适用标准:IEC 60335-1:2020+AMD1:2025(对应 GB/T 4706.1-2024 的第 13、16 章) 阅读对象:家电研发工程师、合规认证工程师 阅读时间:约 5 分钟
1. 问题场景
送测一台电水壶,实验室出了两份泄漏电流数据:一份 0.32 mA 判合格,另一份 0.28 mA 却判不合格。你可能会问:怎么数值更小的反而不合格?
答案藏在标准的结构里——IEC 60335-1 安排了两轮泄漏电流与电气强度考核,条件和限值完全不同:
- 第 13 章:器具在工作温度下(热态)测,泄漏电流限值多数以峰值表述;
- 第 16 章:器具经过 48 h 潮态处理后(冷态、断电)测,限值以有效值表述,且数值更严。
上面那台水壶,0.32 mA 是 Cl.13 的 II 类峰值结果(限值 0.35 mA peak,合格);0.28 mA 是 Cl.16 的 II 类有效值结果(限值 0.25 mA,超了)。两轮测试考核的是绝缘系统在两种最不利状态下的表现:受热劣化 vs 受潮劣化。
2. 两轮测试在整个测试链中的位置
注意一个容易忽视的细节:15.3 要求潮态处理后在潮湿箱内或将器具带到规定温度的房间内完成 Cl.16 测试(重新装配可拆卸部件后),不能把样机搬回干燥环境"晾一晾"再测——那样测出的数据不代表受潮状态。
3. 第 13 章:工作温度下的考核
3.1 运行条件(13.1)
器具先按 11.7 规定的时长在正常工作状态下运行:
| 器具类型 | 供电条件 |
|---|---|
| 电热器具 | 1,15 倍额定输入功率 |
| 电动器具 / 组合器具 | 1,06 倍额定电压 |
| 可单相供电的三相器具 | 三个电路并联按单相测 |
测试前必须断开保护阻抗和无线电干扰滤波器——这是为了考核绝缘本体,而不是让 Y 电容"背锅"或"帮忙"。
3.2 泄漏电流测量(13.2)
测量电路采用 IEC 60990:2016 的图 4 网络。测量部位:
- I 类 / 0I 类器具:电源任一极 → 拟接保护接地的可触及金属部件;
- 0 类 / II 类 / III 类器具及 II 类结构:电源任一极 → 贴在绝缘材料可触及表面上的**金属箔(不超过 20 cm × 10 cm)**及不接地金属部件。金属箔面积不够覆盖时要移动位置测遍所有表面。
热态泄漏电流限值(13.2):
| 器具类别 | 限值 |
|---|---|
| II 类器具及 II 类结构部件 | 0,35 mA(峰值) |
| 0 类和 III 类器具 | 0,7 mA(峰值) |
| 0I 类器具 | 0,5 mA |
| 便携式 I 类器具 | 0,75 mA |
| 驻立式 I 类电动器具 | 3,5 mA |
| 驻立式 I 类电热器具 | 0,75 mA 或 0,75 mA/kW(最大 5 mA),取较大者 |
组合器具的总泄漏电流按电热或电动限值中较大者考核,两个限值不叠加。带电容且用单极开关的器具,还要在开关断开位置重复测量。
3.3 电气强度(13.3)
器具断电后立即施加 50/60 Hz 试验电压 1 min(按 IEC 61180)。关键数值——Table 4 试验电压:
| 绝缘类型 | SELV | 额定电压 ≤150 V | >150 V 且 ≤250 V | 工作电压 U >250 V |
|---|---|---|---|---|
| 基本绝缘 | 500 V | 1 000 V | 1 000 V | 1,2U + 700 |
| 附加绝缘 | – | 1 250 V | 1 750 V | 1,2U + 1 450 |
| 加强绝缘 | – | 2 500 V | 3 000 V | 2,4U + 2 400 |
高压源能力也有讲究(Table 5):试验电压 ≤4 000 V 时,短路电流 Is ≥200 mA、脱扣电流 Ir ≥100 mA。用"弱"高压源测出的合格不算数。无击穿为合格,无电压跌落的辉光放电忽略不计。
4. 第 16 章:潮态处理后的考核
4.1 潮态处理(15.3)
48 h、相对湿度 (93±3) %、箱温在 20~30 ℃ 之间取值并保持 ±2 K。放箱前样机要预热到 t 至 t+4 ℃,防止表面凝露失控。电缆入口敞开,敲落孔打开一个。
4.2 泄漏电流(16.2)
与 13.2 最大的不同:器具不接电源工作,而是直接在带电部件与可触及部件之间施加试验电压:
- 单相器具:1,06 倍额定电压;
- 三相器具:1,06 倍额定电压除以 √3。
电压施加后 5 s 内读取泄漏电流:
| 器具类别 | 限值(有效值) |
|---|---|
| II 类器具及 II 类结构部件 | 0,25 mA |
| 0 类、0I 类和 III 类器具 | 0,5 mA |
| 便携式 I 类器具 | 0,75 mA |
| 驻立式 I 类电动器具 | 3,5 mA |
| 驻立式 I 类电热器具 | 0,75 mA 或 0,75 mA/kW(最大 5 mA),取较大者 |
限值翻倍的三种情况(16.2):所有控制器都有全极断开位置;器具只有热断路器而无其他控制器;所有恒温器/限温器/能量调节器均无断开位置。带 RFI 滤波器的器具也适用翻倍,但断开滤波器后必须回到原限值以内。
4.3 电气强度(16.3)
紧接 16.2 之后进行,1 min。Table 7 与 Table 4 的差异要背下来:
| 绝缘类型 | 额定电压 ≤150 V | >150 V 且 ≤250 V | U >250 V |
|---|---|---|---|
| 基本绝缘 | 1 250 V(Cl.13 是 1 000 V) | 1 250 V | 1,2U + 950 |
| 附加绝缘 | 1 250 V | 1 750 V | 1,2U + 1 450 |
| 加强绝缘 | 2 500 V | 3 000 V | 2,4U + 2 400 |
潮态后的基本绝缘试验电压比热态高 250 V——绝缘受潮后更容易暴露弱点,标准刻意加严。此外 16.3 还有一个专属项目:电源线入口衬套/软线护套/压线夹处包金属箔,对可触及金属部件加压 1 250 V(0 类和 I 类)或 1 750 V(II 类),X 型连接的夹紧螺钉只拧到 Table 14 力矩的 2/3。
若基本绝缘与附加绝缘无法分开测试,则整体按加强绝缘的电压考核(Table 7 注 c)——设计双重绝缘结构时务必预留可分测点,否则等于自我加严。
5. Cl.13 与 Cl.16 快速对照
| 维度 | Cl.13 | Cl.16 |
|---|---|---|
| 样机状态 | 热态(Cl.11 运行结束时) | 冷态(48 h 潮态处理后) |
| 泄漏电流激励 | 器具带载运行 | 外施 1,06 倍额定电压,5 s 内读数 |
| II 类限值 | 0,35 mA(峰值) | 0,25 mA(有效值) |
| 基本绝缘耐压(≤150 V) | 1 000 V | 1 250 V |
| 限值翻倍机制 | 无 | 有(全极断开等三种情况) |
| 电源线包箔耐压 | 无 | 有(1 250 / 1 750 V) |
6. 高频不合格点与设计建议
泄漏电流超标:
- Y 电容总容量过大——先按断开滤波器后的裸绝缘泄漏核算,再决定 Y 电容预算;
- 发热管受潮吸湿(驻立式电热器具常见)——镁氧粉吸潮导致 Cl.16 超标,封口工艺和存储防潮是关键;
- 金属箔没贴到最不利位置就出报告——自测时务必移动金属箔扫遍双重绝缘外壳的薄弱面(散热孔周边、装饰件缝隙)。
耐压击穿:
- 潮态后击穿多发生在爬电距离不足的 PCB 上——布局阶段就按 Cl.29 校核 L-N 之外的高压路径(光耦两侧、变压器初次级);
- 击穿点在电源线入口——检查衬套材料与 16.3 包箔试验的对应性;
- 高压夹具打在电子元件上造成"假击穿"——13.3/16.3 都允许采取措施避免过应力损坏电子电路元件,测前应短接易损电路。
流程性失分:
- 潮态后把样机搬到干燥间放置再测(违反 15.3 的"立即"要求),复测被认证机构判无效;
- 双重绝缘结构没有预留分测点,被迫按加强绝缘电压整体考核导致击穿。
7. 小结
- 泄漏电流与电气强度是一套考核、两轮实施:Cl.13 考热劣化,Cl.16 考潮劣化;
- 两轮的限值体系不同:热态用峰值(II 类 0,35 mA peak),潮态后用有效值(II 类 0,25 mA);
- 耐压电压 Table 4 与 Table 7 有 250 V 之差(基本绝缘),潮态后更严;
- 设计阶段要做的三件事:控制 Y 电容预算、按 Cl.29 校核高压路径距离、为双重绝缘预留分测点。
参考:IEC 60335-1:2020+AMD1:2025 CSV,第 11、13、15、16 章,Table 4、5、7;IEC 60990:2016;IEC 61180。