一个 1-15P 插头能否从插座上顺利拔下,不只取决于插座夹得多紧,也取决于手指能否在插头外壳上使出力。外壳太小、表面太滑或缺少有效握持部位时,使用者可能转而拉扯电源线;UL 498 因此在 17.2.1 要求插头提供便于拇指和食指握持的表面,或等效的手指握持结构,再用第74条的对比拉力试验验证。
第74条测的不是插座拔出力,也不是电源线抗拉强度。它让同一只手分别拉脱试样插头和规定的基准插头,用两者的最大拉力之比,评价试样是否提供了足够有效的握持能力。
先确认产品是否进入这项试验
74.1 将试验指向 1-15P 插头,并要求用它证明 17.2.1 的符合性。把两条连起来看,适用对象是用于平行软线或吸尘器软线的 1-15P 插头;17.2.1 列出的软线类型为 SV、SVO、SVOO、SVT、SVTO、SVTOO、SVE、SVEO 和 SVEOO。Table 59.1 对这一试验组列出的样品数量为 3 个。
其他 NEMA 构型的插头不能仅因为“也属于 UL 498”就直接套用本条的 0.55 判据。若产品带有特殊握柄、可折叠部件或非典型外壳,还应在测试前与认证机构确认试样状态和握持方式,但判定逻辑仍以第74条为准。
试验有一个容易忽略的状态要求:按 74.4,试样插头不安装电源线。这与 17.2.1 的使用场景并不矛盾——试验要隔离手指与插头外壳之间的握持效果,不能让电源线成为额外的受力或抓握路径。
装置为什么要这样固定
74.3 要求使用弹簧测力计,并为基准插头和试样插头提供可靠连接。连接方式要降低拉动过程中插头旋转的可能;模拟面板上开有插片通过孔,插头安装后,其端面应与面板齐平。Figure 74.2 给出的典型结构还用穿过插片的限位销,让插头保持贴近面板。
这里的面板不是拿来模拟插座触点夹紧力的。插片只承担固定试样的作用,真正被拉脱的是“手指—插头外壳”这一界面。因此,夹具松动、插头偏转或手指勾住面板,都会把不该计入的力带进结果。
搭建或核查工装时,重点看以下几处:
- 测力计、连接件、限位结构与插头处在同一直拉路径上,避免形成明显的侧向分力。
- 限位结构能约束转动和轴向滑移,但不会挤压试样外壳,也不会给手指提供额外支点。
- 面板孔只让插片通过;试样和基准插头均能保持端面齐平。
- 读数装置可以被测试人员以外的记录者看到,而施力者在拉动时看不到力值。
最后一点来自 74.4 的明确要求。看不见实时读数,施力者就不会根据显示值主动加力或收力,试样与基准插头才更接近同一种自然握持动作。
清洁是试验条件,不是可有可无的准备
74.2 对两类表面分别处理:Figure 74.1 的基准插头先用金属清洁剂清洁;随后,基准插头、试样插头以及每位测试人员的双手都要用肥皂和水清洗、漂净并干燥。
这套步骤是在控制油污、脱模剂和手部状态对摩擦的影响。测试中若更换人员,新加入的人也要完成同样的手部清洁;每次配对拉动前,不应再用布随意擦拭某一个试样,否则原本相同的前处理就被改变了。关于洗剂、干燥后等待时间和是否允许使用护手霜,条文没有进一步量化,实验室内部作业指导书应把这些操作固定下来。
一次“测试”其实是一对拉动
试样固定后,测试人员用任一只手,以能够施加最大拉力的方式握住插头,然后稳定、笔直地拉,直到插头从手中脱出。记录整次动作中的最大力,记为 F试样。施力者不能看力值显示。
紧接着,在同一装置上换装基准插头,由同一个人、同一只手再做一次比较拉动,记录最大力 F基准。74.4 要求每次试样拉动后立即进行基准拉动,因此不能先把所有试样拉完,再集中补做基准数据。
每次配对都计算:
R = F试样 / F基准
R 无量纲,试样力和基准力使用同一单位即可。这里没有规定一个统一的最低绝对拉力,也没有允许用插座厂商给出的拔出力代替 F基准;分母只能来自同一次配对中的基准插头比较拉动。
一个完整测试矩阵有多少数据
74.5 要求同一个人对同一个插头再重复两次上述配对过程,所以每个插头有 3 个 R。74.6 要求每人测试 3 个插头;74.7 再加入两名人员,每人同样完成 3 个插头、每个插头 3 对拉动。
| 层级 | 数量 | 得到的数据 |
|---|---|---|
| 每个插头、每名人员 | 3 对拉动 | 3 个试样/基准力值比 |
| 每名人员 | 3 个插头 | 9 对拉动,即 9 个比值 |
| 首轮全部人员 | 3 名人员 | 27 对拉动,即 27 个比值 |
每个比值都保留自己的配对关系。不能把一名人员的 9 个试样力相加后除以 9 个基准力之和,也不能先对基准力求平均,再拿单次试样力去除;这些算法都改变了 74.4–74.7 规定的“逐对计算”。
现场排程可以按下面的顺序走。每出现一次“试样 → 基准”,都必须紧接着完成,不在中间插入其他插头:
人员 P1
插头 A:第 1 轮 试样 → 基准 → 计算 R
第 2 轮 试样 → 基准 → 计算 R
第 3 轮 试样 → 基准 → 计算 R
插头 B:重复 3 轮配对
插头 C:重复 3 轮配对
得到 P1 的 9 个 R,先做插头级、再做人员级判定
人员 P2
对插头 A、B、C 重复完整过程,得到另外 9 个 R
人员 P3
对插头 A、B、C 重复完整过程,得到最后 9 个 R
汇总 P1、P2、P3 的人员级结论
≥ 2 名通过:按 74.8 首轮可接受
仅 1 名通过:制造商可请求进入 74.9
0 名通过:74.9 未规定复测入口
“每个插头连续做 3 轮”是便于理解的排程表达,条文核心是同一人对同一插头完成首轮加两次重复;如果实验室采用其他穿插顺序,仍须保证每次试样后立即做同手基准比较,并能准确追踪每个插头的三轮数据。
0.55 不是对每一次拉动的一票否决
74.8(a) 先看单个插头:在同一名人员完成的 3 个配对结果中,至少 2 个满足 R ≥ 0.55,这个插头才在该人员项下通过。接着按 74.8(b) 看人员:其测试的 3 个插头中至少 2 个通过,该人员的结果才通过。最后按 74.8(c),3 名人员中至少 2 名通过,首轮试验才可接受。
这种嵌套判定允许个别低比值存在,但不允许把低值藏进平均数。例如,下面只是为了演示计算方法而构造的数据,并非实测案例:某人员测试插头 A 得到 0.62、0.51、0.58,其中两轮达到 0.55,所以 A 在该人员项下通过;插头 B 为 0.60、0.49、0.53,只有一轮达到要求,所以 B 不通过。即使六个数字合起来的平均值不低,也不能改变 B 的结论。
| 判定层级 | 可接受条件 | 不能替代的做法 |
|---|---|---|
| 单个插头、单名人员 | 3 轮中至少 2 轮 R ≥ 0.55 |
用 3 轮平均比值代替逐轮判断 |
| 单名人员 | 3 个插头中至少 2 个满足上一层 | 用 9 个比值的整体平均代替 |
| 首轮整体 | 3 名人员中至少 2 名满足上一层 | 只看表现最好的人员 |
首轮不理想时,74.9 给了多宽的复测入口
只有当首轮恰好 1 名人员满足 74.8(b) 时,制造商才可以请求复测。复测要换用此前没有参与试验的 2 名人员,各自按 74.4–74.6 测试 3 个插头;只有这两名人员都满足 74.8(a) 和 (b),结果才可接受。
首轮已有 2 名或 3 名人员通过时,不需要进入复测;首轮 0 名人员通过时,74.9 没有给出这条复测路径。复测也不是让原测试人员再试一次,更不是从多轮结果里挑出合格的两名人员。
测试记录要保留“配对”和“层级”
一份能追溯的记录,至少应能把每个比值还原到人员、插头编号、轮次以及同对的两个最大力值,同时保留左右手信息、清洁状态、装置识别和复测人员是否为首轮新人员。结果页再分别给出插头级、人员级和整体结论,审核者才能复核 74.8 的每一层,而不是只看到一个最终“Pass”。
下面是一张可直接复制到测试记录中的表格。它不是 UL 规定的固定格式,重点是保留每一对拉动的原始力值和判定层级。
记录表头先填写:
- 试验依据:UL 498(2024)74.1–74.9;17.2.1
- 试样型号:________;样品编号:A、B、C;试样状态:1-15P,未安装电源线
- 基准插头:Figure 74.1;识别编号:;金属清洁及清洗、干燥确认:
- 弹簧测力计编号:;面板及限位结构编号:
- 力值单位:________(同一配对中的试样力与基准力必须一致)
- 测试日期:;记录人:;测试人员手部清洁与干燥确认:________
| 人员 / 施力手 | 插头编号 | 轮次 | 最大试样力 F试样 |
最大基准力 F基准 |
R = F试样 / F基准 |
本轮 R ≥ 0.55 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| P1 / ____手 | A | 1 | □是 □否 | |||
| P1 / ____手 | A | 2 | □是 □否 | |||
| P1 / ____手 | A | 3 | □是 □否 | |||
| P1 / ____手 | B | 1 | □是 □否 | |||
| P1 / ____手 | B | 2 | □是 □否 | |||
| P1 / ____手 | B | 3 | □是 □否 | |||
| P1 / ____手 | C | 1 | □是 □否 | |||
| P1 / ____手 | C | 2 | □是 □否 | |||
| P1 / ____手 | C | 3 | □是 □否 | |||
| P2 / ____手 | A | 1 | □是 □否 | |||
| P2 / ____手 | A | 2 | □是 □否 | |||
| P2 / ____手 | A | 3 | □是 □否 | |||
| P2 / ____手 | B | 1 | □是 □否 | |||
| P2 / ____手 | B | 2 | □是 □否 | |||
| P2 / ____手 | B | 3 | □是 □否 | |||
| P2 / ____手 | C | 1 | □是 □否 | |||
| P2 / ____手 | C | 2 | □是 □否 | |||
| P2 / ____手 | C | 3 | □是 □否 | |||
| P3 / ____手 | A | 1 | □是 □否 | |||
| P3 / ____手 | A | 2 | □是 □否 | |||
| P3 / ____手 | A | 3 | □是 □否 | |||
| P3 / ____手 | B | 1 | □是 □否 | |||
| P3 / ____手 | B | 2 | □是 □否 | |||
| P3 / ____手 | B | 3 | □是 □否 | |||
| P3 / ____手 | C | 1 | □是 □否 | |||
| P3 / ____手 | C | 2 | □是 □否 | |||
| P3 / ____手 | C | 3 | □是 □否 |
填完原始数据后,再按下面顺序填写汇总栏,避免直接从 27 个比值跳到整体结论:
P1:A 至少 2 轮合格 □是 □否|B □是 □否|C □是 □否
至少 2 个插头通过,P1 人员级结论:□通过 □不通过
P2:A 至少 2 轮合格 □是 □否|B □是 □否|C □是 □否
至少 2 个插头通过,P2 人员级结论:□通过 □不通过
P3:A 至少 2 轮合格 □是 □否|B □是 □否|C □是 □否
至少 2 个插头通过,P3 人员级结论:□通过 □不通过
首轮通过人数:____ / 3
整体结果:□至少 2 名通过,可接受
□仅 1 名通过,制造商请求进入 74.9
□0 名通过,74.9 未规定复测入口
74.9 复测(如适用):P4、P5 均未参加首轮 □确认
P4、P5 各复制并填写一张 9 行记录表,再分别作人员级判定
P4:□通过 □不通过|P5:□通过 □不通过
复测整体结果:□两人均通过,可接受 □未同时通过,不可接受
记录最大力时,试样值与紧随其后的基准值应放在同一行或同一数据组。若只保存计算后的 R,后续即使发现某次基准拉动异常,也很难回溯问题出在试样、基准还是操作。对舍入方式也宜在作业指导书中统一,尤其要保留足够的原始精度,避免恰好位于 0.55 附近的结果因过早舍入而改变轮次结论。
结果差异怎样回到外壳设计
研发阶段如果某些外壳在人员之间差异很大,问题未必只在平均摩擦力:握持面积、边缘形状和手指可接触位置,都可能改变不同手型的发力方式。读数据时,可以把差异分成几种模式来看,而不是急着增加表面纹理。
- 同一人员、同一插头的三轮波动很大:先检查握持姿势、夹具转动和直线施力是否稳定,再判断外壳设计。
- 同一插头在不同人员之间差异明显:重点观察不同手型能否接触到设计中的握持面或凹槽。
- 所有人员、所有插头的比值都偏低:比较试样与基准插头的可接触面积、表面状态和轮廓,不要只归因于某一名人员力气较小。
- 基准插头的绝对力在同一人员内也大幅漂移:先调查操作与清洁状态,因为分母不稳定会让比值失去可解释性。
这些观察用于设计排查,不是第74条额外规定的合格判据。正式结论仍只按 74.8 的层级计算,不能因“趋势良好”而放宽某一层,也不能因某一轮特别低就绕过多数规则。预试验可以采用同样的配对方法筛选方案,但不能替代规定的人员、样品和判定矩阵。
不要与另外几种“拉”混为一项
第75条 Integrity of Assembly Test 拉的是电源线,关注装配完整性和应力消除;第74条不装电源线,拉脱的是手指握持。第117条涉及插头与插座的插拔及过载条件,也不提供本条的 F基准。即使实验室使用相近的测力设备,试验目的、样品状态和判据仍要分别记录。
因此,在测试计划里写成笼统的“plug pull test”很容易选错方法。更清楚的做法是直接标注 UL 498 §74 Attachment Plug Grip Tests,并在样品要求中写明 1-15P、适用软线范围、3 个试样和无电源线状态。