音视频设备用关键元器件（材料）安全及标准要求

音视频设备用关键元器件（材料）安全及标准要求江苏省电子信息产品质量监督检验研究院刘莹一、安全的基本概念：■对所有用电设备安全性能的基本要求：─—设备在正常工作条件下，不对使用人员以及周围环境造成安全危险。─—设备在单一故障条件下，不对使用人员以及周围环境造成安全危险。─—设备在预期的各种环境应力条件下，不对使用人员以及周围环境造成安全危险。■安全标准的要求旨在提供对人身的保护和对设备周围的保护（设备周围的保护如防火和再利用）。这些标准化的要求是建立满意的安全等级所考虑的最基本的要求。■应用安全标准的目的在于避免由于下列各种危险所造成的人身伤害或财产损失。─—防电击（触电）；─—防能量危险（爆炸）；─—防过高温度；─—防机械危险；─—防着火危险；─—防辐射危险；─—防化学危险；注:设备在正常工作条件和故障条件下均不出现危险。■防触电保护(分类)：─—I类classⅠ：防触电不仅依靠基本绝缘而且采用附加安全措施的设计，在基本绝缘万一失效时，有措施使可触及的导电零部件与设施中的固定线路中的保护（接地）导体相连接，从而使可触及的导电零部件不会危险带电。从外观上看就是电源插头上有三个插片的设备。如：计算机、复印机等产品。设备的一部分为I类保护，但也有一部分为II类保护时，则属于I类设备。即I类设备可以有带双重绝缘和加强绝缘的零部件。─—II类classⅡ：防电击保护不仅依靠基本绝缘，而且还采取附加安全保护措施的设备(例如采用双重绝缘或加强绝缘的设备),这类设备既不依靠保护接地，也不依靠安装条件的保护措施。从外观上看就是插头上只有两个插片的设备，如：电视机、DVD等。1■绝缘：─—基本绝缘basicinsulation：对危险带电零部件所加的提供防触电基本保护的绝缘。注:基本绝缘不一定包括专用于功能目的的绝缘。─—双重绝缘doubleinsulation：同时具有基本绝缘和附加绝缘的绝缘。─—附加绝缘supplementaryinsulation：基本绝缘以外所使用的独立绝缘，以便在基本绝缘一旦失效时提供防触电保护。─—加强绝缘reinforcedinsulation：对危险带电零部件所加的单一绝缘，其防触电等级相当于双重绝缘。注:加强绝缘可以由几层材料构成，但各层不能单独按基本绝缘或附加绝缘进行试验。双重绝缘与加强绝缘的区别：双重绝缘与加强绝缘在功效上相同，但其厚度是不能简单叠加的。因其受力后产生的应力是不同的。有的地方的绝缘必须是双层而不能是很厚的单层:如:电源线、变压器中的绝缘胶带等。■关键元器件及材料是保证整机产品安全的关键因素，它们的安全性能直接影响了整机的安全性能，如果它们发生断路、短路或安全指标下降等故障，整机的一个部分或全部就会发生安全故障，进而可能造成电击、起火、有害射线或有毒物质泄漏等安全事故。二、关键元器件的分类：■按整机防触电保护类别分类：─—适用于Ⅰ类设备的元器件，具有基本绝缘或等效于基本绝缘，具有接地装置或借助整机的接地装置以防触电的元器件。─—适用于Ⅱ类设备的元器件，具有双重绝缘或加强绝缘等级以防触电的元器件。■按元器件使用特征分类：─—连接元件，实现设备间、设备和电源或设备内部模块之间连接的元器件，如插头、插座、器具耦合器、线排，电线电缆等。─—操作元件，由使用者实现设备的工作或停止的元件，如开关，控制器等。─—耦合（隔离）元件，实现第一级光、电等能量与第二级电路能量传输和隔离的四端口元器件，如变压器、继电器、光电耦合器等。─—保护元件，限制电路中电压、电流不超过规定值的元件，如熔断器（体）、熔断电阻、压敏电阻、热敏电阻等。─—支撑元件，安装或支撑元器件（或载流件）的元件，如印刷线路板、支撑载流件的绝缘外壳等。2─—滤波元件，跨接在绝缘两端，用于抑制电磁波的电容器，电感线圈，阻容组件等。─—显示元件，用于音视频信号显示的器件，如CRT显像管，液晶显示器，PDP模组等。─—高压元件，工作电压超过4KV的元件，如行输出变压器，管座等。■按元器件性能及结构特征分类：─—电阻器：隔离电阻器、跨线电阻器、热敏电阻器、压敏电阻器。─—电容器和阻容单元：X电容、Y电容，阻容组件。─—电感器及绕组：电源变压器、安全隔离变压器、消磁线圈，电感滤波器。─—高压元件及组件：行输出变压器，管座。─—热断路器、熔断器及热熔断体。─—开关：电源开关、继电器。─—安全连锁装置。─—电动机。─—光电耦合器。─—器具插座。─—电线组件：插头、线、连接器。─—电池。─—显象管。─—印制板。三、AV设备用安全关键件标准：对AV类设备涉及安全的元器件，其种类达20多种，目前均有相对应的国家标准（或行业标准），大部分产品均已开展了CCC和CQC安全认证。具体列表如下：名称依据的国家标准对应的国际标准认证性质显像管GB8898-2001IEC60065CCC认证开关型电源用隔离变压器GB8898-2001IEC60065CQC认证隔离变压器GB/T19212.1-2003IEC61558-1CQC认证消磁线圈GB8898-2001IEC60065CQC认证隔离电阻器GB8898-2001IEC60065CQC认证3名称依据的国家标准对应的国际标准认证性质熔断电阻器SJ2866/2866-1988----CQC认证压敏电阻器GB/T10193-1997GB/T10194-1997IEC60105-1IEC60105-2CQC认证直热式阶跃型正温度系数热敏电阻器GB/T7153-2002IEC60738-1CQC认证直热式阶跃型负温度系数热敏电阻器GB/T6663-2007IEC60539-1CQC认证高压元件和组件(回扫变压器、显像管管座等)GB8898-2001IEC60065CQC认证电源开关（含继电器）GB/15092.1-2005IEC61058-1CQC认证抑制电磁干扰电容器(X、Y电容器)GB/T14472-1998IEC60384-14CQC认证印制电路板GB8898-2001SJ3275-1990IEC60065CQC认证电线组件:插头插座电源线连接器GB15934-1996GB2099.1-1996GB1002-1996GB5023.5-1997GB17465.1-1997IEC60799IEC60884-1IEC60227-5IEC60320-1CCC认证器具耦合器GB17465.1-1998GB17465.2-1998IEC60320-1IEC60320-2-2CCC认证熔断器GB9364.1-1997GB9364.2-1997IEC60127-1IEC60127-2CCC认证超小型熔断体GB9364.3-1997IEC60127-3CCC认证热熔断体GB9816-1998IEC60691CCC认证激光系统/单元GB7247-2001IEC60825-1CQC认证抑制射频干扰整件滤波器GB/T15287-94GB/T15288-94IEC60939-1-2CQC认证4名称依据的国家标准对应的国际标准认证性质抑制射频干扰固定电感器GB/T16512-1996GB/T16513-1996IEC60938-1-2CQC认证电视机后盖或样条（12mm×125mm×实际厚度）GB8898-2001IEC60065随机光电耦合器GB8898-2001IEC60065随机绝缘填充材料，绝缘隔板，绝缘垫片等GB8898-2001IEC60065随机四、安全关键件的通用要求：安全关键件的通用安全要求主要有：─—标志和文件：关键件应标有:1）制造厂商标或代号；2）型号及规格；3）产品的参数指标（如额定电压/电流/功率等）；如：电阻器要求:型号/规格/制造厂(生产厂)（规格栏必须有：阻值）；如：电容器（X电容、Y电）。型号/规格/制造厂(生产厂)（规格栏必须有：容量、电压和小类）。─—防触电保护：对可触及的绝缘零件与危险带电零件之间应有双重绝缘或加强绝缘；可触及的导电零件如果与接地保护连接，则与危险带电零件之间应至少有基本绝缘，否则要由附加绝缘使之与基本绝缘零件隔开，或由双重绝缘/家加强绝缘使之与危险带电件隔开。如：对于变压器一定要分清结构，防触电等级（I类或II类,目前CQC证书未特别注明的均为II类），不注类别都应按II来试验，试验：耐压值3750V─—电气间隙、爬电距离和绝缘穿透距离：元件的电气间隙、爬电距离和绝缘穿透距离往往涉及其内部结构，进行检查时通常要进行破坏性内部检查，特别是对变压器线圈类产品要对内部结构进行逐层，逐圈的检查。对基本绝缘、附加绝缘的电气间隙、爬电距离应不小于GB8898-2001中图9的曲线A的要求；加强绝缘的电气间隙、爬电距离应不小于GB8898-2001中图9的曲线B的要求。5对于附加绝缘或加强绝缘绝缘穿透距离最小为0.4mm。对于对同轴饶制的，采用薄层材料绝缘的（如变压器），要检查和试验绝缘层，试验耐压：3000V/1层，对于2层绝缘层构成的加强绝缘；3000V/2层，对于3层绝缘层构成的加强绝缘。─—绝缘能力：主要是指被测元件经过湿热处理后（5天）的绝缘强度。对于可触及部件和它们相连接的零部件与危险带电零部件之间的绝缘应能承受瞬态电涌试验。─—发热：载流量大于0.2A的触点和其他载流部件,电压和电流的乘积大于或可能大于15VA的元件,应能防止由于通过电流而引起的过高温升,周围的零件也不应该达到过高温度,以免损害元件的性能和使用,或危及使用者或环境。温升的测量用热电偶，对变压器线圈类产品用电阻法测量。─—耐热、耐燃和耐漏电起痕：耐热是指元部件能承受规定的高温老化作用，而无影响使用。试验采用球压试验进行。耐燃是指元件及材料根据其不同的使用功能几场合，应具有的响应的耐燃能力。耐漏电起痕是指不同极性带电零件之间，带电零件与接地金属零件之间以及带电零件与易触及表面之间有爬电路径经过的非金属零件应具备的能力。对工作电压低于50V或只在污染等级1下使用的元件不需要进行耐漏电起痕试验。其它的一些通用要求还有：─—机械强度；─—引出端；─—接地措施；─—防锈。本文是将相关安全标准在实际试验工作中可能应用到的方面加以归类、总结，不足之处希望给予指正。2008年11月6