适用标准:IEC 60335-1:2020+AMD1:2025(对应 GB/T 4706.1-2024 第 11 章) 阅读对象:家电研发工程师、热设计工程师、合规认证工程师 阅读时间:约 5 分钟
1. 问题场景
一台取暖器在自家实验室测外壳温升 62 K,信心满满送认证,结果报告写着 78 K,超了塑料外壳 74 K 的限值。差在哪?大概率不是仪器,而是布置方式:认证实验室把样机推进了贴墙的"测试角落",而你在空旷台面上测——散热条件天差地别。
第 11 章的核心逻辑一句话:在正常使用中最不利的散热布置 + 最不利的供电条件下运行到热平衡,任何部位的温升都不得超过 Table 3。 它考核的不只是"会不会烫手",更是绝缘系统会不会长期热老化失效——这直接决定了产品十年后的火灾概率。
2. 测试布置:你的产品会被放在哪?
几个容易踩坑的布置细节:
- 自动卷线盘:拉出总长的 1/3,在卷盘轮毂附近和最外两层之间测线温;其他绕线储存装置拉出 50 cm;
- 墙装/顶装器具:按说明书允许的最小间距贴墙、贴顶安装——说明书写"距墙 5 cm",实验室就按 5 cm 摆;
- 热电偶要布置在能测到最高温度的位置,实验室会主动找热点,别指望"摆得巧"。
3. 运行条件:不是额定,而是最不利
| 器具类型 | 供电条件(11.4~11.6) |
|---|---|
| 电热器具 | 正常工作状态,1,15 倍额定输入功率 |
| 电动器具 | 正常工作状态,0,94~1,06 倍额定电压中最不利值 |
| 组合器具 | 同电动器具,0,94~1,06 倍取最不利 |
运行时长按 11.7:对应正常使用中最不利条件的持续时间(可以是多个工作周期)。带用户可触及插座的,插座还要接上标称负载电阻。
A1:2025 新增的电池器具条件(11.7):内置或不可拆下充电的电池,要做两种充电场景——① 完全放电后边充电边工作 1 h(结构允许时);② 完全放电后纯充电 24 h 或充满(取较短者)。带充电功能的产品,温升试验时长和热点分布都会变化,热设计要提前覆盖"边充边用"工况。
4. 怎么测温:热电偶法与电阻法
非绕组部位(11.3):用直径 ≤0,3 mm 的细丝热电偶,减小对被测点的影响。测角落板面温度时,热电偶焊在直径 15 mm、厚 1 mm 的涂黑铜/黄铜圆片背面,圆片与板面齐平。
绕组:优先用电阻法,公式:
Δt = (R₂ − R₁)/R₁ × (k + t₁) − (t₂ − t₁)
其中 k = 234,5(铜)、225(铝或铝含量 ≥85 % 的铜铝绕组)、229,75(铜含量 15 %~85 % 的铜铝绕组)。断电后尽快多次测电阻,外推到断电瞬间的阻值。
电阻法测的是绕组平均温升,热电偶贴的是局部点——所以 Table 3 里绕组限值有两套数字:不带括号的用于电阻法,带括号的(更严)用于热电偶法。
5. Table 3 关键限值速查(单位:K,温升)
绕组(按 IEC 60085 绝缘等级,电阻法值/括号内热电偶法值):
| 等级 | 105(A) | 120(E) | 130(B) | 155(F) | 180(H) | 200(N) | 220(R) | 250 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 限值 | 75 (65) | 90 (80) | 95 (85) | 115 | 140 | 160 | 180 | 210 |
用户会摸到的部位(材质不同限值不同):
| 部位 | 裸金属 | 涂覆金属 | 瓷/玻璃质 | 橡胶/塑料(>0,4 mm) | 木材 |
|---|---|---|---|---|---|
| 连续握持的手柄(如电烙铁) | 30 | 34 | 40 | 50 | 50 |
| 短时握持的手柄/旋钮(如开关) | 35 | 39 | 45 | 60 | 65 |
| 电动器具外壳(手柄除外) | 48 | 59 | 65(玻璃/陶瓷) | 74 | – |
其他高频考核点:
| 部位 | 限值 |
|---|---|
| 开关/恒温器/限温器的环境温度:无 T 标 / 有 T 标 | 30 / T−25 |
| 橡胶、PVC 内外部布线绝缘:无温度标称或 ≤75 ℃ / 标称 T>75 ℃ | 50 / T−25 |
| 用作附加绝缘的软线护套 | 35 |
| 环氧树脂粘合的印制板 | 120 |
| 木质角落板、支承板:长期连续运行的驻立式 / 其他 | 60 / 65 |
| 插入插座式器具的插脚 | 45 |
| 与闪点 t ℃ 的油接触的部件 | t−50 |
判定还有两条硬性要求(11.8):试验期间保护装置不得动作、密封胶不得流出;保护电子电路中的元件允许动作,但要按 24.1.4 做动作循环次数考核。电机绕组温升超限或绝缘等级存疑时,追加附录 C 的电机老化试验。
注意:Table 3 基于环境温度不超过 25 ℃ 制定;GB 4706 体系下热带气候类器具(附录相关国家差异)会把限值再降 15 K,出口东南亚、中东的产品要提前留裕量。
6. 温升超标的典型原因与整改方向
- 外壳/手柄超标:散热窗面积不足或位置不对 → 增大开孔(同时复核 Cl.8 试验指和 Cl.20.2 探针要求,别顾此失彼)、增加隔热挡板、改用限值更高的材质(裸金属手柄 30 K → 包塑后 50 K);
- 电机绕组超标:负载匹配不当或风道设计不良 → 优先改风道;无法改结构时提高绝缘等级(B→F 限值从 95 K 升到 115 K),但要同步更换引线、槽绝缘等整套绝缘系统;
- 电源线根部/内部布线超标:线材 T 级不够 → 换高温线(60227 IEC 57 的 T 级 90 ℃ vs IEC 53 的 70 ℃),或调整走线远离热源;
- 开关/温控器环境温度超标:选用带 T 标的元件(T125 意味着限值 T−25 = 100 K),元件规格书与整机热点温度要逐一核对;
- 测试角落效应低估:研发自测一律按认证布置复现——贴墙、黑板、1,15 倍功率,一项都不能省。
7. 小结
- 第 11 章 = 最不利布置 ×最不利供电 × 运行到热平衡,自测条件与认证条件不一致是"实验室数据好看、认证翻车"的头号原因;
- 绕组用电阻法(平均温升),其余用细丝热电偶(局部热点),两套限值不能混用;
- Table 3 的逻辑是"按材料的热老化能力给限值"——手柄按材质、绕组按绝缘等级、线材按 T 级;
- A1:2025 把电池充电工况纳入 Cl.11,带电池的产品热设计要覆盖"边充边用"和"24 h 充电"两个场景;
- 保护装置在 Cl.11 期间动作 = 不合格,恒温器只能在 Cl.19 里"救场",不能在正常工作时"兜底"。
参考:IEC 60335-1:2020+AMD1:2025 CSV,第 11 章,Table 3;IEC 60085;附录 C。