关于GBT 42125.2—2024中玻璃或陶瓷材料水平加热表面动态试验的研究

2025-12-16 07:30:17
试验机

PART.01

摘要


 该研究针对GB/T 42125.2—2024 《测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第2部分:材料加热用实验室设备的特殊要求》新版标准中第8.2.101条款,介绍玻璃或陶瓷材料水平加热表面动态试验的目的和原理,并与旧版标准GB 4793.6—2008和其他类似标准进行对比,结合图例详细解析试验流程和注意事项,以期帮扶从业人员深入地理解标准要求。

PART.02

关键词


材料加热用实验室设备、玻璃或陶瓷材料、水平加热表面、动态试验

PART.03

引言


结合既往经验及行业反馈,玻璃或陶瓷材料水平加热表面的动态试验属于适用率较低的试验项目之一,业内在理解和操作存在一定偏差。
在日常的检测工作和报告审核过程中,不少检验人员将内部加热装置(由玻璃或陶瓷制成)理解成适用于玻璃或陶瓷材料水平加热表面的动态试验,造成这一错误理解的根本原因是对标准理解不够深刻。该试验的标准设计初衷是适用于在外水平表面加热并由玻璃、陶瓷或类似材料制成的部件。
基于上述问题,笔者认为有必要对玻璃或陶瓷材料水平加热表面的动态试验进行详细解析,协助从业人员达成共识。

PART.04

标准要求


对于具有水平表面加热功能且水平表面由玻璃、陶瓷或类似材料制成的测量、控制和实验室用电气设备,如加热炉、加热板等,应当按照GB/T 42125.2—2024标准第8.2.101条款规定对这类设备的水平表面进行撞击(冲击)试验。撞击(冲击)试验结束后,对设备进行电介质强度试验,试验电压为基本绝缘所适用的电压。电介质强度试验期间,绝缘不应发生击穿,施加的试验电压不应导致电流不受控地增加。同时,玻璃、陶瓷或类似材料不应发生可能导致人体划伤或割伤的破裂危险。该试验模拟设备在正常或非预期合理可预见的使用场景,如装有物质的容器不小心掉落在加热平面上的跌落情况。
目前,新版标准GB/T 42125.2—2024即将代替旧版标准GB 4793.6—2008,两者关于玻璃或陶瓷材料水平加热表面动态试验的差异详见表1。现阶段除GB/T 42125.2—2024提出类似规定外,GB/T 4706.14—2024《家用和类似用途电器的安全 第14部分:烤架、面包片烘烤器及类似用途便携式烹饪器具的特殊要求》和GB/T 4706.22—2024《家用和类似用途电器的安全 第22部分:驻立式烤箱灶、灶台、烤箱及类似用途器具的特殊要求》家用电器类别的安全标准也有类似规定。其中GB/T 42125.2—2024标准第8.2.101条款中关于玻璃或陶瓷材料水平加热表面动态试验的设计理念来源于GB/T 4706.22—2024。具体要求、描述以及接受准则等可能有稍许差异,详见表2。
表1 GB/T 42125.2—2024与GB 4793.6—2008关于动态试验的对比
标准内容
GB/T 42125.2—2024
GB 4793.6—2008
撞击(冲击)试验


容器材料
铜或铝
铜或铝
容器底部直径
120 mm±10 mm
120 mm±10 mm
圆形倒角半径
≥10 mm
≥10 mm
容器总质量
1.8 kg±0.01 kg
1.8 kg±0.01 kg
容器填充物
沙子或铅弹
沙子或钢球
填充物质量
——

试验高度
150 mm
150 mm
试验次数
10
10
液体倾倒试验


液体体积
1 L ± 0.1 L
1 L ± 0.1 L
液体温度
15 ℃±5 ℃
15 ℃±5 ℃
液体浓度
1 %
1 %
液体成分
氯化钠盐水溶液
氯化钠盐水溶液
持续时间
15 min
15 min
电介质强度试验*


试验电压
基本绝缘的电压(见表3)
基本绝缘的电压
试验时间
1 min
5 s
注:*表示新版标准GB/T 42125.1—2024与旧版标准GB 4793.1—2007(和在电介质强度试验方面存在较大差异,其中电压值、试验时间等参数都不一致。
表2 相关标准关于动态试验和容器的要求
标准内容
GB/T 42125.2—2024
GB/T 4706.14—2024
GB/T 4706.22—2024
撞击(冲击)试验



容器材料
铜或铝
铜或铝
铜或铝
容器底部直径
120 mm±10 mm
120 mm±10 mm
120 mm±10 mm
圆形倒角半径
≥10 mm
≥10 mm
≥10 mm*
容器总质量
1.8 kg±0.01 kg
1.80 kg±0.01 kg
1.80 kg±0.01 kg
容器填充物
沙子或铅弹
沙或粒状物
沙或粒状物
填充物质量
≥1.3 kg
≥1.3 kg
试验高度
150 mm
150 mm
150 mm
试验次数
10
10
10
液体倾倒试验



液体体积
1 L ± 0.1 L
1 +0.1 0 L
1 +0.1 0 L
液体温度
15 ℃±5 ℃
15 ℃±5 ℃
液体浓度
1 %
约1 %
约1 %
液体成分
氯化钠盐水溶液
氯化钠盐水溶液
氯化钠盐水溶液
持续时间
15 min
15 min
15 min
电介质强度试验



试验电压
基本绝缘的电压(见表3)
保护接地:1250 V
未保护接地:3000 V
保护接地:1250 V
未保护接地:3000 V
试验时间
1 min
1 min
1 min
注:*表示GB/T 4706.22—2024标准第21.102条款在IEC转化国家标准时翻译错误,将原文“radius”翻译成“直径”,实际应是“半径”。此处宜以IEC 60335-2-6:2018规定为准。

PART.05

试验方法及岗位布置


根据GB/T 42125.2—2024标准第8.2.10条款要求,应当对试验设备进行下列1)~5)的试验。
1)设备处于额定输入功率状态,加热温度设置成最高额定值。设备加热至稳定状态(稳定状态指加热水平表面温度在15 min内的温升变化不超过1 ℃ ),随即关闭设备电源。将图1~图2中所示试验容器从150 mm的高度自由落体坠落到加热水平表面,详见图3。重复以上试验10次。
图1 撞击(冲击)铝锅实物参考图
图2 撞击(冲击)铝锅底部图和侧面图
图3 10次撞击(冲击)试验示意图
2)上述1)试验结束后,将设备开机,设备处于额定输入功率状态,加热温度设置成最高额定值。设备加热至稳定状态(稳定状态是指加热水平表面温度在15 min内的温升变化不超过1 ℃ )。然后将容量为1 L ± 0.1 L,温度为15 ℃ ±5 ℃ ,浓度为1%的氯化钠(Nacl)盐水溶液平稳地倒在加热水平表面上。随即关闭设备电源并在15 min后将加热水平表面上所有多余的溶液擦拭干净。
3)上述1)~2)试验结束后,等待设备冷至环境温度,然后继续将容量为1 L ± 0.1 L,温度为15 ℃ ±5 ℃ ,浓度为1%氯化钠(Nacl)盐水溶液平稳地倒在加热水平表面上,并且再次将多余的溶液擦拭干净。
图4 氯化钠盐溶液倾倒示意图
4)上述1)~3)试验结束后,对设备进行电介质强度试验。试验电压选择基本绝缘的电压。试验电压见表3,试验持续时间为1 min,试验路径是危险带电部件至加热水平表面。试验结束后,绝缘不应发生击穿,施加的试验电压不应导致电流不受控地增加。
表3 不超过300V的过电压类别II的电网电源电路的固体绝缘的试验电压
相线-中线电压交流有效值或直流值(V)
1min交流试验电压(V)
1min直流试验电压(V)
基本绝缘和附加绝缘
基本绝缘和附加绝缘

≤150
1350
1900
>150且<300
1500
2100
5)上述1)~4)试验结束后,观察加热水平表面,不应发生可能导致人体划伤或割伤的破裂危险。
PART.06

试验注意事项

该试验操作步骤繁琐,试验周期长,影响试验结果的变量较多,属于较复杂的试验项目。在试验中,应当注意以下几点以保证试验结果的一致性和操作安全性:
设备额定工作状态的设定、稳态运行的确定;


撞击(冲击)铝锅的尺寸参数,详见图2;


氯化钠盐水溶液的配置浓度;


电介质强度试验电压的正确选择以及安全操作。
PART.07

结语

对于具有水平表面加热功能且水平表面由玻璃、陶瓷或类似材料制成的测量、控制和实验室用电气设备而言,其加热表面的机械应力考核通常被人为疏忽。本文针对标准试验的相关要求进行翔实解析,旨在促进制造商和检验机构达成共识便于产品机械强度设计能够满足标准要求。

PART.08

参考文献


[1] GB 4793.1—2007测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第1部分:通用要求 [S].
[2] GB/T 42125.1—2024 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第1部分:通用要求[S].
[3] GB 4793.6—2008 测量、控制及实验室用电气设备的安全要求 第6部分:实验室用材料加热设备的特殊要求 [S].
[4] GB/T 42125.2—2024 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第2部分:材料加热用实验室设备的特殊要求 [S].
[5] GB/T 4706.14—2024 家用和类似用途电器的安全 第14部分:烤架、面包片烘烤器及类似用途便携式烹饪器具的特殊要求 [S].
[6] GB/T 4706.22—2024 家用和类似用途电器的安全 第22部分:驻立式烤箱灶、灶台、烤箱及类似用途器具的特殊要求 [S].
[7] IEC 60335-2-6:2018 Household and similar electrical appliances - Safety - Part 2-6: Particular requirements for stationary cooking ranges, hobs, ovens and similar appliances [S].
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原创声明:本文已发表于品牌与标准化