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)：3752什么是安規(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、一份測試報(bào)告所能取代或能說明的，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。單純地把安規(guī)理解為認(rèn)證應(yīng)當(dāng)是片面的。
認(rèn)證只是評估產(chǎn)品符合性的一種手段或過程，但是它不是必需的手段或過程。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)過但不一定經(jīng)過第三方通過測試，考察產(chǎn)品對相關(guān)法律、法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)的符合性，對可預(yù)見或不可預(yù)見的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估，確保使用者在使用過程中盡可能地避免出現(xiàn)預(yù)見或不可預(yù)見的人身傷害或財(cái)產(chǎn)損失。安規(guī)通過模擬終端客戶可能的使用方法，經(jīng)過一系列的測試，考核產(chǎn)品在正?；蚍钦Ｊ褂玫那闆r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)品相對于人的安全要求，產(chǎn)品相對于環(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)界面之間測得的最短空間距離。沿面距離(Creepage ) / 爬電距離：
沿絕緣表面測得的兩個(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)高壓測試。 進(jìn)行hipot 測試的其它原因是, 它可以查出可能的瑕疵譬如在制造過程期間造成的漏電距離和電氣間隙不夠。測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℃。但一般來說，不管是UL或CE認(rèn)證的測試中，都是按照元器件（特別是安全器件）的安全證書所標(biāo)識的耐溫限值為標(biāo)準(zhǔn)。 安規(guī)測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)，或稱絕對溫標(biāo)，它規(guī)定分子運(yùn)動停止時(shí)的溫度為絕對零度，記符號為K。），它是減去室溫的才得出的結(jié)果。
接地測試：
亦稱接地連續(xù)性測試, 接地測試必須對所有一類產(chǎn)品（Class I）進(jìn)行。測試的目的是保證產(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, 一個(gè)接地測試使用大電流的低電壓源加到接地回路來核實(shí)接地路徑的完整性。
通過測量連接在保護(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電阻器來測量漏電流; 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)來測量漏電流.通過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)，其對地、對設(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 電壓不超過安全電壓的電路，這種電路是經(jīng)過特別設(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)端子之間電壓不會超過 42.4Vacpeak或 60Vdc的次級電路;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對地之間的交流電壓峰值不超過 42.4Vac或直流電壓不超過 60Vdc的次級電路;危險(xiǎn)電壓(hazardous voltage):交流峰值超過 42.4Vac或直流超過 60Vdc的電壓。
對于PCB
1． 正常狀態(tài)下，若某點(diǎn)可得功率超過15W或工作電壓超過50V，則阻燃等級需V-1以上；若某點(diǎn)在工作電壓超過400V的情況下可得功率超過15W，則阻燃等級需V-0；正常狀態(tài)下，若某點(diǎn)在工作電壓超過50V,小于等于400V時(shí)，可得功率超過15W，則阻燃等級需V-1以上；若某點(diǎn)在工作電壓超過400V的情況下可得功率超過15W，則阻燃等級需V-0（EN60065標(biāo)準(zhǔn)）。
注：關(guān)于阻燃等級
塑料阻燃等級由HB，V-2，V-1向V-0逐級遞增：
a、HB：UL94標(biāo)準(zhǔn)中最低的阻燃等級。要求對于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：對樣品進(jìn)行兩次10秒的燃燒測試后，火焰在60秒內(nèi)熄滅?？梢杂腥紵锏粝?。
c、V-1：對樣品進(jìn)行兩次10秒的燃燒測試后，火焰在60秒內(nèi)熄滅。不能有燃燒物掉下。
d、V-0：對樣品進(jìn)行兩次10秒的燃燒測試后，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)）和型號的標(biāo)簽。
4．電路圖中安全器件旁邊要加上標(biāo)志
5．對于class I產(chǎn)品，初次級間用一個(gè)Y2電容即可；對于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)工作電壓來定.（UL6500標(biāo)準(zhǔn)）；
對于EN60065標(biāo)準(zhǔn)，大體與UL6500標(biāo)準(zhǔn)一樣，不過由于電壓一般為230V左右，因此對于加強(qiáng)絕緣一般要求為6mm的距離，對于基本絕緣一般為3mm。具體數(shù)值仍然要根據(jù)工作電壓來確定（EN60065標(biāo)準(zhǔn)）。
電源板上初次級間的距離在設(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：防火等級優(yōu)劣
發(fā)泡塑料材料類：HF-1等級較 HF-2優(yōu),HF-2等級較 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.
對于外殼
主體部分阻燃等級需為V-0,且廠家需有射出過程的認(rèn)證（UL6500）；
外殼阻燃等級的要求一般要根據(jù)起火源對外殼距離的多少來確定（EN60065）。
外殼的開孔在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證時(shí)懸掛的外來物在進(jìn)入通風(fēng)孔或其他孔洞時(shí)不會變成危險(xiǎn)帶電體，其中EN60065標(biāo)準(zhǔn)中要求用一個(gè)直徑為4mm、長度為100mm的金屬試驗(yàn)針插到孔內(nèi)來檢驗(yàn)是否合格，其中以試驗(yàn)針一端懸空自由地插入，插入深度不超過其長度。
對于變壓器
在 VDE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格中,對于變壓器的設(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,測試時(shí)絕緣層接觸在一起且測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)，請保證變壓器的次級繞組與初級管腳、初級繞組與次級管腳的爬電距離須有6mm的安全距離（可以通過增加白色的絕緣膠帶Margintape寬度或全部管腳加上套管Tube來實(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。