IEC 60335-2-40 测试要求解读：从发热试验到泄漏模拟的完整测试地图

适用标准：IEC 60335-2-40:2024（Edition 8.0）+ IEC 60335-1:2020 目标读者：热泵/空调/除湿机 R&D 工程师、合规认证工程师、测试工程师 阅读时间：约 15 分钟

1. 测试地图：先看清哪些条款被动了手脚

2-40 的测试条款分三种形态：Part 1 原文照用（Clause 12、14、17、26、28）、局部修改（Clause 11、13、16、19、20、21、30）、以及整章替换或新增（Clause 15 整章替换、Clause 18 声明不适用、Annex EE 到 QQ 一整套可燃制冷剂试验）。规划型式试验时最大的坑是拿 Part 1 的通用流程直接套——Clause 15 的测试顺序、Clause 19 的故障清单、Clause 24 的动作次数全都被 2-40 改过。

样品规划上的一个实际后果：Annex EE 要求每种承压部件 3 件样品，疲劳试验还要独立样品；22.110 的非自复位热断路器每次动作换一个、共 5 次；Annex NN 阻火壳体点燃试验对壳体是半破坏性的。可燃制冷剂平台的送样数量比 A1 平台普遍要多出一截，排期时要把这块算进去。

2. Clause 11 发热：试验箱和热电偶栅格是 2-40 的特色

安装条件比 Part 1 具体得多（11.2）：器具按说明书装进一间或多间试验室，与相邻表面的间距取制造商声明值；可调限温器设到最高断开温度和最小差动。带辅热的产品要额外套一个 20 mm 厚胶合板试验箱，内壁涂无光泽黑漆、缝隙密封，箱壁与器具的间距等于说明书最小间距；没声明间距的，允许改用 25 mm 厚、密度至少 16 kg/m³ 的玻璃棉把器具和出风管包起来（11.2.5）。带辅热的风管机还要按 Figure 102 接标准出风管，进风口配可调节流装置。

温度测量有一个 2-40 特有的判据：风管内温度用九支等长热电偶并联成栅格测量，每支居中于九等分管截面之一；非风管机的栅格放在距出风口 25 mm 以内、垂直于出风口的平面上。栅格测得的出风温度不得超过 92 °C（11.3）。试验电压在 0,94 倍最低额定电压到 1,06 倍最高额定电压之间取最不利值（11.4）。冷暖机型两个模式都要测，带化霜的还要追加最不利条件下的化霜试验（11.7）。

限值算法也是 2-40 改过的：温度限值 = 25 °C + Table 3 温升（11.8 公式 101），因为这类产品的环境温度可能远高于普通家电。Table 3 增补了密封压缩机绕组的温升限值——合成绝缘 115 K、非合成绝缘 105 K；已经通过 IEC 60335-2-34（含其 Annex AA）的压缩机免测。与试验箱规定零间隙处的风管和送风静压箱，温升限值 67 K。

部分单元（partial unit）的发热试验有条件细化（11.2.4）：冷凝机组只测制冷模式，给 9 K 过冷度和最大蒸发压力配 11 K 过热度；仅制冷的蒸发机组用等于最大允许压力的冷凝压力配 9 K 过冷。冷凝单元和蒸发单元按说明书最高环境温度测，没声明就取"最大允许压力对应的制冷剂饱和露点温度减 10 K"。注意冷凝机组和蒸发机组需要接量热计台架或等效装置来控制制冷剂进出口状态——这不是所有第三方实验室都现成的配置，送样前要确认。

3. Clause 13 / 16：泄漏电流按功率放大

固定式 I 类电动器具的泄漏电流限值被放宽为 3,5 mA 或每千瓦额定输入功率 2 mA 取高者，但封顶值分人群：公众可接触的 10 mA，非公众场所 30 mA（13.2、16.2）。大功率商用机组靠这条才能过——5 kW 的机组按 2 mA/kW 算是 10 mA，正好卡在公众可接触的帽子上，设计接地连续性时别把这个余量当成理所当然。

4. Clause 15 防潮：整章替换，顺序是强制剧情

2-40 把 Clause 15 整章替换了，因为这类产品的水来自三个方向：雨淋、接水盘溢出、化霜。15.1 规定的顺序是硬性的：先做 15.2 的 IPX 淋水（按 IEC 60529 对应等级，IPX7 浸水用 1 % NaCl 溶液），立即接 15.3 溢水，再接 11.7 化霜，最后做 Clause 16 电气试验。试验期间压缩机不转、可拆部件拆掉。判据不只是耐压——开箱检查后，进入壳体的水不得把电气间隙和爬电距离弄到 Clause 29 限值以下。

15.3 溢水试验模拟排水管堵死：器具按正常使用姿态装好，排水管堵上，接水盘小心注满到边缘，然后以约 17 cm³/s（每 1 m³/s 风量）的速率持续溢流，风机开转，持续 30 分钟或直到水排干。穿墙机、窗机和分体机只测装在室外的那个部分。

15.101 是公众可接触的落地/挂壁室内机的溅水试验：盖板（非自闭式）打开，0,25 L 含 1 % NaCl 的水按最容易灌进电气件的方式泼上去，泼完过 Clause 16。两个豁免：顶面最小线尺寸不超过 75 mm 的（标准注解说得很直白——放得下一只 75 mm 直径玻璃杯的表面才需要测），以及安装后顶面高于 2 m 的。

5. Clause 19 非正常：工作量最大的一章

5.1 通用故障与堵转

19.4 要求每次只复现一个故障，逐个连续做：定时器停在任意位置、断/接某一相、继电器接触器温控器的开短路。19.7 堵转针对压缩机、合规水泵以外的电机：转子锁死、风叶不拆，接 Figure 103 的带 RCCB/RCBO 电路，跑 15 天（360 h）或直到保护器永久断开。试验 72 h 后电机要过 16.3 耐压；结束后两倍额定电压下测绕组对壳泄漏电流，不得超过 2 mA。绕组稳态不超 90 °C 可以提前收工。压缩机没做过 IEC 60335-2-34 型式试验的，要补做 2-34 的 19.101–19.105 相应项目（19.7 增补）。三相电机另做缺相试验（19.8）。

5.2 换热介质故障（19.101 – 19.103）

19.101 是把室外换热器的传热介质（风或水）限流或切断，取最不利但不至于让机器完全停转的程度；复位后换室内侧再来一遍；带化霜的在化霜开始时再断一次。室内外共用一个风机的机型，稳态后直接断开电机。19.102 针对水侧：室内水温在制造商最高水温基础上以 2 K/min 升 15 K，保持 30 分钟再同速率降回。19.103 是空气机的环温拉偏：干球温度降到制造商最低值以下 5 K，或升到最高值以上 10 K（但不超过 55 °C）。

5.3 辅热机型的八步组合拳（19.104）

带辅热的产品有一个从 19.104.2 到 19.104.8 的完整故障序列，全部在 Clause 11 的试验箱和风管配置下进行，温控器全部强制超控：

19.104.8 是整个序列的底牌——它验证的是 22.102.1 里那只非自复位热断路器：第一级被废掉之后，第二级必须兜住全堵、断风和覆盖三种最恶劣场景。19.104.4 重跑时节流要在 30 分钟末达到全堵。窗帘试验的毛毡有具体规格（4 kg/m²、25 mm 厚），测温用直径 15 mm 的涂黑铜盘热电偶，自由出风口高于 1,8 m 的机型免做。

5.4 除湿机与双壁换热器（19.105 – 19.106）

压缩机被非金属罩壳与换热器强制风流隔开的除湿机，要做两个制冷剂亏损工况：抽掉 75 % 充注量，以及系统压力降到 0,10–0,12 MPa（断电态），各跑至少 24 小时直到温度稳定或非自复位保护动作，非金属件温度不得超过材料的相对热指数（19.105）。这条的背景是低充注下压缩机冷却恶化、壳体闷烧的真实失效模式。

19.106 是第 8 版新增：mc > m1 的可燃制冷剂系统，双壁换热器要抗冻——二次侧水路结冰膨胀时不能两侧壁同时破裂导致制冷剂漏进水路。两面分隔壁在有钎焊/焊接共同区域且可能窝水时，要按 GG.6 的 2 a)、b)、d) 项做冻融循环（可以失效化一个防冻保护措施来模拟），每个循环 5 分钟，直到某侧壁泄漏、控制器报错或满 100 个循环；全程制冷剂不得漏入二次侧。标准注释提醒了一个实操技巧：给温度传感器串个电阻偏移读数，就能模拟传感器失效。

5.5 温度判据（19.13）

Table 9 增补：与试验箱规定零间隙的产品表面、送风静压箱和风管，温升限值 150 K；声明了对可燃物非零间隙的，试验箱表面限值也是 150 K。Part 1 Table 9 的脚注 a 不适用。

6. Clause 20 / 21：运输振动是可燃机型的送样大户

20.2 的修改很直接：说明书要求装在离地 1,8 m 以上的部件，不施加 IEC 61032 的 18 号试验指。20.1 则把只靠水管/冷媒管固定的器具也拉进了稳定性试验——试验时不接管路。

21.101 是可燃制冷剂产品的运输模拟：整机带最终运输包装固定在振动台上，按 ISO 13355 做 180 分钟随机振动，功率谱密度按 Table 101（1–200 Hz，RMS 5,1 m/s²）。没有振动台条件的，允许用真实运输试验替代——卡车是必选项，里程不少于制造商预期最长运输路线的两倍，至少三类路况且每类占比不低于 10 %。判据只有一条实质内容：用等效 3 g/年灵敏度的检漏设备测，不得有泄漏；制冷回路以外的损坏是允许的。可以用不燃气体充到 23 °C 饱和压力代测。

21.102 呼应结构篇的双壁换热器：每侧分隔壁都要单独过 Annex EE 压力试验——密闭中间腔逐壁打破测，通风中间腔只测制冷剂侧。另外 21.1 把压力容器本身划给 ISO 5149-2:2014 的 4.4.2，Annex EE 只管压力容器以外的承压件。

7. Annex EE 压力试验：强度三倍、疲劳二十五万次

所有制冷系统承压件都要扛住正常、非正常和停机三种状态下的最高压力，标记的最大允许压力不得低于这三者实测最大值。EE.2 的停机压力测法：整机断电在制造商最高工作温度里泡 1 小时——低压侧部件停机时会均压到比运行时更高的压力，这就是为什么最大允许压力不能只看运行工况。

两条验证路径二选一：EE.3 强度试验，3 倍最大允许压力、3 件样品、液体充注排空气、保压至少 1 分钟；或 EE.4 疲劳试验，前提是部件本身有疲劳验证，25 万次循环，高压侧循环窗口取 50 °C 与 5 °C 饱和压力，低压侧取 30 °C 饱和压力对 0 bar 至 max(4,0 bar, −13 °C 饱和压力)，末循环拉到 2 倍。工作温度高的部件要在加温状态下做（铜铝 +25 K、钢 +60 K）。过了 IEC 60335-2-34 的压缩机不用再测。

8. Annex FF 泄漏模拟：点火源判定的母试验

Annex FF 是 22.116 和 22.117 的判定工具：在最不利泄漏点、最不利方向，用毛细管喷制冷剂蒸气。泄漏量 mFF 取四者最小——总充注量 mc、Annex QQ 算出的可释放充注量 mrl、增强密封系统 A2L 的 10 kg、A2/A3 按 GG.14.3 漏 1 小时的量。泄漏速率恒定为每分钟漏出 mFF 的 25 % ± 5 %。试验房间有最小体积要求：V = 15 × mFF / LFL，层高不低于 2,2 m，瓶要称重计量。

器具状态分两档：断电（但保持市电连接，泄漏检测、循环风、关断阀等缓解措施照常动作）或额定电压正常运行；如果气流先于点火源动作，就不做断电档。判据是双限值：任何潜在点火源周围的制冷剂浓度不得超过 25 % LFL，且超过 15 % LFL 的持续时间不得超过 5 分钟。共沸/非共沸混合工质都按 Annex BB 的名义组分进样，非共沸的要控制组分偏移，标准建议大瓶混气气相取样。浓度仪器的 t90 响应要快于 30 s。

9. Annex JJ / KK / NN：A2L 点火源豁免的三套验证

这三套试验分别对应结构篇里 22.116 的 f、e 路径和 22.117 的热表面判定。Annex JJ 是公式派：继电器类元件所有开孔的有效直径 deff = 4A/S（A 截面积、S 周长），满足 deff < 22,3 × Su^−1,09 且 ≤ 7 mm 即豁免；不满足可以补型式试验——触点位置点燃制冷剂，同一样品 5 次不许传出火焰，这条路的 deff 上限放宽到 12 mm。用高燃烧速度制冷剂做过的型式试验可以覆盖低燃烧速度的。

Annex KK 测 A2L 的热表面点燃温度：把液态制冷剂喷到直径 50 mm 的不锈钢热板中心，热板从 800 °C 起步，每次降 20 °C，每个温度点至少 5 次喷射，5 次都不点燃的最高温度记为热表面点燃温度。22.117 用它减 100 K 作为 Annex BB 未列 A2L 的表面温度上限。装置有全尺寸图（Figure KK.1–KK.3），喷管 250 mm、玻筒烟囱 230 mm，环境 23 °C / 50 % RH。

Annex NN 验阻火壳体：壳体装入代表性元件和接线，维护面板先开合 10 次，16.3 耐压打底，然后在 32 °C 干球 / 27 °C 露点环境下，壳体内外充满化学计量比的制冷剂混合气，内部用 15 kV / 30 mA / 6,4 mm 间隙的火花点 0,3 s——内部必须点燃，外部不许燃、壳体不许有可见损伤，事后耐压和防护功能都要保持。所有开孔满足 Annex JJ 的壳体直接视为合规。三套验证的取舍顺序通常是：先算 JJ 公式，算不过找密封元件（22.116.3）或 IEC TS 63542 传感器，NN 和 KK 留作备选——实验室能力的原因见文末。

10. Annex MM / PP：泄漏检测系统的两项确认试验

装了 LDS 的机型要过两层验证。Annex MM 确认传感器位置：在最不利泄漏点（离传感器最远或遮挡最多的路径）以 ṁleak = 4 × LFL（风扇 OFF）或按风量换算的速率（风扇 ON，且要选低于 Annex GG 最小风量的最高档）释放 1 分钟，传感器位置浓度必须在释放开始后 90 s 内超过检测系统报警点，多个传感器任一满足即算过。试验房间有最小面积公式 At = 1,2 × ṁleak /(LFL × ht)，浓度仪器 90 % 响应要快于 10 s。

Annex PP 确认整个检测系统从泄漏到动作完成的时限，分传感器/超声波路线（PP.2）和系统参数路线（PP.3，比如靠压力温度漂移判断泄漏的算法方案）。参数路线不用喷气，而是在系统里最不利位置装两种标定孔板——小孔 Ao = 4 × LFL / 1,7、大孔 Ao = 4 × mc / 0,8（mm²，孔道长 ≤ 1 mm），然后在压缩机停、制冷、制热等工况组合下测响应。

时限是三档：小漏 90 s，大漏 30 s，大漏且释放高度 h0 低于 1 m 时压到 15 s。"动作完成"指 Annex GG 要求的措施全部到位——比如循环风量实际达到 Qmin，而不是控制器发出指令就算数。这意味着风机的加速时间、关断阀的行程时间都要算进预算，控制策略里留的余量不够会在这一项翻车。

11. Annex QQ：可释放充注量怎么测

可释放充注量 mrl 决定 Annex FF 的 mFF 和 Annex GG 里用 mrl 替代 mc 的所有计算。QQ.2 的实测法：系统抽真空后按说明书充注，在会让最多制冷剂进入室内空间的位置装孔板（孔板距假设泄漏点 < 200 mm），带关断阀的系统阀两侧都是潜在泄漏位，连接管按产生最大可释放量的管径管长配置。非关断阀系统（releasable charge limited system 以外）的测试状态是待机通电、室内外 23 °C、曲轴箱加热器通电。大型复杂系统允许用计算或计算+测量组合——标准自己承认配置太多时逐台实测不现实。

12. Clause 24 的动作次数：元件耐久也是送测项

元件的循环寿命要求在 2-40 里被重写了一份（24.1.4），它们不是设计参考值，而是实验室要按 Clause 24 实际跑或要证书佐证的硬指标。控制压缩机的温控器 10 万次、压缩机启动继电器 10 万次、机电式风量证明装置 10 万次——这三项直指 A2L 机型频繁启停的控制链路；自复位热断路器 3 000 次、其他非自复位 300 次；制冷剂检测系统自复位 300 次、非自复位 30 次；压力限制装置自复位 3 000 次、非自复位 300 次。全封/半封压缩机的自动热保护器至少 2 000 次且不得少于堵转试验中的动作次数，手动复位型 50 次。22.132 的安全关断阀另有自己的循环要求（随压缩机启停的 10 万次、仅泄漏/停机动作的 1 000 次，循环前后都要测座漏）。实务上这些次数大多靠元件厂已有的随机认证或型式试验报告覆盖，自己重做一遍 10 万次循环的时间和台架成本都不划算——选型的第一筛就是问供应商要报告。

13. Clause 30 / 31 / 32：材料层面的三个专项

泡沫塑料球压（30.101）：不承载带电件的 EPP/EPS 外部件（厚度 ≥ 8 mm、密度 55–250 kg/m³）用带压球的重锤装置做，试验温度取 Clause 11 实测最大温升 +40 K（提供附加/加强绝缘的取 Clause 19 温升 +25 K，若非自复位保护终断则忽略），且不低于 75 °C，保温 60 分钟。判据是压痕处残余厚度不小于原始值的 50 % 且不小于 4 mm。注意试样要求至少 60×60 mm、在外表面（不许剖切露芯）施压，试验前 15–35 °C / 45–75 % RH 环境存放 24 h。

防锈（Clause 31 增补）：盐雾按 IEC 60068-2-52 严酷度 2，之前先用 40° 锥形钢针（针尖 R0,25、载荷 10 N）在涂层上以约 20 mm/s 划五道间距 ≥ 5 mm 的划痕。试验后涂层不得破损、不得从金属表面剥离——这条实质影响 Clause 8 防触电和 Clause 27 接地的持续合规，室外机的钣金涂层体系选型要把它当回事。

UV-C（32.101）：机外和送回风口的 254 nm 光谱辐照限值 0,2 µW/cm²（0,3 m 处测，有观察窗的贴窗测），用户维护区域 1,7 µW/cm²，换灯位置不要求——因为换灯时必须整机断电。测量用扫描光谱辐射计或窄带辐射计，面板调到最不利位置、滤网拆掉、按制造商最小风管配置在管口测。

14. 测试顺序与实验室能力

把可燃制冷剂平台的测试排期和 A1 平台区分开：Annex EE 的 25 万次疲劳是长周期项（按典型循环速率要跑数周），19.7 堵转 15 天，21.101 运输振动加检漏也要单独排台架；Annex FF / MM / PP 共用同一间防爆试验间和浓度测量链，可以打包谈排期。最稳妥的做法是把 Clause 11 和 Clause 19 的温升数据攒齐后再启动 Annex 系列——EE 的最大允许压力取值、30.101 的试验温度、FF 的 mFF 全部依赖前面章节的数据，顺序反了就得返工。

能力缺口上要提前摸底的是 Annex NN 和 Annex KK：化学计量比混合气点燃装置和热板点燃台目前都不是第三方实验室的标配，不同机构对能否承接、是否要委外的答复也不一样。送样合同里建议把这两条的承接方式写清楚，免得到了排期才发现卡在夹具上。