。因為自動多士爐的裸露組件在工作時會散發出輻射性熱和光,因此可視為可見灼熱。此外,自動多士爐還被要求有一個雙極斷開的開關裝置,當它們處于"無電壓"狀态時,能将發熱組件從電源上所有導線斷開。
對于小家電生産商,UL在本地的服務機構可提供包含UL和IEC安全測試的一站式服務,從而幫助生産商降低成本、縮短測試時間以及提高獲得UL、C-UL、CB和GS認證的效率
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