黄天岐 郑诗瑶 胡陈昊 寿剑超 朱俊磊
(嘉兴威凯检测技术有限公司 嘉兴 314000)
近年来小功率电动机行业的技术水平显著提高,市面上不断涌现出新型的小功率电动机产品,原标准在执行过程中出现了各种问题,部分技术内容不能完全满足现有的新技术需求,比如针对带有控制线路类型的产品的耐电压问题、高电压产品的爬电距离和电气间隙要求、更高等级的耐温要求等等。
GB/T 12350-2022 新版《小功率电动机的安全要求》于2022年4月15日发布,已于2022年11月1日正式实施。该标准并没有直接对应的IEC 体系标准,而是我国根据国内实际小型电动机应用及发展情况,结合国际标准而自主制定的。这使得标准具备灵活性,能够不断得到完善以适应中国小功率电机行业的发展。
从2002 年发布强制性小功率电动机认证标准GB 12350-2000 以来,继2009 年发布了GB 12350-2009(后自2017 年3 月23 日起该标准转化为推荐性标准GB/T 12350-2009)后,2022 版作为第3 次修订也应运而生,弥补了旧版标准的缺陷,满足当下国内外小功率电动机的发展趋势。
新版标准相比旧版标准,除结构调整和编辑性改动外,在术语和定义、标志与说明、内部布线、工作温度下的泄漏电流、元件等方面都有一定程度上的完善。为帮助小功率电动机产品的生产企业和相关第三方检测机构快速理解与应用新标准,本文将针对GB/T 12350-2022与旧版GB/T 12350-2009 的差异进行介绍及改动的简要原因分析。
与前一版标准相比,GB/T 12350-2022 主要技术变化如表1。
表1 新旧标准差异表
表2 新旧标准第1~7 章差异
表3 新旧标准第8~14 章差异
表4 新旧标准第15~21 章差异
GB/T 12350-2009 中关于电动机作为家用电器内部零部件的安全要求与家用电器整机标准不协调、不一致部分进行完善,使其更加合理。本次修订充分考虑了GB 4706.1-2005《家用和类似用途电器的安全 第1 部分:通用要求》、GB/T 5171.1-2014《小功率电动机 第1 部分:通用技术条件》等标准技术要求,重点解决了家用电器产品整机与作为零部件的电动机要求相协调的问题、原标准未针对标准落后于产品技术发展而提出新的技术要求,以及未充分考虑带控制线路类型的小功率电动机的相关要求。
GB/T 12350-2022 新版标准删除了范围的限制。参考GB/T 5171.1-2014《小功率电动机 第1 部分:通用技术条件》标准所规定的范围,注意了与有关文件的协调。
新旧标准对于引用标准的年代号进行调整,旧版标准中引用的标准带年代号,新标准大部分无年代号。引用文件年代号的变化,同时满足灵活性与严谨性的要求。
在第2 章中,对交流电动机电容器、热熔断体、离心开关等关键零部件引用标准注明年代号,有效规避因版本不同所导致的技术规范不同,从而影响在电动机上的应用。
新版标准增加了“功能性绝缘”、“工作电压”、“成批定向供货”的定义,删除了“独立电源”,调整在16章的注释部分。
功能性绝缘是为了完成器具本身功能设置的导电部件之间的绝缘(如电动机漆包线间的绝缘),而工作电压考虑了控制器和开关装置不同位置的影响,也考虑了谐振电压。三个新增术语弥补了旧版标准的缺漏,更加全面地涵盖了相关概念及出货方式。
新版标准铭牌内容增加了额定范围而不是一个具体值,如转速方面、输出功率方面和输出转矩方面;对于一些批量且定向供货的产品,出于为企业提供便利的角度,允许采用喷码等方式,标识铭牌的信息和内容;对于“接地线端应标以符号”条款增加了例外情况:不损坏电动机就不能更换接地线;同时对标志擦拭试验提出了明确的方法;增加了直流电DC 和交流电AC 符号。
要注意新版标准对新增类型的电动机铭牌内容有特殊要求,但必须标明的内容必不可少。每台产品应有配套的说明书,且与铭牌都以简体中文呈现。成批定向供货可以用双方约定的方式体现出说明书的全部内容。
无变化。
新版内容没有变化,增加了6.7 条注释,使表述更全面。
无变化。
新版对软线拉力试验前的标记位置和试验后软线被夹持部位与夹紧装置的相对位移要求做出具体规定;对于带插头的产品,增加了插头试验要求。
无变化。
新版新增了热分级N、R 级,以及新增关于引出线的最低耐热温度要求的注释;对于铝线绕组需在接头处进行密封处理。
新版标准删除了“用来支撑带电部件的绝缘材料或者绝缘套管应能在表5 所规定的温度下持续运行”。
表5 电容器端电压数据
表6 新旧标准第22-26 章差异
新版标准本章节要求的范围在注释中加以限制:仅针对电动机本体,对控制器部分不做要求,并且修改了F 级绝缘老化条件、增加了H 级、N 级绝缘的老化处理周期,对于控制器的相关要求详见第24.8 章节。
由于基本绝缘结构库的缺失,本章内容暂缓执行。
无变化。
新版区分了耐燃、耐热和耐电痕化指数条款,引用了相应的试验方法标准,规范了试验要求以及送样要求。
本章提出了更高的要求且测试不易通过,从而要求生产工厂采购优良或者已通过认证的非金属材料并具备较好的生产工艺。
新版扩充了范围及增加了相应的限值要求。
新版补充了接地不适用情况以及对接地接线端子夹紧装置放松措施的进一步说明。
要求接地端有符号标识,与第4 章要求一致。
新版相应增加了热分级N 级和R 级的限值要求和轴承温度要求。
新版增加了非正常试验热分级N 级、R 级的限值要求,删除了部分要求,以及改进了表述。
无变化。
新版对部分测试条件有调整,增加了对带控制器电动机的电气强度考核要求。
新版增加了工业用途电动机泄漏电流的限值要求及特殊情况说明。
标准中规定:“电动机在正常工作时,其泄漏电流不应大于0.25 mA”。标准修订工作组认为应该在标准中增加“对于工业用途电动机不应大于0.5 mA”。理由如下:
泄漏电流的限值因为在不同条件下泄漏电流对人体的效应不同,所以在不同的条件下要求就会不一样,IEC 60479 中详细的介绍了泄漏电流对人体产生的影响。IEC 认为人体可以感知的电流通常在0.5 mA 以上。
通过对国内外标准中关于泄漏电流限值要求进行研究,发现0.25 mA 限值只是针对Ⅱ类器具的,对于0 类、0 Ⅰ类器具为0.5 mA。目前在GB/T 12350-2009 标准中采用是统一的0.25 mA 的限值,对于家用电机和工业用电机并没有分别考虑,采用相同的限值不合理。在大量的检测过程中发现大约有20 %的工业用途电动机的泄漏电流在(0.25~0.5)mA 之间,尤其是在湿热试验之后,对于较大功率的工业电机较容易超出0.5 mA的限值要求。为满足限值要求,生产企业需在电机绝缘处理上消耗更多的生产成本来实现,而对于提升产品安全贡献不大,因此本次修订建议将工业用途电动机的泄漏电流的限值提高到0.5 mA。
新版增加了工业用途电动机泄漏电流的限值要求。
无变化。
新版对关键元件的引用标准及部分要求进行了完善。
标准中规定:“当电容运转异步电动机以1.1 倍的额定电压供电时,在额定负载运行的条件下,电容器两端的电压不应超过电容器额定电压的1.1 倍”。然而大量的实测数据表明电动机在空载时,以1.1 倍的额定电压供电时,电容器两端的电压值往往大于电动机在额定负载时的电压值,因此在电动机额定负载时测取电容器端电压不合理。
表5 是对额定电压为220 V 的不同额定功率的电容运转电机电容器端电压的收集情况。
通过上表可以发现运转电容器的端电压随着电机负载的增大而减小,端电压的值在空载时候为最大值。因此建议把“当电动机在额定负载”修改为“当电动机在空载”。修订后标准的整体内容经过理论分析、试验验证为合理可行。
引用标准去掉年代号,内容无变化。
引用标准去掉年代号。
检验项目按照章节序号排列。
依据标准变更新版本。
增加本章节。
小功率电动机的种类随着市场发展逐渐增多,应用于终端产品也愈加多样。作为小功率电动机在国内合格评定的依据,本次标准换版具有承上启下的重要意义,解决了标龄老化问题,保证了标准的时效性,完善了带有控制线路电动机的相关要求,可以更好地指导行业组织生产,引导当下产品发展的趋势。