安全标准
撰稿: 曾延光 更新日期:2012-02-06 4058次点击 转到评论
1. IEC/TC 108技术委员会
音视频产品的安全要求是在国际标准IEC 60065中规定的。该标准最初是由国际电工委员会(IEC)的IEC/TC 92技术委员会制定,由于音视频产品与信息技术设备日益融合,2001年,IEC将原负责音视频产品安全的TC 92与信息技术设备安全的TC 74合并为TC 108(音频/视频、信息技术和通信技术安全委员会)。迄今为止,已有41个国家(包括我国)加入了TC 108,来自荷兰的Mr Jos Remy为该技术委员会的主席,秘书处设在美国。
[注2]IEC/TC 108下设3个工作组(WG)和2个维护小组(MT),IEC 60065的修订工作便由第1维护小组(MT 1)进行。2011年2月15日,IEC发布了最新版本的IEC 60065:2011(7.2版),该版本标准为7.0版IEC 60065:2002与其两份增补件A1:2005和A2:2010的整合版。目前,8.0版IEC 60065的制定工作已经启动,2010年12月提交1CD稿。
值得一提的是,TC 108下有一个HBSDT(Hazard Based Standard Development Team)工作组,负责制修订防止潜在危险的安全工程的IEC 62368标准,以取代现行的音视频产品安全标准IEC 60065及信息技术设备安全标准IEC 60950-1两项标准。2010年1月21日,IEC正式公布了1.0版IEC 62368:2010。2010年12月,2.0版IEC 62368的制定工作已经启动,2011年12月处于CCDV阶段。从目前情况来看,IEC 60065、IEC 60950-1、IEC 62368这三项最重要的电子产品安全标准仍会并存大概五年时间,然后TC 108将决定是否保留IEC 60065和IEC 60950-1。
TC 108除了负责音/视频、信息技术和通信技术设备安全领域方面的标准化工作,还负责制定音频、视频以及信息通信技术(ICT)设备行业方面有关能效和环境方面的要求,如IEC 62018《信息技术设备功耗的测量方法》和IEC 62075《音/视频、信息和通信技术设备 环境意识设计》。此外,TC 108也制定一些水平安全标准,如IEC 60990《接触电流和保护导体电流的测量方法》和IEC 62151《与电信网络电气相连的设备的安全》。
涉及音视频产品的安全标准和技术报告有[注4]:
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标准编号
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标准内容
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最新版本
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发布日期
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音频、视频及类似电子设备的安全要求
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7.2
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2011-02
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音频/视频、信息及通讯技术设备 第1部分:安全要求
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1.0
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2010-01
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| IEC/TR 62368-2:2011 |
音频/视频、信息及通讯技术设备 第2部分:有关IEC 62368-1的解释信息
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1.0 | 2011-06 |
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接触电流和保护导体电流的测量方法
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2.0
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1999-08
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电气安全. 与信息和通信网络相连的设备接口的分类
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2.0
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2005-05
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与电信网络电气相连的设备的安全
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1.0
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2000-05
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音频/视频、信息和通讯技术设备因蜡烛点燃引起的意外事故的防护
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2.0
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2011-02
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2. IEC 62368[注3]
随着音视频设备和信息技术设备技术日益融合,有必要协调统一两者的安全标准IEC 60065和IEC60950-1。2010年1月21日,1.0版IEC 62368:2010正式出版了。IEC 62368最终会取代IEC 60065和IEC60950-1,但其内容并非是两大标准的简单合并。
IEC 62368-1适用于音视频、信息技术和通讯技术的电子设备以及额定电压不超过600V的商用和办公设备的安全,该标准不包括设备的性能或功能特性要求。标准中引入了防止潜在危险的安全工程(HBSE)的全新概念,同时针对不同的危险能量源,提出对不同人员的安全防护要求,也就是产品必须具备一旦发生问题时,其设计必须有效防止其对人体、环境与社会等造成危害。
IEC 62368-1基于三模块模型,包括“能量源能源传递人体”的能量危险三模块模型和“能量源安全防护人体”的安全防护三模块模型。能量危险主要包含电击危险、着火危险、化学危险、机械危险、灼伤危险和辐射危险。根据能量的危险性,能量源划分为3个等级:
- 1 级能量源:人体无感觉或有感觉,但不会导致疼痛,易燃物不会起火;
- 2级能量源:人体感到疼痛,但没有受伤,易燃物会被引燃但不会持续燃烧;
- 3级能量源:人体会受到伤害,易燃物持续燃烧。
为了减少能量危险传递到人体,必须引入必要的安全防护措施。防护的手段包括设备自身的安全结构、安装防护、预防防护、技能防护、说明警告和人身防护。设备的使用者分为普通人员、受指导人员和专业技术人员。设备根据不同的能量等级和不同的使用者选用不同的安全防护等级。
以往电子产品的安全标准总是需要不断制定新的技术规范及产品目录才能将新的产品纳入现有的安规体系中,具有明显的滞后性。而IEC 62368-1的防护手段取决于危险的级别及设备操作者的专业程度,不同应用场合的设备对应不同的防护要求,使标准更具有普遍意义。IEC 62368-1的第5 ~11章每章的结构都是“危险等级—防护等级—测试方法”,且更多地分析危险的来源与防护危险的方法,适用性更强,对设计者、供应商、采购商以及试验人员都有参考价值。
3. IEC 60065
IEC 60065标准主要是从防触电、过高温度、辐射、爆炸、机械和着火危险等方面规定了音视频产品的安全防护要求。目前我国现行的音视频产品安全标准GB 8898-2001等效采用了IEC 60065:1998(第6版)标准,加上语言、电网电源等国家差异。IEC 60065:2005(第7.1版)既保留了IEC 60065第6版严格保护使用人员的特点,又融合了信息技术产品安全标准IEC 60950和美标UL 6500的内容,同时还考虑了更宽的电源容差。
IEC 60065:2005适用于额定电源电压不超过250V(单相或直流)/433V(非单相交流)的所有音视频产品,不再考虑产品是否适用于其他安全标准,如IEC 60950或IEC 60335。IEC 60065:2005(以下称为新版)相对于IEC 60065:1998(以下称为旧版)的区别有:
(1) 适用范围更广泛。新版不但适用于电网电源或电源设备供电的设备,还增加了电池或遥控电源馈电系统供电的设备,如摄影用电子闪光设备、电缆前端接收机、多媒体设备、专业通用放大器/电唱机或光盘机/磁带录放机/录像机和有线广播扩音系统、专业音/视频系统。
(2) 定义。增加了专用设备、要求的耐压、通信网络瞬态电压、额定消耗功率、远程电源馈电系统、专用电池、TNV电路以及TNV-0、TNV-1、TNV-2、TNV-3电路的定义,并且修改了移动式设备、接触电流、全极电源开关(修改为电源开关)、潜在引燃源和通信网络的定义。
(3) 一般试验条件。
- 正常工作条件下。测试电压修改为设备任何额定电压的0.9或1.1倍(旧版为0.9或1.06倍),与GB 8898-2001一致,比原来更为严格;增加了“在额定电压上测量额定消耗电流和额定消耗功率”和“电池供电的设备用充满电的可充电电池或新的干电池供电”的要求;对音频放大器增加了替代试验,测试信号可以使用粉红噪声或是正弦波,在有争议或模棱两可时应使用粉红噪声信号作为评判标准,并且对带音频放大器设备确定某个零部件或端子接触件是否危险带电的检验方法也作了相应的修改。
- 故障条件。修改了部分用词,使得表达更为准确;在4.3.9增加了“电源输出端子将端接其过流保护的最高负载的1.1倍,以及输出端子的外形须与电源插头的横截面积大小一样(与端子相连接的连接线除外)”的内容;增加了4.3.16“对于带有可充电电路的设备,一个完全放完电的专用电池须用一电池短路再充电”。
(4) 标记和说明书要求。删除了旧版中用于热带气候的设备的标记, 增加了“预定连接于交流电源供电的设备,在额定电源电压条件下所测的额定消耗电流或额定消耗功率不得超过标称值的10%”;对说明书的要求,增加了“I类设备应连接到有保护接地的电源插座”的警告,多媒体系统中确保设备安装和互连的正确性和安全性的说明, 预计安装在墙壁或天花板上的设备为防止伤害必须按安装说明书的要求紧固在地板/墙壁的警告以及对电网电源的断接装置的说明等内容。
(5) 辐射危险。增加注3“在CENELEC成员国中,电离辐射的数量见欧洲委员会1996年5月13日的96/29Euratom指令”。指令要求距离设备外表面10 cm处任意一点,由于背景电平的存在,剂量率应不超过1 µSv/h(0.1 mR/h)。
(6) 正常工作条件下的发热(温升测试)。增加了“如果音频放大器不能连续工作,那么就应该在最大可能信号电平允许其连续工作的情况下工作”;在表3(原表2)a项中增加了“如果温度被自动复位热断器或PTC热敏电阻自动控制,则其部件温度不得超过35℃和表3规定限值”的内容;表3增加了注g“若采用热电偶法测量温升,开关变压器的温升比表3限值低10K”。
(7) 防触电的结构要求。增加了对无附加隔离绝缘的绝缘绕组导线的要求(8.17)和无附加隔离绝缘的绝缘绕组部件的耐久性试验(8.18)、以及对电网电源的断接装置(8.19)和电源开关不应安装在电源软电缆或软线上(8.20)的要求。
(8) 正常工作条件下的触电危险
将9.1.1 条的“一般要求”细分为“危险带电件的确定”和“可触及件的确定”。对于确定危险带电零部件是否符合可触及要求只适用于危险带电电压不超过交流1000 V或直流1500 V的情况;对更高的电压,在危险带电零部件与试验指或试验针之间应符合13.1.1条对基本绝缘规定的电气间隙;而旧版没有提出对电压的限制。对于危险带电件的确定,新版对专业设备的音频信号放宽到120 V有效值,对非专业设备的音频信号放宽到71 V有效值,而旧版对所有设备均为交流35 V(峰值)或直流60 V。对于I类结构的设备的对地接触电流,新版规定有效值不超过3.5 mA,而旧版中接触电流均按标准IEC 60990《接触电流和保护导体电流的测量方法》进行测量,其交流限值U2不超过0.35 V(峰值)相当于交流限值0.7mA(峰值),直流限值U1不超过1.0 V相当于直流限值2.0 mA,交流限值U1不超过35 V(峰值)相当于频率大于100 kHz 时的交流限值70 mA(峰值)。
(9) 绝缘要求。在模拟由于雷电通过天线端子注入设备而引起瞬态电涌冲击的电涌试验,只要求在II类设备上进行,旧版对设备类型没有限制。
(10) 机械强度。新版增加了跌落试验(12.1.4)、应力消除试验(12.1.5)和伸缩或拉杆天线(12.6)。对于冲击试验,除了动能0.5 J的弹簧冲击锤试验,还增加了对设备外壳的光滑钢球冲击试验。新版对于机械强度的要求更强。
- 冲击试验:以重500 g、直径500 mm的钢球,自由落下,撞击力量为2 J或3.5 J;
- 跌落试验:小于7 kg的产品要从1 m高处自由落下3次;
- 应力消除试验:同UL 6500,放置在不低于70C的烤箱中至少7小时;
- 伸缩或拉杆天线:伸缩天线末端不得太尖锐,直径在6 mm以上,否则会对眼睛造成伤害;另外还要经过20 N的拉力测试和0.3/0.6 N/m的力矩测试不跌落。
(11) 电气间隙和爬电距离
电气间隙和爬电距离是音视频产品安全标准结构检查的主要技术指标,新版依据IEC 60664-1《低压系统内设备的绝缘配合 第1部分:原理、要求和试验》,与IEC 60950-1的方式相同。旧版中对电气间隙和爬电距离要求值相同,新版中则有区别;加入了电压峰值影响电气间隙的因素;不同的材质的耐漏电起痕指数(CTI值),会有不同的爬电距离要求;对于不同的粉尘条件,电气间隙和爬电距离也会有不同的要求。新版就电气间隙和爬电距离新增加了附录J“确定最小电气间隙的替换方法”,更改了第13章的相应内容,是变化较大的章。
(12) 元器件
- 保护装置。对于热熔断体的随机试验,旧版要求试验进行10次不允许失效;而新版只要求试验进行3次不允许失效;关于熔断器座上或熔断体附近的标示,新版增加了熔断器的额定电压,并规定所安装熔断体的额定电压不能低于标示的额定电压值;此外,检验热敏电阻器的标准不同,旧版要求符合IEC 60738,而新版要求符合IEC 60730-1的部分内容。
- 电池。新版删除了对充电电池充电时间的要求,并增加了电池的应力消除试验(14.10.4)和电池跌落试验(14.10.5)。
- 光电耦合器。光电耦合器经常连接在电网电源与可触及导电零部件或与其导电连接的零部件之间。由于测量光电耦合器内部的电气间隙和爬电距离非常麻烦,新版允许通过有接缝的绝缘试验(13.6)替代测量其电气间隙和爬电距离。
- 浪涌抑制型压敏电阻器。浪涌抑制型压敏电阻器是新版新增元器件。它主要用于抑制电网电源中的过压侵入设备,符合IEC 61051-2标准中优先气候类别、最大连续交流电压、电流脉冲额定值、着火危险和热应力试验的要求。
(13) 外接软线。旧版16.7条仅要求属于乐器及其附属放大器的可移动设备,应装配与可拆卸的电线组件连接的器具插座,或配备一个在设备不使用时能保护电源软线的存放装置,例如存放仓、盘线钩或盘线柱;而新版对所有可移动设备均有此要求。
(14) 稳定性和机械危险。要求稳定性试验的产品范围不同,旧版要求设备的质量超过18 kg,新版要求设备质量³7 kg,新版产品范围较大。对于大设备和安装在墙壁上或天花板上的设备新版增加了安全要求,其固定器的强度要能够承受至少产品3倍的重量而没有损坏的现象,新增的要求与UL 6500的要求相同。
(15) 防火。两个版本所讨论的防火防护外壳都是指可燃性等级为V1级或更优的材料制成的外壳,在正常工作条件下开路电压超过交流4 kV(峰值)或直流4 kV的潜在引燃源外部要安装防火防护外壳。另外,新版对不在防火防护外壳内的元器件和零部件的防火要求比旧版要详尽、复杂得多(标准表4)。
[注1]IEC 60065:2005/A2:2010
2010年7月28日,IEC发布了IEC 60065:2002(7.0版)的第二份增补件A2:2010。该增补件对电视产品的测试条件进行了修正,其修正条文如下:
“5.1 识别和电源额定值
对于电视机额定电流或额定功率的测量,应使用以下设置:
- “三纵条信号”应使用IEC 60107-1:1997第3.2.1.3节定义的信号,且;
- 调整用户可访问的图像控制,以获得最大功耗,且;
- 声音应按照本标准第4.2.4节设置。“
其中“三纵条信号”(three vertical bar signal)定义为在黑色背景下产生三个等距的垂直条,每个垂直条的宽度为图像宽度的1/6。这个输入信号为50%的APL(Average picture level),并且包含参考白电平。“三纵条信号”图形如下:


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