工程师一句话:Clause 8 是家电防触电的第一道防线——它用 4 根不同尺寸的"模拟手指"(试验探针)戳你产品的每一个开口和缝隙,验证用户无论大人小孩、无论正常使用还是拆卸维护,都碰不到带电部件。电热水壶的底座缝隙、吸尘器的螺丝孔、电饭煲的控制面板,都是探针 B 和探针 18 的重点关照对象。
条款速查表
| 子条款 | 探针 | 模拟对象 | 适用器具 | 测试条件 | 判定标准 |
|---|---|---|---|---|---|
| 8.1.1 | 探针 B (IEC 61032) | 成人手指 (φ12mm, L80mm) | 所有器具 | 力 ≤1N; 增力 20N; 所有可拆卸部件移除 | 不得触及带电部件 |
| 8.1.1 | 探针 18 (IEC 61032) | 儿童手指 (φ8.6mm, L50mm) | 所有器具 | 力 ≤1N; 增力 10N; 器具完全组装 | 不得触及带电部件 |
| 8.1.2 | 探针 13 (IEC 61032) | 细杆/工具 (φ3mm, L100mm) | Class II 器具/结构 | 力 ≤1N | 不得触及带电部件 (灯头/插座除外) |
| 8.1.2 | 探针 13 | 细杆 | 带非导电涂层的接地金属外壳 | 力 ≤1N | 不得触及带电部件 |
| 8.1.3 | 探针 41 (IEC 61032) | 大圆盘 (φ41mm) | 非 Class II 器具 | 力 ≤1N | 不得触及可见发光加热元件 |
| 8.1.4 | — | SELV / 保护阻抗 | 所有器具 | 测量电压/电流/放电 | ≤42.4V / ≤2mA DC / ≤0.7mA AC |
| 8.1.5 | 探针 B | 成人手指 | 内置/固定/分体器具 | 安装前/组装前 | 带电部件至少由基本绝缘保护 |
| 8.2 | 探针 B+18 | 手指 | Class II 器具/结构 | 同 8.1.1 | 不得触及基本绝缘和仅由基本绝缘隔离的金属 |
试验探针详解 (8.1.1–8.1.3)
探针 B — 模拟成人手指 (8.1.1)
尺寸:铰接式指形,直径 12mm,长度 80mm(IEC 61032 标准试验指)。
测试方法:
- 器具置于所有可能的位置(正常使用姿态)
- 所有可拆卸部件移除(灯罩后的灯泡除外——若器具可通过插头或全极开关断电)
- 探针以 ≤1N 的力通过开口插入,插入到任何允许的深度
- 插入前、插入中、插入后旋转或调整角度至任何位置
- 若开口不允许进入,直位增力至 20N;若进入,退回 1N 重新测试
判定:不得触及:
- 带电部件
- 仅由漆包线、搪瓷、普通纸、棉线、氧化膜、珠子、密封胶(除自硬化树脂外)保护的带电部件
工程师白话:探针 B 就是一根"标准成人手指",能弯能转。你的电热水壶底座如果有个 15mm 的缝隙,探针 B 就会钻进去。如果里面的加热管端子离缝隙只有 30mm,探针 B 80mm 的长度足够碰到端子——这就是失败。设计时要确保:开口尺寸 < 12mm,或带电部件深度 > 80mm,或中间有绝缘隔板。
探针 18 — 模拟儿童手指 (8.1.1)
尺寸:铰接式指形,直径 8.6mm,长度 50mm。
测试方法:
- 器具完全组装(不拆卸任何部件)
- 力 ≤1N;增力 10N
- 其余同探针 B
例外:商用器具不测试探针 18,除非安装在向公众开放的区域。
工程师白话:探针 18 比探针 B 更细更短——模拟的是儿童手指。它测试的是"器具装好了,小孩能不能从缝隙里抠到带电部件"。吸尘器外壳的通风孔、电饭煲面板和外壳之间的缝隙,都是探针 18 的重点目标。
探针 13 — 模拟细杆/工具 (8.1.2)
尺寸:刚性细杆,直径 3mm,长度 100mm。
适用对象:
- Class II 器具 和 Class II 结构
- 带非导电涂层(如搪瓷、漆)的接地金属外壳
判定:不得触及带电部件(灯头和插座中的带电部件除外)。
工程师白话:探针 13 是一根"牙签+",专门测试 Class II 器具的细缝和螺丝孔。你的吸尘器塑料外壳上有个 4mm 的螺丝孔,如果直通内部电源板,探针 13 就会戳进去碰到走线——失败。Class II 器具没有接地保护,所以任何小孔都不能成为触电通道。
探针 41 — 模拟热元件触及 (8.1.3)
尺寸:圆盘,直径 41mm。
适用对象:非 Class II 器具的可见发光加热元件(如电炉丝、石英管)。
条件:所有极可通过单一开关动作断开。
判定:不得触及可见发光加热元件及其支撑件。
工程师白话:探针 41 是一个"大圆盘",模拟的是用户的手掌或手指群。它测试的是:电炉的加热丝从炉盘缝隙里露出来,用户能不能摸到。注意只针对"可见发光"的加热元件——电热水壶的不锈钢加热管通常不发光,所以不适用。
可触及部件的带电判定 (8.1.4)
并非所有可触及的金属部件都被视为"带电"。满足以下条件之一,不视为带电:
条件 1: SELV (安全特低电压)
| 电压类型 | 限值 |
|---|---|
| 交流峰值 | ≤ 42.4V |
| 直流 | ≤ 42.4V |
条件 2: 保护阻抗 (Protective Impedance)
通过保护阻抗与带电部件隔离的可触及部件,需满足:
| 参数 | 限值 |
|---|---|
| 直流电流 | ≤ 2 mA |
| 交流峰值电流 | ≤ 0.7 mA |
| 峰值电压 42.4V~450V 的电容 | ≤ 0.1 μF |
| 峰值电压 450V~15kV 的放电 | ≤ 45 μC |
| 峰值电压 >15kV 的放电能量 | ≤ 350 mJ |
测量方法:器具在额定电压下运行,用 2000Ω 无感电阻测量相关部件与电源各极之间的电压和电流。断电后立即测量放电。
工程师白话:8.1.4 是"安全阀"条款。你的电饭煲控制面板如果是 5V 供电(来自隔离变压器),那它虽然可触及,但不视为带电——探针测试时即使碰到也不算失败。但如果面板是 220V 直供,那它就是带电的,必须用外壳/隔板保护。
安装前保护要求 (8.1.5)
适用对象:
- 内置器具 (built-in appliances)
- 固定器具 (fixed appliances)
- 分体交付的器具 (appliances delivered in separate units)
要求:安装或组装前,带电部件至少由基本绝缘保护。
验证:用探针 B 检查安装前状态。
工程师白话:8.1.5 解决的是"安装工触电"问题。嵌入式烤箱、壁挂空调在送到用户家时还没装到墙上,安装工在搬运和安装过程中可能碰到内部。标准要求:即使没装完,带电部件也不能裸奔——至少要有基本绝缘包着。
Class II 器具额外要求 (8.2)
Class II 器具和 Class II 结构不仅要满足 8.1 的所有要求,还有额外限制:
不得触及:
- 基本绝缘(如漆包线绕组、单层绝缘线)
- 仅由基本绝缘隔离的金属部件(如电机金属外壳、变压器铁芯)
只能触及:由双重绝缘或加强绝缘隔离的部件。
工程师白话:Class I 器具(金属外壳接地)允许用户触及由基本绝缘隔离的金属部件——因为即使基本绝缘破了,地线会保护用户。但 Class II 器具没有地线,所以用户连"基本绝缘隔离的金属"都不能碰——只能碰"双重绝缘隔离的"或"加强绝缘隔离的"。这意味着你的 Class II 吸尘器,电机金属外壳必须用塑料外壳完全包起来,不能有任何裸露。
典型家电防护设计实例
电热水壶 (Class I)
| 设计部位 | 风险点 | 防护措施 | 探针测试 |
|---|---|---|---|
| 底座缝隙 | 探针 B 触及加热管端子 | 端子深埋 + 塑料护罩 | 8.1.1 探针 B: 20N 增力不得进入 |
| 壶盖开口 | 探针 18 触及蒸汽开关触点 | 开关仓独立密封 | 8.1.1 探针 18: 完全组装测试 |
| 金属外壳 | 基本绝缘失效时漏电 | 外壳接地 (Class I) | 8.1.4: 接地后外壳不视为带电 |
| 底部进线孔 | 探针 B 触及电源线端子 | 端子台加绝缘盖 | 8.1.1 探针 B: 移除底盖后测试 |
高频失败场景:底座卡扣缝隙设计为 14mm,探针 B 12mm 直径可进入,触及内部端子台 → 失败。改为 10mm 缝隙或端子台内移 20mm。
吸尘器 (Class II)
| 设计部位 | 风险点 | 防护措施 | 探针测试 |
|---|---|---|---|
| 外壳螺丝孔 | 探针 13 触及电源板走线 | 螺丝柱为盲孔 / 孔深 < 壁厚 | 8.1.2 探针 13: φ3mm 细杆 ≤1N |
| 电机通风孔 | 探针 B/18 触及绕组 | 通风孔格栅 < 8mm + 电机仓隔离 | 8.1.1 探针 B+18 |
| 尘桶卡扣缝隙 | 探针 18 触及内部金属件 | 缝隙 < 8.6mm 或深度 > 50mm | 8.1.1 探针 18 |
| 手柄金属管 | 8.2 要求不得触及基本绝缘隔离金属 | 金属管与电机间双重绝缘 | 8.2 探针 B+18 |
高频失败场景:外壳螺丝孔为通孔,直通 PCB 区域,探针 13 触及 220V 走线 → 失败。改为盲孔螺丝柱,或螺丝孔处加绝缘垫片。
智能电饭煲 (Class I + 电子控制)
| 设计部位 | 风险点 | 防护措施 | 探针测试 |
|---|---|---|---|
| 控制面板缝隙 | 探针 B 触及 LED 焊盘 | 面板后方加绝缘隔板 | 8.1.1 探针 B: 所有角度旋转 |
| 底部进风口 | 探针 B 触及电源板端子 | 进风口格栅 + 电源板深埋 | 8.1.1 探针 B: 20N 增力 |
| 控制面板 | 是否视为带电 | 变压器降压至 5V/12V SELV | 8.1.4: 测量确认 ≤42.4V |
| 加热盘安装前 | 安装工触及加热盘端子 | 加热盘出厂带绝缘护套 | 8.1.5 探针 B: 安装前验证 |
高频失败场景:控制面板与外壳之间的密封圈压缩后产生 10mm 缝隙,探针 B 从缝隙插入触及面板背面的 LED 焊盘 → 失败。改为面板卡扣结构消除缝隙,或 LED 焊盘区域加绝缘片。
给工程师的 3 条实操建议
1. 设计阶段做"探针模拟"自检
在模具开模前,用实物模拟探针测试:
| 探针 | 模拟工具 | 测试方法 | 通过标准 |
|---|---|---|---|
| 探针 B | 直径 12mm、长 80mm 的塑料杆 | 插入所有开口,旋转角度 | 无法触及任何带电部件 |
| 探针 18 | 直径 8.6mm、长 50mm 的塑料杆 | 插入所有缝隙,旋转角度 | 无法触及任何带电部件 |
| 探针 13 | 直径 3mm、长 100mm 的钢针 | 插入所有螺丝孔、通风孔 | 无法触及任何带电部件 |
| 探针 41 | 直径 41mm 的圆盘 | 贴近所有可见加热元件 | 无法触及加热丝 |
成本对比:
- 设计阶段改结构:0~500 元(改 CAD 图)
- 模具阶段改结构:5,000~50,000 元(改模具)
- 型式试验失败后改结构:50,000~200,000 元(改模具 + 重新测试周期 2-4 周)
工程师白话:我强烈建议每个项目在做 DFM(可制造性设计)评审时,安排一个"探针模拟"环节。拿几根不同直径的塑料杆,把样机或 3D 打印件的所有开口戳一遍。这个 10 分钟的测试能避免 80% 的 Clause 8 失败。
2. 建立"开口尺寸-深度"对照表
对于所有外壳开口,建立以下设计规则:
| 开口类型 | 最大允许尺寸 | 最小安全深度 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 通用缝隙 | < 8.6mm (探针 18) | — | 儿童手指无法进入 |
| 通用孔洞 | < 12mm (探针 B) | — | 成人手指无法进入 |
| 螺丝孔 | < 3mm (探针 13) | — | Class II 器具必须 |
| 大开口 (≥12mm) | — | > 80mm (探针 B 长度) | 带电部件必须深埋 |
| 中等开口 (8.6-12mm) | — | > 50mm (探针 18 长度) | 或设置绝缘隔板 |
设计公式:
- 若开口直径 < 8.6mm:安全(探针 18 无法进入)
- 若开口直径 8.6~12mm:需确保带电部件深度 > 50mm 或中间有隔板
- 若开口直径 > 12mm:需确保带电部件深度 > 80mm 或中间有隔板
- 若开口为螺丝孔:Class II 器具必须 盲孔 或孔底有绝缘垫
3. 区分"带电"与"可触及"两个维度
很多工程师混淆了"带电"和"可触及":
| 维度 | 定义 | 设计影响 |
|---|---|---|
| 带电 | 与电源有电气连接,电压 > SELV 限值 | 必须用绝缘/外壳隔离 |
| 可触及 | 用户的手指/工具能碰到的部位 | 需用探针测试验证 |
| 可触及 + 带电 | 用户能碰到的带电部位 | 绝对禁止 |
| 可触及 + 不视为带电 | SELV 或保护阻抗隔离的部位 | 允许可触及 |
实操建议:
- 在原理图上用红色标注所有"带电节点"
- 在结构图上用黄色标注所有"可触及表面"
- 红色和黄色不得重叠——重叠区域必须用绝缘/外壳/深度隔离
- 若必须重叠(如控制面板),则通过变压器/保护阻抗将红色降级为"不视为带电"
参考来源
- IEC 60335-1:2020 Edition 6.0, Clause 8, IEC/TC 61, 2020-09
- EN IEC 60335-1:2023+A11:2023, CENELEC, 2023-12
- IEC 61032:1997, Protection of persons and equipment by enclosures – Probes for verification
- IEC 60990:2016, Methods of measurement of touch current and protective conductor current
- 基于IEC 60335-1:2020的带电部件防护测试方法研究, 日用电器, 2024
- 家电产品防触电结构设计指南, 电器, 2023