摘要：本文通过对比IEC 60335-1的不同版本差异，以及不同IEC标准插头放电条款差异，澄清对插头放电测试的误解，结合实例分析用户在使用过程中存在的危险，提出修订标准的建议。0 P1 ~& |7 O5 j' J! Y3 R7 M- v$ m
关键词：插头放电；任一开关；断开位置；电压峰值; l4 u) F5 g% a% | @/ C
Abstract：Through comparing the different versions of IEC 60335-1, as well as the differences between the international standards and GB 4706.1, this article clarifies the misunderstandings of plug discharge test, analyzes the existing risk during normal use, and proposes to revise the standard.
0 ]2 g6 n5 _$ r, o0 KKey words：plug discharge；any switch；off position；voltage peak
前言
3 M' ]. m+ t& w( c 测量插头放电残余电压是为了保证家电产品在正常使用中当触碰其插头的插脚时，不会因充过电的电容器放电而引起电击危险。关于这个条款的测试，制造商和认证检测机构之间存在着一些分歧和误解，本文通过纵向比较（历史发展）和横向比较（同一问题不同标准），以求澄清这些误解。
1 各个版本IEC 60335-1标准插头放电条款的对比
8 k6 \' S& p: y, ^1 Q- C. R 将IEC 60335-1各个版本关于插放放电测试同一条款摘录（见表1）：
; ^' N2 z% i- d, S6 c- ^$ P 对比不同版本的差异，可以发现：
) x2 }7 D; D9 x( j9 } 1.1对电容器放电电压测量的试验次数有变化。
8 S: N; ^3 w: \( N6 e5 z R' n 第5版以前的标准要求试验重复进行10次，没有规定要在电源峰值瞬间断开。根据物理电容放电的常识，初始电压越高，1秒后测得的残余电压则越高。自上世纪70年代以来，经历电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路、信息化电子技术飞速发展，家电以及检测技术都已经更新换代。原先通过10次有限的重复测量，试图“碰巧”有1次能从电源峰值时断开，到了现在则完全可以通过电子装置实现从峰值瞬间断开，所以2010年第5版IEC 60335-1删除试验重复10次的内容，要在电源峰值时断开，以测得最大初始电压下插头残余的电压。
% L7 v( ^ s9 e8 ~ 1.2对电容量不超过0.1μF豁免规定的内容从注解提升至正文. E+ j" D( u! Z0 j* l0 o b, ^! P
就技术内容而言，电容量不超过0.1μF免于测试就认为符合要求的内容没有变化，只是第5版标准将其提升到正文。
! d$ p' ?( E3 L; R6 R* \8 u2 A/ F 值得指出此电容量应理解为“器具整个电路的等效电容量”，而不是仅仅指靠近插头端的滤波电容的电容量。曾有案例，产品电路如图1，某制造商工程师拿着某合格的报告，抱怨说产品明明按标准是合格的，电容量小于0.1μF，可售后服务部门仍收到消费者投诉插头有麻电感觉。经实际测量3s后仍有50V的残余电压。
0 \' u+ v( _7 S4 Y; j: _ 由电路知识可知，在断开电源直流放电情况下，L1可视为短路，C1和C2是并联，先不说后面电路的等效电容量，就这两个滤波X2电容的总电容量已达到0.2μF，明显不应豁免试验，应通过实际测量判定。
6 [6 a2 {( r- h- n 1.3只适用带插头的产品，不适用于带插脚的直插式产品: r9 V4 e( M8 o4 i
从各个版本标准条款可看到，“打算通过一个插头来与电源连接的器具”主语从来没有变化，而在标准内严格区分了插头和插脚。就字面而言，测量插头放电测试只适用于带插头的产品。为何对带插脚的直接式产品不适用？笔者认为，使用者握住直插式产品从插座中拔出，1秒后手握住产品本体的同时接触两片插脚的机率非常小，如图2，所以标准不适用于带插脚的直插式产品。
7 H1 o% E9 A% X" i; h 1.4测量用示波器及探头是一开始就连接，不是在第1秒时刻连接。
" T# J. [( k, f/ |2 u 曾有观点认为测量电压的示波器要在第1秒时刻连接到电路中，笔者认为是误读了标准“1秒后”字面上的意思,应该是示波器要一开始就连接上,完整地记录整个时间内的电压-时间曲线。非常有趣的是有人发明了能在第1秒时刻转换开关的盒子用于插头放电测试，并且申请了专利，此项专利是否符合标准原意还有待商榷。
3 c; A* ~8 `: x- X' S$ q7 z p
: a5 `9 X/ w* z! L' ^; X
2 对比GB 4706.1与IEC 60335-1标准22.5条的差异，正确理解测试时器具开关的位置
3 U" i0 O' |3 y+ W' w2 y GB 4706.1-2005标准22.5 条款摘录如下：
- ]2 _! {9 B0 P C5 ?& B) P 打算通过一个插头来与电源连接的器具，其结构应能使其在正常使用中当触碰该插头的插脚时，不会因有充过电的电容器而引起电击危险。
7 |: l$ p4 T7 K, d+ a 注：额定电容量不大于0.1μF的电容器，不认为会引起电击危险。 y8 Q o$ M" [/ {) G( z& p
通过下述试验确定其是否合格。8 h$ |* t/ c0 g- x% P8 c
器具以额定电压供电，然后将其任何一个开关置于“断开”位置，器具在电压峰值时从电源断开。在断开后的1s时，用一个不会对测量值产生明显影响的仪器，测量插头各插脚间的电压。0 n5 R$ \1 W% {4 L4 F1 J: z" b0 R0 ~
此电压不应超过34V 。& \! Q( g& `( a
中文GB标准在翻译IEC英文标准有歧义。IEC 60335-1标准中的Any switch is then placed in the off position这句话在国标中翻译为：任何一个开关置于“断开”位置。
" K# c- h6 R5 x2 B/ }1 j5 Z7 o N 读者可以理解为只要有一个开关处于断开就可以，而并非所有开关都处于断开位置，也可以理解为全部的开关同时处于断开的位置，究竟哪一种理解才是标准的原义？
8 U& @, s- p4 G0 v S; t! ? 笔者就此歧义请教过国内国外不同的专家，两派观点都有，各有各的理由。最近在IEC/TC61第86届全体大会广州会议上，笔者请教了负责制修订IEC 60335系列安全标准的TC61的主席Mr.Derek Johns先生，他详细地给笔者解释了这个条款的来龙去脉，总结为：
' N5 y5 L- z7 b) R 1.就标准的本意而言，是指全部的开关同时处于断开的位置；1 l' ?9 E3 h7 r# C; C
2.如果是指“多个开关依次处于断开的位置”，标准会在每一处特别指出“依次”而非同时。例如
+ O% b( n4 Z! w: B# m 19.4 The appliance is tested under the conditions specified in Clause 11. Any control that limits the temperature during the test of Clause 11 is short-circuited. - T% Z3 R; ^" K
If the appliance incorporates more than one control, they are short-circuited in turn.' W' u5 @% v0 j/ R6 Z2 A; _
19.14……If more than one relay or contactor operates in Clause 11, each such relay or contactor is short-circuited in turn.
+ H/ }1 n3 r, h! ]0 ^ 3 对比不同理解下22.5试验的不同结果
# E1 m: r+ A6 V5 i4 i 在选择示波器探头进行测量时，一般有两种探头可供选择，一种为普通探头，其放大倍数是1×和10×，输入阻抗为1 MΩ或10 MΩ；另一种是高压探头，其放大倍数为100×，输入阻抗为100 MΩ。由于示波器内部的输入阻抗及探头输入阻抗大小直接影响产品断电后放电常数、有必要规定探头的输入阻抗。IECEE/CB体系/CTL决议DSH0716中规定了探头相应的规格参数，If the relevant standard does not contain contradictory requirements, a voltage probe having an input impedance of 100 MΩ or greater in parallel with an input capacitance of 25 pF or less, shall be used for this test.即，探头的阻抗≥ 100 MΩ且电容量<25 pF。" W. C A. w* c* ~7 N, t- }
实验也是按照此要求选用100×，100 MΩ，25 pF参数规格的探头。
: W( ~' l5 q6 [& e7 }7 L5 \ L （未完待续）
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发表于 2013-1-17 09:14
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