劉 倩,吳阿明,張小梅,王 靜
(合肥通用機(jī)械研究院有限公司,安徽合肥 230001)
隨著科技的不斷發(fā)展,人們對于生活舒適性的要求越來越高[1-5]??照{(diào)可以對室內(nèi)環(huán)境空氣的溫度、濕度、流速進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制,冬天可以帶給人們溫暖,夏天可以帶給人們涼爽,可以說,空調(diào)極大地提高人們的舒適性,已經(jīng)成為現(xiàn)代生活中不可缺少的一部分。但因為一些空調(diào)內(nèi)部本身或者外部環(huán)境因素的影響,比如內(nèi)部線路短路、元件失效、技術(shù)因素、人為因素等[6],使得空調(diào)會產(chǎn)生故障或者安全隱患,影響空調(diào)的穩(wěn)定運(yùn)行,嚴(yán)重的會威脅人身安全和公共安全[7]。因此,一定要非常重視空調(diào)產(chǎn)品的安全檢測??照{(diào)安全檢測是依據(jù)國家安全標(biāo)準(zhǔn),采取有效的檢測方法,及時發(fā)現(xiàn)空調(diào)存在的安全隱患和故障,促使空調(diào)安全可以得到有效的保障。目前,國內(nèi)外很多認(rèn)證都涵括空調(diào)產(chǎn)品的安全檢測,例如中國的CCC 認(rèn)證,美國的UL 認(rèn)證,歐洲地區(qū)的CE 認(rèn)證等[8-10]。
一般來說,當(dāng)溫度過低時,空調(diào)的室外機(jī)極易出現(xiàn)結(jié)冰或者結(jié)霜現(xiàn)象,空調(diào)就只能先化霜,基本上不能正常制熱。因此天氣寒冷會嚴(yán)重影響空調(diào)制熱功能的正常發(fā)揮。而帶有電輔熱功能的空調(diào),即使空調(diào)化霜也不會對電輔熱的運(yùn)行有任何影響,可以對空調(diào)制熱起到調(diào)節(jié)跟輔助作用,解決天氣寒冷時制熱效果不好的問題,因此很多空調(diào)都帶有電輔熱。電輔熱工作時溫度極高,一旦空調(diào)工作時電輔熱出現(xiàn)故障,會帶來極大的安全隱患,可能造成起火,甚至?xí)霈F(xiàn)爆炸的情況[11-12]。因此,電輔熱的安全在空調(diào)產(chǎn)品的安全檢測中是極其重要的。
空調(diào)產(chǎn)品的安全檢測依據(jù)2 個標(biāo)準(zhǔn):GB 4706.1—2005[13]和GB 4706.32—2012[14],GB 4706.1—2005 為家電產(chǎn)品通用標(biāo)準(zhǔn),GB 4706.32—2012 為空調(diào)器產(chǎn)品的特殊要求,進(jìn)行產(chǎn)品的安全檢測時安全通用要求要與特殊要求標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合使用。其中,GB 4706.32—2012 標(biāo)準(zhǔn)19.10 條款對空調(diào)非正常運(yùn)行時如何保證電輔熱的安全有詳細(xì)的規(guī)定。標(biāo)準(zhǔn)條款規(guī)定如下:正常使用狀態(tài)下,認(rèn)為接通和斷開發(fā)熱元件的接觸器的主觸頭在“接通”位置鎖定是一種故障條件,除非器具至少帶有兩套串聯(lián)的接觸器。該條件可通過提供兩個彼此單獨(dú)工作的接觸器或通過提供兩套獨(dú)立銜鐵的一個接觸器操縱獨(dú)立的主觸點(diǎn)來實現(xiàn)。這里的發(fā)熱元件指的是空調(diào)的電輔熱。結(jié)合實際檢測過程中的具體案例對該標(biāo)準(zhǔn)條款進(jìn)行解讀,為相關(guān)人員提供參考借鑒[15]。
圖1 為電輔熱控制部分示意圖。圖1 中KM 代表交流接觸器,控制板上X1A 接口采集開關(guān)信號(數(shù)字量),X2A 接口控制輸出(控制交流接觸器的通斷)。
圖1 電輔熱控制部分
MCU 是集成CPU、ROM、RAM、計數(shù)器、以及I/O 端口為一體的集成芯片。MCU 在此硬件電路基礎(chǔ)上,將計算方法、步驟、要處理的數(shù)據(jù)、操作命令等編制成程序,MCU 在運(yùn)行時能自動、連續(xù)地從內(nèi)部或者外部存儲器中取出編制好的程序并執(zhí)行。交流接觸器主要由觸點(diǎn)系統(tǒng)、電磁系統(tǒng)、滅弧裝置及其他部分組成,廣泛用作電力的開斷和控制電路。交流接觸器利用主接點(diǎn)來開閉電路,用輔助接點(diǎn)來執(zhí)行控制指令。主接點(diǎn)一般只有常開接點(diǎn),而輔助接點(diǎn)常有兩對具有常開和常閉功能的接點(diǎn)。小型的接觸器也可以作為中間繼電器配合主電路一起使用,從而起到遠(yuǎn)程控制或弱電控制強(qiáng)電的功能。該空調(diào)電輔熱用于加熱空氣,GB 4706.32—2012 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,該空調(diào)應(yīng)至少帶有兩個熱保護(hù)器:一個自復(fù)位的熱保護(hù)器,一個非自復(fù)位的熱保護(hù)器。熱保護(hù)器是一種用雙金屬片作為感溫元件的器件,當(dāng)電器正常工作時,雙金屬片處于自由狀態(tài),觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài),當(dāng)溫度升高至動作溫度值時,雙金屬元件受熱產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而迅速動作,打開觸點(diǎn),切斷電路,從而起到保護(hù)作用。當(dāng)溫度降到設(shè)定溫度時觸點(diǎn)自動閉合,自復(fù)位熱保護(hù)器恢復(fù)正常工作狀態(tài),非自復(fù)位熱保護(hù)器則不會恢復(fù)正常工作狀態(tài)。自復(fù)位的熱保護(hù)器會先于非自復(fù)位熱保護(hù)器動作。
當(dāng)該空調(diào)出現(xiàn)異常運(yùn)行時,電輔熱溫度急劇升高,當(dāng)溫度升高至保護(hù)器動作溫度值時,保護(hù)器斷開,接口(X1A)采集到該信號后,MCU 處理器進(jìn)行運(yùn)算處理,發(fā)出命令,通過接口(X2A)斷開交流接觸器,電源線斷開,電加熱斷電,停止工作,以上即為該空調(diào)電輔熱保護(hù)原理。
以下分析該空調(diào)電輔熱保護(hù)裝置是否符合標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)GB 4706.32—2012 標(biāo)準(zhǔn)19.10 條款,將控制電輔熱通斷的交流接觸器主觸頭在“接通”位置鎖定,即接觸器一直處于接通狀態(tài)。當(dāng)該空調(diào)出現(xiàn)異常運(yùn)行時,電輔熱溫度升高至保護(hù)器動作溫度值,保護(hù)器斷開,控制板接口(X1A)采集到保護(hù)器斷開信號后,MCU 進(jìn)行運(yùn)算處理,通過接口(X2A)發(fā)出斷開交流接觸器的命令,但現(xiàn)在接觸器鎖死在“接通”位置,電加熱仍然處于通電狀態(tài),電加熱繼續(xù)工作,溫度失控后會造成空調(diào)損毀,引發(fā)火災(zāi)甚至爆炸,造成財產(chǎn)損失,嚴(yán)重危害人身安全和公共安全。根據(jù)以上分析,該空調(diào)電輔熱保護(hù)裝置不符合GB4706.32—2012 標(biāo)準(zhǔn)19.10 條款。
圖2 為該空調(diào)整改后電輔熱控制部分示意圖,電加熱保護(hù)器安裝位置及接線方式更改,更改后交流接觸器、電加熱保護(hù)(自復(fù)位熱保護(hù)器、非自復(fù)位熱保護(hù)器)及電加熱串聯(lián)在同一回路中。
圖2 整改后電輔熱控制部分
當(dāng)空調(diào)出現(xiàn)異常時,電輔熱溫度升高,當(dāng)溫度升高至自復(fù)位熱保護(hù)器動作值時,自復(fù)位熱保護(hù)器斷開,電路隨之?dāng)嚅_,電輔熱停止工作,當(dāng)溫度降低至自復(fù)位熱保護(hù)器恢復(fù)溫度時,電路會自動接通。如果自復(fù)位熱保護(hù)器斷開電路之后,電輔熱溫度仍然升高,溫度升高至非自復(fù)位熱保護(hù)器動作保護(hù)值時,限溫器斷開,電路斷開,并且電路不再恢復(fù),空調(diào)停止運(yùn)行。以上即為該空調(diào)整改后的電輔熱保護(hù)原理。
以下分析該空調(diào)整改后的電輔熱保護(hù)裝置是否符合標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)GB 4706.32—2012 標(biāo)準(zhǔn)19.10 條款,將控制電輔熱通斷的交流接觸器主觸頭在“接通”位置鎖定,即接觸器一直處于接通狀態(tài)。當(dāng)空調(diào)異常運(yùn)行,電加熱溫度異常時,自復(fù)位熱保護(hù)器先起保護(hù)作用,溫度如果繼續(xù)升高,非自復(fù)位熱保護(hù)器起保護(hù)作用,斷開電路,且電路不會再恢復(fù)。電輔熱斷電,停止工作,空調(diào)不會出現(xiàn)損毀,也不會引起任何危險。整改后的電輔熱保護(hù)裝置符合GB 4706.32—2012 標(biāo)準(zhǔn)19.10 條款。
空調(diào)作為人們生活中的重要組成部分,帶給人們舒適性的同時,因為一些內(nèi)部或外部因素的影響,空調(diào)也會發(fā)生故障甚至帶來安全隱患,威脅人們的健康和安全。為了保證空調(diào)的安全性,空調(diào)生產(chǎn)企業(yè)要特別重視空調(diào)產(chǎn)品的安全檢測。電輔熱制熱時不受低溫的影響,可以彌補(bǔ)空調(diào)因為低溫造成制熱效果不好的缺陷,因此大部分空調(diào)都帶有電輔熱。但電輔熱出現(xiàn)故障時帶來的危害極大,重視空調(diào)產(chǎn)品的安全檢測時需要特別注意電輔熱的安全檢測。GB 4706.32—2012 標(biāo)準(zhǔn)19.10 條款規(guī)定了電輔熱的安全檢測要求。結(jié)合實際檢測過程中的具體不合格案例,詳細(xì)分析案例不符合GB 4706.32—2012 標(biāo)準(zhǔn)19.10 條款的原因,并分析整改后案例是否能符合標(biāo)準(zhǔn)要求。旨在幫助相關(guān)人員及空調(diào)生產(chǎn)企業(yè)對標(biāo)準(zhǔn)有更深刻和詳細(xì)的解讀,提高空調(diào)產(chǎn)品的安全性,規(guī)避安全隱患的發(fā)生,保障人身安全及公共安全。