云端科技：電線插頭安規(guī)的意義是什么？看完恍然大悟
發(fā)布日期：2019-08-23 瀏覽次數(shù)：3921什么是安規(guī)？安規(guī)——最佳的英文解釋應(yīng)當(dāng)是Production Compliance。（產(chǎn)品符合性）是指產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到銷售到終端用戶，貫穿產(chǎn)品使用的整個(gè)壽命周期，相對(duì)于銷售地的法律、法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品安全符合性。
這種產(chǎn)品安全符合性不僅僅包含了普通意義上的產(chǎn)品安全，同時(shí)還包括產(chǎn)品的電磁兼容與輻射、節(jié)能環(huán)保、食品衛(wèi)生等等方面的要求。它應(yīng)當(dāng)不僅僅是一種要求、一本標(biāo)準(zhǔn)、一張證書、一份測(cè)試報(bào)告所能取代或能說(shuō)明的，更應(yīng)該是貫穿了產(chǎn)品生命周期的一種產(chǎn)品安全責(zé)任和活動(dòng)。單純地把安規(guī)理解為認(rèn)證應(yīng)當(dāng)是片面的。
認(rèn)證只是評(píng)估產(chǎn)品符合性的一種手段或過(guò)程，但是它不是必需的手段或過(guò)程。這種符合性應(yīng)當(dāng)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初予以考核，經(jīng)過(guò)但不一定經(jīng)過(guò)第三方通過(guò)測(cè)試，考察產(chǎn)品對(duì)相關(guān)法律、法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)的符合性，對(duì)可預(yù)見(jiàn)或不可預(yù)見(jiàn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，確保使用者在使用過(guò)程中盡可能地避免出現(xiàn)預(yù)見(jiàn)或不可預(yù)見(jiàn)的人身傷害或財(cái)產(chǎn)損失。安規(guī)通過(guò)模擬終端客戶可能的使用方法，經(jīng)過(guò)一系列的測(cè)試，考核產(chǎn)品在正常或非正常使用的情況下可能出現(xiàn)的電擊、火災(zāi)、機(jī)械傷害、熱傷害、化學(xué)傷害、輻射傷害、食品衛(wèi)生等等危害，在產(chǎn)品出廠前通過(guò)相應(yīng)的設(shè)計(jì)，予以預(yù)防。
關(guān)于很多人把安規(guī)理解成安全規(guī)范，其意思似乎變成了單純的法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)了——安全的規(guī)范，如果理解成安全+規(guī)范，似乎已經(jīng)足以表達(dá)安規(guī)的大部分意思了。安規(guī)其實(shí)分為很多部分，如產(chǎn)品相對(duì)于人的安全要求，產(chǎn)品相對(duì)于環(huán)境的安全要求，有的可能包含兩大部分的安全要求。安規(guī)包含了美系和IEC系兩大產(chǎn)品認(rèn)證方向。
美系以UL和CSA為代表，IEC系以CB為總方向，最有名的又?jǐn)?shù)歐盟的CE認(rèn)證最具影響力，實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容仍然是德國(guó)的GS最為嚴(yán)格。UL與 VDE的安全標(biāo)準(zhǔn)有本質(zhì)上的差異,
UL規(guī)格比較集中在防止失火的危險(xiǎn),而 VDE規(guī)格則比較關(guān)于操作人員的安全,對(duì)于電源供給器而言,VDE乃是最嚴(yán)厲的電氣安全標(biāo)準(zhǔn)
下面的安全件均需要有VDE and UL證書（如果到加拿大的機(jī)型還外加CUL證書）：
1． 變壓器（骨架、絕緣膠帶、聚酯絕緣膠帶）
2． 濾波器（骨架、絕緣膠帶、聚酯絕緣膠帶）
3． 光耦
4． Y電容
5． X電容
6． PCB材質(zhì)（并包括制板黃卡）
7． 可燃性塑膠材質(zhì)（包括前面板、電源板支撐膠柱、電源板絕緣PVC、保險(xiǎn)管座、電源線插座VH-3等）
8． 保險(xiǎn)管
9． 熱縮套管
10．大容量的電解電容.
11．各類線材
關(guān)鍵特性空間距離(clearance) / 電氣間隙：在兩個(gè)導(dǎo)電零部件之間或?qū)щ娏悴考c設(shè)備防護(hù)界面之間測(cè)得的最短空間距離。沿面距離(Creepage ) / 爬電距離：
沿絕緣表面測(cè)得的兩個(gè)導(dǎo)電零部件之間或?qū)щ娏悴考c設(shè)備防護(hù)界面之間的最短路徑。防護(hù)界面（boundingsurface）：電氣防護(hù)外殼的外表面，對(duì)于可觸及絕緣材料可以認(rèn)為是在材料表面上壓貼了金屬箔那樣的表面。
抗電強(qiáng)度：
又叫電介質(zhì)強(qiáng)度測(cè)試, 英文為hipot test, 大概是最多人知道的和經(jīng)常執(zhí)行的生產(chǎn)線安全測(cè)試。實(shí)際上，表明它的重要性是每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的一部分。 hipot 測(cè)試是確定電子絕緣材料足以抵抗瞬間高電壓的一個(gè)非破壞性的測(cè)試。 這是適用于所有設(shè)備為保證絕緣材料是足夠的的一個(gè)高壓測(cè)試。 進(jìn)行hipot 測(cè)試的其它原因是, 它可以查出可能的瑕疵譬如在制造過(guò)程期間造成的漏電距離和電氣間隙不夠。測(cè)試方法就是在交流輸入線之間或交流輸入與機(jī)殼之間將零電壓增加到3000V交流或4200V直流時(shí)，不擊穿或拉電弧就合格。
溫度
安全標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電子電器的要求很嚴(yán)，并要求材料有阻燃性，開關(guān)電源的內(nèi)部溫升不應(yīng)超過(guò)65℃，比如環(huán)境溫度是25℃，電源元器件的溫度應(yīng)小于90℃。但一般來(lái)說(shuō)，不管是UL或CE認(rèn)證的測(cè)試中，都是按照元器件（特別是安全器件）的安全證書所標(biāo)識(shí)的耐溫限值為標(biāo)準(zhǔn)。 安規(guī)測(cè)試中表示溫度單位為K（熱力學(xué)溫標(biāo)又稱開爾文溫標(biāo)，或稱絕對(duì)溫標(biāo)，它規(guī)定分子運(yùn)動(dòng)停止時(shí)的溫度為絕對(duì)零度，記符號(hào)為K。），它是減去室溫的才得出的結(jié)果。
接地測(cè)試：
亦稱接地連續(xù)性測(cè)試, 接地測(cè)試必須對(duì)所有一類產(chǎn)品（Class I）進(jìn)行。測(cè)試的目的是保證產(chǎn)品上的所有在單一絕緣失效的情形下會(huì)變成帶電體，并且可以被使用者接觸到的導(dǎo)電性部件被可靠連接到電源輸入的接地點(diǎn)。 換句話說(shuō), 一個(gè)接地測(cè)試使用大電流的低電壓源加到接地回路來(lái)核實(shí)接地路徑的完整性。
通過(guò)測(cè)量連接在保護(hù)接地連接端子或接地觸點(diǎn)和零件之間的阻抗來(lái)判斷是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求, 阻抗不超出產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)確定的某個(gè)值則認(rèn)為是符合要求的。 一定要記住, 從結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)觀點(diǎn)來(lái)看, 用做保護(hù)接地的導(dǎo)體不應(yīng)該包含任何的開關(guān)或保險(xiǎn)絲。
漏電流測(cè)量(leakage current measurement)
UL與 CSA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格中需要所有露出的固定金屬組件必須予以接到大地端,而且經(jīng)由連接至地端的 1500Ω電阻器來(lái)測(cè)量漏電流; VDE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格則規(guī)定在 1.06倍額定電壓下, 由 1500Ω電阻器與 150nF電容器并聯(lián)來(lái)測(cè)量漏電流.通過(guò)隔離變壓器在電源的火線或零線與易觸及的金屬之間串接電流表，開關(guān)電源的漏電流在260V交流輸入下不應(yīng)超過(guò)3.5mA。
絕緣電阻( insulation resistance)
在 VDE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格中,輸入端與 SELV輸出電路之間需要有 7.0MΩ的最小電阻值，而輸入端與較容易受變動(dòng)的金屬組件之間,則需要有 2.0MΩ的最小電阻值,而其外施電壓則為 1分鐘 500Vac。（SELV應(yīng)理解為：安全的低壓電路，也就對(duì)于交流電源二次電路 就是當(dāng)人觸摸到二次電路中的一個(gè)元件時(shí)，其對(duì)地、對(duì)設(shè)備的接地端或者同時(shí)觸及其中的任何兩個(gè)元件時(shí)，加在人體端的 電壓不超過(guò)安全電壓的電路，這種電路是經(jīng)過(guò)特別設(shè)計(jì)加了相應(yīng)的保護(hù)的。）
SELV:安全特低電壓電路(safety extra-low voltage circuit)其定義為具有適當(dāng)保護(hù)設(shè)計(jì)之次級(jí)電路,即在任意兩個(gè)可能碰觸組件之間或人體可能碰觸到任意組件和產(chǎn)品的接地保護(hù)端子之間電壓不會(huì)超過(guò) 42.4Vacpeak或 60Vdc的次級(jí)電路;ELV:特低電壓電路(extra-low voltage circuit)其定義為在導(dǎo)體與導(dǎo)體之間或?qū)w對(duì)地之間的交流電壓峰值不超過(guò) 42.4Vac或直流電壓不超過(guò) 60Vdc的次級(jí)電路;危險(xiǎn)電壓(hazardous voltage):交流峰值超過(guò) 42.4Vac或直流超過(guò) 60Vdc的電壓。
對(duì)于PCB
1． 正常狀態(tài)下，若某點(diǎn)可得功率超過(guò)15W或工作電壓超過(guò)50V，則阻燃等級(jí)需V-1以上；若某點(diǎn)在工作電壓超過(guò)400V的情況下可得功率超過(guò)15W，則阻燃等級(jí)需V-0；正常狀態(tài)下，若某點(diǎn)在工作電壓超過(guò)50V,小于等于400V時(shí)，可得功率超過(guò)15W，則阻燃等級(jí)需V-1以上；若某點(diǎn)在工作電壓超過(guò)400V的情況下可得功率超過(guò)15W，則阻燃等級(jí)需V-0（EN60065標(biāo)準(zhǔn)）。
注：關(guān)于阻燃等級(jí)
塑料阻燃等級(jí)由HB，V-2，V-1向V-0逐級(jí)遞增：
a、HB：UL94標(biāo)準(zhǔn)中最低的阻燃等級(jí)。要求對(duì)于3到13 毫米厚的樣品，燃燒速度小于40毫米每分鐘；小于3毫米厚的樣 品，燃燒速度小于70毫米每分鐘；或者在100毫米的標(biāo)志前熄滅。
b、V-2：對(duì)樣品進(jìn)行兩次10秒的燃燒測(cè)試后，火焰在60秒內(nèi)熄滅?？梢杂腥紵锏粝隆?
c、V-1：對(duì)樣品進(jìn)行兩次10秒的燃燒測(cè)試后，火焰在60秒內(nèi)熄滅。不能有燃燒物掉下。
d、V-0：對(duì)樣品進(jìn)行兩次10秒的燃燒測(cè)試后，火焰在30秒內(nèi)熄滅。不能有燃燒物掉下。
2．保險(xiǎn)絲額定值需標(biāo)注在保險(xiǎn)絲座旁邊，格式例如“T315mA L125V”。
3．板子上的變壓器和濾波器，應(yīng)貼有標(biāo)注廠家名稱（或商標(biāo)）和型號(hào)的標(biāo)簽。
4．電路圖中安全器件旁邊要加上標(biāo)志
5．對(duì)于class I產(chǎn)品，初次級(jí)間用一個(gè)Y2電容即可；對(duì)于class II產(chǎn)品，要用兩個(gè)Y2電容串聯(lián)或一個(gè)Y1電容
a．初次級(jí)間絕緣要為加強(qiáng)絕緣，與周圍外殼間距離亦要達(dá)到加強(qiáng)絕緣的要求；L,N之間，保險(xiǎn)絲兩腳位間要有基本絕緣。具體數(shù)值需根據(jù)工作電壓來(lái)定.（UL6500標(biāo)準(zhǔn)）；
對(duì)于EN60065標(biāo)準(zhǔn)，大體與UL6500標(biāo)準(zhǔn)一樣，不過(guò)由于電壓一般為230V左右，因此對(duì)于加強(qiáng)絕緣一般要求為6mm的距離，對(duì)于基本絕緣一般為3mm。具體數(shù)值仍然要根據(jù)工作電壓來(lái)確定（EN60065標(biāo)準(zhǔn)）。
電源板上初次級(jí)間的距離在設(shè)計(jì)時(shí)需考慮到最少要有6mm的安全距離
b．對(duì)低壓區(qū)的所有線材加以固定，以保證其距離高壓電路（包括元件及布線）的爬電距離及電氣空隙必須保證大于6mm , 例如：我司機(jī)型中給解碼板供電的排線就屬于基本絕緣線體，因此其與電源板上的初級(jí)區(qū)域的安全距離必須保證在外加2N的力施加在此排線上時(shí)，能有最少6mm的距離。同樣，在屬于低壓區(qū)域的所有器件在施加2N的外力時(shí)能使其與高壓區(qū)域的安全距離在最少6mm。
c．對(duì)于需要絕緣墊片（PVC）的機(jī)型，其絕緣墊片的位置須保證高壓區(qū)電路（包括元件、布線及電源線尾部基本絕緣段）至上蓋（或底板）的電氣間隙大于6mm，例如：在給機(jī)殼上蓋施加20N的力的情況下，插在電源板上的電源線（及開關(guān)電源線）尾端裸露的基本絕緣線體到機(jī)殼上蓋的最短距離不能小于6mm，如果此最短距離可能會(huì)小于6mm，則需加絕緣墊片PVC，并在加貼絕緣墊片PVC的情況下，必須保證此裸露的基本絕緣線體距離到最近的機(jī)殼上蓋導(dǎo)體（即PVC的邊緣）不能小于6mm；
保險(xiǎn)絲若為listed的，則可隨意報(bào)備；若為recognized的，則報(bào)備前需做測(cè)試。UL與 CSA規(guī)格也提供可燃性標(biāo)準(zhǔn),也就是所有 PC板必被 UL認(rèn)可為 94V-2或是更好的材料,而 VDE規(guī)格亦接受這些標(biāo)準(zhǔn)，可燃材料包括面殼，電源板等板卡支撐膠柱，各種固定膠帶等。
附注：防火等級(jí)優(yōu)劣
發(fā)泡塑料材料類：HF-1等級(jí)較 HF-2優(yōu),HF-2等級(jí)較 HBF優(yōu);
一般材料:5V優(yōu)于 V-0,V-0優(yōu)于 V-1,V-1優(yōu)于 V-2,V-2優(yōu)于 HB.
對(duì)于外殼
主體部分阻燃等級(jí)需為V-0,且廠家需有射出過(guò)程的認(rèn)證（UL6500）；
外殼阻燃等級(jí)的要求一般要根據(jù)起火源對(duì)外殼距離的多少來(lái)確定（EN60065）。
外殼的開孔在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證時(shí)懸掛的外來(lái)物在進(jìn)入通風(fēng)孔或其他孔洞時(shí)不會(huì)變成危險(xiǎn)帶電體，其中EN60065標(biāo)準(zhǔn)中要求用一個(gè)直徑為4mm、長(zhǎng)度為100mm的金屬試驗(yàn)針插到孔內(nèi)來(lái)檢驗(yàn)是否合格，其中以試驗(yàn)針一端懸空自由地插入，插入深度不超過(guò)其長(zhǎng)度。
對(duì)于變壓器
在 VDE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格中,對(duì)于變壓器的設(shè)計(jì)，制造與利用都有較嚴(yán)格的規(guī)定,以滿足大多數(shù)其它國(guó)家的安全需求，在 UL標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格中，要求用在變壓器結(jié)構(gòu)中的所有材料，必須有 94V-2或是更好的額定值.
(1).變壓器的絕緣( transformer insulation)
變壓器的繞組依照需求,必須以絕緣做物理上的分隔,在繞組線上的亮漆,瓷漆或洋漆涂料,以及其它的金屬組件,石綿與吸收水分的材料,在此需求的目的之內(nèi)則不考慮絕緣。
(2).變壓器的電介質(zhì)強(qiáng)度(transformer dielectric strength)
當(dāng)使用復(fù)合層的絕緣厚度時(shí),任何兩層之間必須能夠承受電介質(zhì)強(qiáng)度,測(cè)試時(shí)絕緣層接觸在一起且測(cè)試電位加于外部表面。
(3)變壓器的絕緣電阻(transformer insulation resistance)
絕緣用于變壓器的結(jié)構(gòu)中必須在繞組之間,以及在繞組與鐵心和框架金屬板之間,必須有 10MΩ的最小電阻值,并在 1分鐘內(nèi)提供 500Vac電壓。
(4).在設(shè)計(jì)變壓器時(shí)，請(qǐng)保證變壓器的次級(jí)繞組與初級(jí)管腳、初級(jí)繞組與次級(jí)管腳的爬電距離須有6mm的安全距離（可以通過(guò)增加白色的絕緣膠帶Margintape寬度或全部管腳加上套管Tube來(lái)實(shí)現(xiàn)），并同一極性的繞組間應(yīng)有兩層絕緣膠帶Tape。
變壓器的標(biāo)簽上需要標(biāo)上商標(biāo)（trade mark）或生產(chǎn)商的廠名（manufacturer name）。
對(duì)于絕緣材料
要保證開關(guān)的防觸電保護(hù)，就必須有可靠的絕緣結(jié)構(gòu)，而絕緣材料的安全性又是保證絕緣結(jié)構(gòu)可靠性的基礎(chǔ)，因此，絕緣材料的選用應(yīng)考慮：
1． 支承、覆蓋或包裹帶電部分的部件，不得由于受熱而危及其安全性，必須選用有足夠耐熱能力的材料；
a．對(duì)雙重絕緣，其基本絕緣或附加絕緣的厚度應(yīng)至少為0.4mm。
b．當(dāng)加強(qiáng)絕緣不承受在正常工作條件和故障條件的溫度下可能會(huì)導(dǎo)致絕緣材料變形或劣變的任何機(jī)械應(yīng)力時(shí)，則該加強(qiáng)絕緣的最小厚度應(yīng)為0.4mm。
c．電線或電纜中的危險(xiǎn)帶電導(dǎo)體與可觸及零部件之間，或者危險(xiǎn)帶電零部件與電線或電纜中和可觸及導(dǎo)電零部件連接的導(dǎo)體之間的內(nèi)部導(dǎo)線絕緣，如果是由聚氯乙烯材料制成，則厚度至少應(yīng)為0.4mm。
d．下列零部件之間應(yīng)具有雙重絕緣：
可觸及零部件與電線或電纜中和電網(wǎng)電源導(dǎo)電連接的電線或電纜的導(dǎo)體之間；電線或電纜中和可觸及導(dǎo)電零部件連接的導(dǎo)體和與電網(wǎng)電源導(dǎo)電連接的零部件之間。
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