家用电器安全标准共分0类、0I类、I类、II类和III类五大类。
0类:这类电器只依赖基本绝缘,使带电部分与外壳隔离,没有接地保护。这类电器主要用于人们接触不到的地方,如荧光灯的整流器等电器。
0I类:这类电器有基本绝缘,有接地端子可以接地或不接地使用。如用于干燥环境(木质地板的室内)时可以不接地,否则应予接地,如电烙铁等。
I类:有基本绝缘,有接地导线与固定设施的接地端子相连,如电水壶、电烫斗等。
II类:这类电器采用双重绝缘或加强绝缘要求,没有接地要求。这类电器的安全程度高,可用于与人体皮肤相接触的器具,如电推剪、电热梳等。
III类:使用安全特低电压(50V以下)的各种电器,如剃须刀、手持式按摩器等。
家用电器的泄漏电流是指电器在正常工作或潮湿环境下,流经绝缘部分、使用者到大地的电流。将泄漏电流限制在一个很小值,这对提高产品安全性能具有重要作用。家用电器泄漏电流值只有完全在标准规定值以内才属于安全合格产品。
国家标准《GB4706.1-2005家用和类似用途电器的安全 第1部分:通用要求》条款13.2中规定各类器具的泄漏电流限值如下所示:
——对II类器具
0.25mA
——对0类、0I类和III类器具
0.5mA
——对I类便携式器具
0.75mA
——对I类驻立式电动器具
3.5mA
——对I类驻立式电热器具
0.75mA或0.75mA/KW(器具额定输入功率),两者中选较大值,Zui大为5mA
0.5mA是人体接触可导电的表面时能引起反应的电流值,基于单重保护的器具(0类、0I类和III类器具),其作为防止触电的结构应确保带电体到人体可触及的表面的泄漏电流限制在反应阈值0.5mA之下。而作为双重绝缘或加强绝缘防止触电的II类器具,因单重绝缘已经将泄漏电流限制在0.5mA以下,双重绝缘或加强绝缘(等效双重绝缘)取值为0.5mA的一半,即0.25mA。
对于I类器具,其防触电的原理是基本绝缘+接地保护的双重安全结构,当基本绝缘失效后,由于接地电阻较小(标准要求≤0.1Ω),将器具大部分的漏电流通过接地导体导入大地,从而保证人身安全。例如,当产品的绝缘损坏时[见图1(a)],金属外壳会带电,一旦人体接触金属外壳,人体会在金属外壳和大地之间构成回路,就会有电流流经人体。在正常的环境中,人体等效电阻约为2KΩ,而产品的等效内阻Ri远远小于人体等效电阻。(例如,对于电压为AC230V、功率1000W的电热产品,其等效内阻约53Ω。)可以计算出流经人体的电流Ib约为110mA,这个电流足以致命。
(图1 接地保护示意图)
如果通过合适的手段将金属外壳接地[见图1(b)],并且接地电阻非常小(0.1Ω),仍然以上述电热产品为例,此时流经人体的电流Ib约为0.25mA(修约到0.05),大部分电流都被接地电阻旁路了(Ie),避免大电流流经人体而导致电击伤亡事故。
从上述的推导可以看出,基本绝缘将电流限定在0.5mA,在基本绝缘失效的情况下,1000W的电热产品如果接地处理,则将流经人体的电流限制在了0.25mA,故对于I类器具便携式器具的泄漏电流设定为0.75mA。
对于I类驻立式电热器具,标准限值为0.75mA或0.75mA/KW(器具额定输入功率),两者中选较大值,Zui大为5mA。从这个限值要求可以推测,0.75mA的限值的推导应该是基于1000W电热器具,每增加1000W,则限值相应的乘以0.75mA即可。当然,Zui大不能超过5mA,因为5mA适用于所有人在电击情况下能挣脱的摆脱阈值。考虑到市面上大多数此类产品可能无法满足严格的限值要求,标准针对I类驻立式电热器具则相对宽松。同样,对于I类驻立式电动器具,限值3.5mA,此为人体不会感觉到痛苦的Zui大电流(称之为痛觉阈)。
泄漏电流的大小是衡量电器绝缘程度好坏的指标之一,也是家用电器安全的重要指标。泄漏电流检测是家用电器产品安全性能检测中国家强制要求的一个安全性能检测项目。正确地理解标准,严格按标准检测才不至于造成错判、误判,才能为消费者把好产品质量关。