GB 4706.12《家用和类似用途电器的安全储水式热水器的特殊要求》标准修订解析

余洋 陆伟

(中家院（北京）检测认证有限公司 北京 100176)

1、前言

《家用和类似用途电器的安全 储水式热水器的特殊要求》是根据国家标准化管理委员会国家标准制修订计划（项目编号为20140257-Q-607）制定的。由中国轻工业联合会提出，由全国家用电器标准化技术委员会归口并组织行业内的部分企事业单位参加起草。本标准在对国际标准技术条款进行合理性分析的基础上，采用了最新版IEC 60335-2-21：2012（Ed6.0）+CORRIGENDUM 1：2013《家用和类似用途电器的安全 第2-21部分：储水式热水器的特殊要求》，其转化原则（一致性程度）为“修改采用”。该标准于2014年正式立项，至2018年3月底达到审定通过阶段。

2、与IEC 60335-2-21标准的差异

本标准的转化原则（一致性程度）为“修改采用”，原因在于执行IEC标准的国家与我国的法律法规、器具使用环境等存在差异，需要修改或增加要求来满足相关法律法规和使用环境的要求。具体差异如下：

2.1 装在淋浴场所中的热水器应至少是IPX4。

有此差异是由于我国的建筑法规有相关要求，其所依据的建筑类标准为GB16895.13-2012《低压电气装置 第7-701部分：特殊装置或场所的要求 装有浴盆或淋浴的场所》，其中与之相关的条款具体要求如下：

701.512.2中规定安装的电气设备应至少具有“在0区，IPX7”、“在1区，IPX4”、“在2区，IPX4”。

701.30.3规定了1区的范围界定：

（a）水平面的界定：由已固定的淋浴头或出水口的最高点对应的水平面或地面上方225cm的水平面中较高者与地面所限定的区域。

（b）垂直面界定：

——围绕浴盆或淋浴盆的周围垂直面所限定的区域；

——对于没有浴盆的淋浴器，是从距离固定在墙壁或天花板上的出水口中心点的120cm垂直面所限定的区域。

1区的示意图

701.55中规定：在1区，只能安装固定的永久性连接的用电设备，应采用生产厂家使用和安装说明中适用于1区的设备。例如：涡流设备、淋浴泵、额定电压不超过25V或直流60V的SELV或PELV保护的设备、例如照明设备、通风设备、毛巾架、电热水器、灯具。

所以，综上所述，热水器是属于安装在1区范围内的用电设备，其防水等级至少应为IPX4。

2.2 对在接地系统异常时提供应急防护措施的Ⅰ类热水器的附加要求。

在中国的部分地区（例如农村、山区等）以及年久失修的老旧小区。建筑房屋的用电环境相对恶劣，会存在房屋接地系统缺失、虚接、线路老化、线径不足、阻值过大等现象，甚至会出现接地系统带电的情况。在这样的用电环境中使用I类器具，极端情况下属于0类器具的状态，一旦发生漏电，由于缺少额外的保护措施，将会导致触电事故的发生。所以，我国的安全标准中增加附录AA：对在接地系统异常时提供应急防护措施的I类热水器的附加要求。该要求有效的保证了在“接地系统异常”导致触电危险发生时，不会导致正在使用热水器的使用者触电，并且器具具备报警措施，提醒使用者停止使用，断开电源，等待维修。

3、与上一版本之间的差异

本标准是第三次修订，它代替了GB 4706.12-2006《家用和类似用途电器的安全 储水式热水器的特殊要求》，与GB 4706.12-2006相比，其主要差异为：

——修改了第1章中本部分并未考虑的情况；

——增加了低压式热水器的定义；

——增加了热交换式热水器的定义；

——部分注的内容变更为正文；

——增加了使用说明的要求；

——增加了低压式热水器的非正常工作试验；

——删除了出口敞开式热水器的出口堵塞试验；

——增加了低压式热水器的通气管内径要求；

——增加了对于装在密闭式热水器中的热断路器的元件要求；

——修改了24.102条要求；

——增加了低压式热水器和热交换式热水器的图示举例；

——增加了附录A压力试验；——增加了软件评估的内容；

——增加了附录AA中的相关内容；

——修改了附录AA中的泄漏电流测试线路图；

——增加了打算对安装在密闭热交换式热水器中的浸入式加热单元的附加要求。

综上所述，本次标准修订的主要差异内容可以概括为以下几个方面：

3.1 增加低压式热水器的器具类别，并在相关条款中增加对低压式热水器的特殊要求。

低压式热水器在本次修订的标准中被定义为“与大气相通并通过一个减压阀与水源连接，水流由出水系统中的一个或多个阀门控制的储水式热水器。”

需要注意的是，定义中所说的减压阀并不同于压力释放装置（安全阀），安全阀和减压阀的区别在于，安全阀是保证阀前压力不高于某个值，如果高于其起跳压力，安全阀会打开泄压，如果是对环境友好的介质，安全阀出口多直接接到下水道；减压阀则是不管阀前压力有什么变化，它是保证其阀后压力为一个定值，减压阀阀后直接接到用水末端（热水器）。

低压式热水器的结构简图为：

其中：A为加热器；B为容器（内胆）；H为通气管。

根据低压式热水器的结构特点，本次修订标准中对其进行了特殊要求，例如：器具上应标有“安装时应装配减压阀”的说明；为防止通气管意外堵塞导致容器超压而要求其内径至少为20mm等等。

3.2 增加热交换式热水器的器具类别，并在相关条款中增加对低压式热水器的特殊要求。

热交换式热水器在本次修订的标准中被定义为“将热水供给浸没在容器中的热交换器，例如盘管或类似装置，通过热交换的方式将容器中的水加热的储水式热水器。”

热交换式热水器的结构简图为：

其中：J为热交换器；B为容器（内胆）；A为加热器。

需要注意的是，定义中热交换器中的热水是由初级热源加热，例如太阳能集热器或热泵装置。而并非是在热交换器中安装加热元件，使用二次能源（电能、燃气等）加热水来实现。

3.3 附录AA中增加接地系统异常的定义。

为了消除标准执行者对于旧版标准中接地系统异常的理解分歧，本次修订标准明确指出，接地系统异常是指为器具供电的带有保护性接地导体的供电系统中，其保护性接地导体出现故障的情况。

3.4 修改了附录AA中的部分内容。

本次修订对旧版标准进行查漏补缺，对测试进行了优化，并对图示进行了相应的修改。具体为：

针对执行旧版标准时发现的问题对试验的过程进行了优化，限定在出水流量为5L/min的条件下进行测量。

原标准中通过图示体现仅测量进出水口外露金属部件和金属筛网，本次修订对测试部位进行优化，修改为：

在电源的N极和下述部件之间进行：

——打算与保护性接地连接的易触及金属部件；

——覆盖绝缘材料的易触及表面的面积不超过20cm×10cm（模拟手掌的面积）的金属箔，以及不打算连接到保护性接地的金属部件；

——距出水口下方10mm处的金属网筛。

补充接地系统带电情况时的三相热水器泄漏电流测试线路图。

3.5 附录AA中增加了对于通过使用PRCD实现满足附录AA要求的器具的测试方法。

在低压电网中安装剩余电流动作保护器是防止人身触电、电气火灾及电气设备损坏的一种有效的防护措施。世界各国和国际电工委员会通过制订相应的电气安装规程和用电规程在低压电网中大力推广使用剩余电流动作保护器。中国剩余电流保护器的生产和应用起步较晚，但经过80年代和90年代的自行研制、开发，引进国外先进技术，取得了较大的进展。如今，早已达到国外先进水平的移动式剩余电流保护器（大家常说的漏电保护插头）逐渐被应用到各类家用电器上，其中，在热水器上的应用尤为广泛，其目的就是为了在接地系统异常时提供应急防护措施。然而，旧版标准在制定时并没有考虑移动式剩余电流保护器在热水器上的应用，其中的测试方法不能满足使用此结构器具的测试，原因在于，测试方法中所使用的测量装置（GB/T 12113-2003中图4的电路）根据GB/T 12113-2003的要求只适用于电流持续时间不小于1s的泄漏电流的测量，而使用移动式剩余电流保护器的器具在发生漏电危险时，当产生的泄漏电流达到移动式剩余电流保护器的动作电流时，其持续时间仅能维持几十毫秒，所以不能使用该测量装置进行测量。针对这一情况，在修订标准时参考了现行标准GB 20044-2012《电气附件 家用和类似用途的不带过电流保护的移动式剩余电流装置(PRCD)》，从移动式剩余电流装置（PRCD）的特有的动作特性：“动作时间”和“动作电流”两方面进行规定。引用已被行业认可的该标准中的相关要求和试验方法，即：对于PRCD，应按照GB/T 20044-2012的9.9.2.1、9.9.2.3和9.9.6.1中规定的试验方法进行试验，测得的动作电流应符合GB/T 20044-2012的9.9.2.1和9.9.6.1的要求；测得的动作时间应符合GB/T 20044-2012的9.9.2.3和9.9.6.1的相应要求。同时，分析目前行业的技术水平，并结合热水器的产品特点，对GB/T 20044-2012中的要求进行拔高加严，即：最大动作时间不应超过0.1s，原标准为0.3s。至此，通过使用移动式剩余电流保护器实现异常保护的产品在附录AA中的测试难题得以解决。

4、对于新版标准实施在即，企业需要关注哪些问题

由于此版修订标准将会和新版通标共同实施，实施后，热水器需要满足新版通标和此版修订标准的要求，需要注意的是，新版标准与旧版标准存在诸多差异，将会影响当前结构的通过性，所以，在标准换版实施前，企业需要针对这些差异提前做好准备。需要重点关注的问题大致有以下几点：

4.1 是否适用软件评估要求

新版标准中对于在非正常工作时依靠软件进行保护的器具，需要对软件进行评估，验证软件所提供的保护措施是否安全可靠。

4.2 非正常工作中增加19.11.4的要求

器具中如果带有一个通过电子断开获得断开位置的装置的器具或者带有处于待机状态装置，则器具需要经受19.11.4的试验，试验之中或之后不应发生意外启动，或启动后不应引起危险性功能失效。

4.3 附录AA的符合性

目前存在的结构为“水阻法”、“断电法”、“水阻+断电”，对于使用“断电法”和“水阻+断电”的结构需要首先通过试验判定泄漏电流持续时间，持续时间不小于1s则使用AA.13的试验方法验证通过性，持续时间小于1秒则使用AA.24.104的试验方法验证通过性。但是，对于“水阻+断电”结构的企业要慎重使用，原因在于，如果其水阻装置将泄漏电流限制在5mA以下，并且选择的移动式剩余电流保护器（PRCD）的动作电流超过5mA，可能会出现所产生的泄漏电流超过5mA但又没有达到PRCD的动作电流，这时，PRCD无法主动切断电源导致触电危险的发生。

4.4 全极断开非自复位热断路器规格的选择

由于修订标准中的24.102条试验中，要求热断路器应能在其温度超过110℃之前动作，而现行的旧版标准相比，对于热断路器的规格要求更加明确和严格，企业需要对自己所使用的热断路器规格进行甄选，对于动作温度大于100℃的热断路器要慎重使用。

4.5 带有功能性接地的器具的注意事项

对于带有功能性接地的器具，在使用功能性接地的位置必须使用功能性接地标识进行标注。

5、结语

此次标准修订基本解决了目前发现的所有新结构的问题，满足了热水器行业的发展需求。另一方面，此次标准修订完毕后势必要与新版通用要求一并实施，新版标准与现行的旧版标准又存在诸多差异，势必会影响当前行业内所生产热水器的标准通过性，需要企业能够引起足够的重视，结合此篇文章中的解析内容做好标准换版前的准备工作。