电器安全考察

1.I 类器具是指其电击防护不仅依靠:基本绝缘而且包括一个附加安全防护措施 的器具。其防护措施是将 易触及的导电部件连接到设施固定布线中的接地保护导体上,以使得万一基本绝缘失效,易触及的导电部件不会带电 。
2.电气间隙是指: 两个导电部件之间,或一个导电部件与器具的触及表面之间的空间最短距离。
爬电距离是指:两个导电部件之间,或一个导电部件与器具的易触及表面之间沿绝缘材料表面测量的最短路径。
3. 导线之间以及导线与地之间不超过 42V 的电压,其空载电压不超过 50V 称之为安全特低电压。当安全特低电压从电网获得时,应通过一个安全隔离变压器 或一个带分离绕组的转换器,此时安全隔离变压器和转换器的绝缘应符合双重绝缘或加强绝缘 的绝缘要求。
4.漏保电源线的原理是漏电保护电源线就是检测“地线”回路中的“剩余电流”。其工作原理是将插头的二根电源线(火线与中线)同时穿入一个特制的“零序电流互感器”中心孔中,当电器正常用电时,火线与中线中流过的电流是完全相等的,电流一进一出,电流互感器二次线圈无电压输出。当“地线回路”(包括大地回路)中有“剩余电流”时 , 穿入互感器的二根电源线电流不平衡,在“电流互感器”的输出端会产生与电流成比例的电压信号,只要电压信号足够大时,这个电压信号经专用线路板的集成电路放大等处理后,将触发板上的可控硅从截止转变到导通,使串接在该回路跳闸线圈通电,从而使主回路脱扣装置断开,保护可能与电源接触的人身安全。
5.提供与双重绝缘等效的防电击等级,而施加于带电部件的单一绝缘称作:加强绝缘;
6.电器的绝缘可分为:基本 绝缘、加强 绝缘、双重 绝缘和 附加绝缘。
7.电气强度的测试电压为:基本绝缘1000 V、附加绝缘 1750V、加强绝缘 3000V;
8. 接地电阻测试时的测试电流为: 25 A 或 器具额定电流1.5倍 ,要求接地端子与可触及金属部件的电阻不大于 0.1 。
9.球压试验其烘箱温度为40℃±2 ℃加上第 11 章试验期间确定的最大温升,但该温度至少:——对外部零件为 75 ℃;
——对支撑带电部件的零件为 125±2 ℃ 。
10. 洗衣机部件绝缘的 CTI 指数不低于 250 ,除非绝缘是被固定的以至于它不可能
暴露于产品正常使用过程产生的污染中。
11. 线束上的连接件,如果载流超过 200mA 或者模拟负载超过 15W 的,其阻燃需要满 足 IEC 750℃&850℃ 以及 UL UL94V-0 的阻燃等级要求。
12. 三级污染环境下,220V 安全隔离变压器要求初级与次级的最小电气间隙为3 mm,
最小爬电距离为 8 mm。
13. 隔离变压器是向一个器具或电路提供安全特低电压,而且至少使用与 双重绝缘或
加强绝缘等级的绝缘材料将其输入绕组进行电气隔离的变压器。
14. 电脑板上焊点或者铜箔之间距离过紧,冷凝水和灰尘使电路发生短路,设计时电脑
板上火线和零线之间的距离要大于4 mm ,强电和隔离弱电之间的距离大于8 mm,
距离不满足要求的要在 PCB 上做 开槽处理。
15. 洗涤产业控制板,布板时爬电距离按照污染等级 二,CTI 按照 600V 设计。
16.电脑板在版图设计的过程中需要考虑爬电距离和电气间隙,一般情况一个板子设计时
需要考虑两种绝缘:功能绝缘和加强绝缘,在污染等级为 3 级、材料组 3,额定电压
230V 的情况,对应的爬电距离和电气间隙应至少满足8 mm 和3 mm,如果进行
开槽处理,对应的槽宽应至少为1.5 mm 和3 mm。
17. 滚筒整机安装电脑板最低位置包括 PCB 板,离地面的高度要求≥ 50mm,将滚筒
的低脚拧到最小高度。
二、 判断题:2 分
1、电脑板设计不需要考虑强弱电隔离,不需要考虑成本,只要质量最好、工艺最好; (×)
2、电容器的安装放置应当主要考虑工艺方便,不需要考虑防水防尘的因素(×);
3、电机的外壳应当全部由不燃材料包裹,不允许有漆包线外露可见,以保证电机绕组
熔融也不会发生起火事故;(×)
4、电机的绝缘等级为 F 级,发热测试温升为 70K,则电机温升是合格的;(√ )
5、导线组件的端子、胶壳应优先选择国际知名公司的产品并配对使用;(√ )
6、 在污染等级为 III 的环境下,材料组 3,电压 220 情况下,加强绝缘的爬电距离应
大于等于 8mm,电气间隙应大于等于 3mm;(√ )
8、SELV 指的是(安全特低电压);(√)
9、电机绕组与外壳电气间隙要求大于 3mm;(√ )
10、滚筒洗衣机测量温升的时候以 0.94 倍和 1.06 倍额定电压之间的最不利电压供电;(√ )
11、电机的绕组绝缘等级 F 级对应的温升限值是 115K;(√ )
12、线束上的连接件,如果载流超过 200mA 或者模拟负载超过 15W 的,其阻燃需要
满足 IEC750℃&850℃ 以及 UL UL94V-0 的阻燃等级要求;(√)
13、人手能够触及到的区域与带电部件之间的最小距离要求,我们认为主控面板的 CTI
为 250,污染等级按照三级,在中国市场销售的产品,最短爬电路径要求至少 8mm;(√)

三、 简答题:

  1. 简述灼热丝试验温度如何确定的,并举例说明并至少说出洗衣机(干衣机)3 个部件
    的测试方法。(20分)

① 额定电流大于0.2A的插接端子测试750℃和850℃;
② 额定电流小于0.2A的插接端子650℃灼热丝试验,火焰持续时间不超过2s;
③ 850℃灼热丝试验,火焰在离开灼热丝后30s内应熄灭,滴落物不应引燃绢纸, 同时不应烧焦松木板;750℃灼热丝试验,火焰持续时间不超过2s。
④ 塑料盘座做550℃。
⑤ 门锁连接器、电源板L/N端子做750℃和850℃;

2.简述安全四项测试的内容和要求。(20 分)
1.泄露电流:
内容: 泄漏电流是指在没有故障施加电压的情况下,电气中带相互绝缘的金属零件之间,或带电零件与接地零件之间,通过其周围介质或绝缘表面所形成的电流称为泄漏电流。
要求:
–I 类器具:电源任一极(L/N)与基本绝缘隔离的易触及金属部件之间
–II 类器具:电源任一极(L/N)与加强绝缘隔离的易触及金属部件之间
电源任一极(L/N)与附加或加强绝缘隔离的易触及绝缘表面(金属箔)之间–单极开关,且开关后接有电容器,则分别测量开关在“接通”和“断开”位置时的泄漏电流。

施加1.06倍额定电压/1.15 倍的额定输入功率 试验电压后5s之内进行测量泄漏电流。

在这里插入图片描述

2.绝缘电阻:
内容:反映了绝缘结构对电的绝缘能力. 测量绝缘电阻主要是为了测定家用电器产品的带电部件对易触及金属外壳的绝缘电阻,以判别其绝缘是否存在严重缺陷.
要求: --I 类器具: 带电体与易触及的金属部件之间
–II 类器具: 带电体与易触及的外壳之间
–电缆线: 缆芯导体与电缆护套之间
施加 DC 500V, 1min
在这里插入图片描述
电源线的标称横载面积应不小下表所列:
在这里插入图片描述

3.接地电阻:
内容:接地连续性测试, 接地测试必须对所有一类产品(Class I)进行。测试的目的是保证产品上的所有在单一绝缘失效的情形下会变成带电体,并且可以被使用者接触到的导电性部件被可靠连接到电源输入的接地点。换句话说, 一个接地测试使用大电流的低电压源加到接地回路来核实接地路径的完整性。通过测量连接在保护接地连接端子或接地触点和零件之间的阻抗来判断是否符合标准要求, 阻抗不超出产品安全标准确定的某个值则认为是符合要求的。从结构和设计观点来看, 用做保护接地的导体不应该包含任何的开关或保险丝。
要求:被测设备(EUT)必须承受到时一定时间的直流或交流电流但是电压要很低。除加拿大标准外, 多数标准要求在25 A下测试并且维持1 分钟。IEC 60950-1 要求测试电压不超出12 V 。电流可能是交流或直流,产品额定电流的1.5 倍或25A 运行检查:设定好参数0.1Ω、25A、2S

4.耐压:
内容:将被测产品在高压机输出的试验高电压下产生的漏电流与设置的判定电流相比较,若检出的漏电流值小于预设定值,则被测产品通过测试,当检出的漏电流大于判定电流时,试验电压瞬时切断并发出声光报警,从而测定被测件的耐压强度。对一般被测设备,耐压测试是测量火线与机壳之间的漏电流值。
要求:产品的带电部分与可能接地的非带电导电体间须施加适当频率的交流电压达1分钟。具体测试电压如下:
(a)额定电压为31~250 V的设备,测试电压为1000 V。
(b) 额定电压为251~600 V的设备,测试电压为1000 V + 两倍额定电压。
© 额定电压为31~250 V,无接地而且可被人体触及的设备,测试电压为2500 V。
(d) 对于30伏或以下的低电压电路,测试电压为500 V。
双重绝缘的产品:
测试电压施加点交流绝缘强度测试电压(V)带电部件与不可触及的带基本绝缘的非带电导电体之间按上述1的测试要求。
不可触及的带基本绝缘的非带电导电体与可触及的导电体之间2500V
不可触及的带基本绝缘的非带电导电体与贴在外部非导电体表面上的金属箔之间2500V
加强绝缘的带电体与可触及的非带电导电体之间4000V
加强绝缘的带电体与贴在外部非导电体表面上的金属箔之间4000V
可触及的非带电导电体(或贴在外部非导电体表面上的金属箔)与外壳入口处电源线的金属裹层(或与电源线直径相等的金属插杆)之间2500V

附加题
1、分享一个在防火或者防水或者防触电方面的一些设计经验;
(20 分)
防火:
防火门系统,包括主门、副门、第一门禁系统和第二门禁系统,所述副门为开设安装在主门上的门中门,所述主门与副门之间通过合页连接,所述主门与第一门禁系统连接,所述副门与第二门禁系统连接,所述第一门禁系统和第二门禁系统分别与消防联动控制器电连接,火灾状态时,消防联动控制器传递信号给第一门禁系统和第二门禁系统,第一门禁系统关闭,主门开启,第二门禁系统开启,副门关闭;日常状态时,第一门禁系统开启,主门关闭,第二门禁系统关闭,副门处于可开启状态。可以实现日常与火灾情况下门的宽度不同要求,并且在接收到消防信号的作用下实现瞬间切换,满足消防要求。

防水:
电脑版的灌胶处理:灌封(灌胶)就是将聚氨酯灌封胶、有机硅灌封胶、环氧树脂灌封胶用设备或手工方式灌入装有电子元件、线路的器件内,在常温或加热条件下固化成为性能优异的热固性高分子绝缘材料,从而达到粘接、密封、灌封和涂敷保护。具有以下优势
强化电子器件的整体性,提高对外来冲击、震动的抵抗力
提高内部元件与线路间的绝缘性,有利于器件小型化、轻量化
避免元件、线路的直接暴露,改善器件的防水、防尘、防潮性能;
传热导热;

防触电:
防触电按压开关式插座,包括壳体,壳体上各设置两个插孔和两个接线座,壳体内且位于两导电金属片之间设置有按压开关组件,按压开关组件包括绝缘材质制成的按压杆、金属导板和弹簧,按压杆连接有弹簧的端头两侧均连接有沿其径向方向设置的金属导板,金属导板相互远离的一端各与一导电金属片底端电连接,且其在弹簧压缩时各与一接线座接触,如上设置,利用按压开关组件控制插座与电源主线的电连接,只有在插头的插脚均完全插入插孔内,并将金属导板下压至于接线座接触才能完成通电,松开插头后,按压开关组件立即回弹,金属导板与接线座分离断电,充分保证了使用安全。

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