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智能坐便器是指由機(jī)電系統(tǒng)或程序控制，至少完成臀洗、婦洗等基本智能功能的坐便器。此外還可以添加一些輔助智能功能，例如：暖風(fēng)烘干，座溫、水溫、風(fēng)溫調(diào)節(jié)，語(yǔ)音播報(bào)等功能。家電智能化是家電產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)，智能坐便器由于性能優(yōu)異，設(shè)計(jì)人性化，近幾年在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率大幅上升。新冠肺炎疫情全球暴發(fā)后，人們對(duì)生活健康的關(guān)注越來(lái)越高，智能坐便器產(chǎn)品具有完美替代廁紙、自動(dòng)關(guān)閉座蓋后沖水以及良好抗菌性能的特點(diǎn)，符合市場(chǎng)新需求，在國(guó)內(nèi)外持續(xù)銷(xiāo)售火爆。但是國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)智能坐便器產(chǎn)品廠家眾多、價(jià)格差異較大、產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，易造成用戶的電氣安全傷害。

經(jīng)分析國(guó)家、省、市等地監(jiān)督抽查，智能坐便器主要檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為安全標(biāo)準(zhǔn)GB 4706.1-2005《家用和類(lèi)似用途電器的安全 第1部分：通用要求》、GB 4706.53-2008《家用和類(lèi)似用途電器的安全 坐便器的特殊要求》，性能標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23131-2019《家用和類(lèi)似用途電坐便器便座》、GB/T 34549-2017《衛(wèi)生潔具 智能坐便器》等。由于該產(chǎn)品屬于陶瓷和家電跨界產(chǎn)品，有陶瓷底座的一體式坐便器需執(zhí)行國(guó)家強(qiáng)制水效認(rèn)證，檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)增加GB/T 6952-2015《衛(wèi)生陶瓷》、GB 25502-2017《坐便器水效限定值及水效等級(jí)》等。通過(guò)對(duì)近幾年智能坐便器產(chǎn)品不合格情況分析，智能坐便器常見(jiàn)不合格項(xiàng)目主要出現(xiàn)在電氣安全方面，本文將對(duì)電氣安全檢測(cè)中出現(xiàn)的一些常見(jiàn)不合格項(xiàng)目進(jìn)行失效分析。

2.1 防觸電項(xiàng)目不合格

該項(xiàng)目是為了防止用戶在安裝、使用、維護(hù)智能坐便器時(shí)，意外觸及帶電部件或基本絕緣失效而導(dǎo)致傷亡。造成該項(xiàng)目不合格的主要原因：一是易觸及II類(lèi)器具或I類(lèi)器具的II類(lèi)結(jié)構(gòu)中的基本絕緣；二是易觸及帶電部件。

2.1.1 觸及基本絕緣不合格

標(biāo)準(zhǔn)要求：II類(lèi)器具和II類(lèi)結(jié)構(gòu)，只允許觸及到那些由雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣與帶電部件隔開(kāi)的部件[1]。如圖1、圖2所示，在智能坐便器安裝就位之后，B型試驗(yàn)探棒伸入器具正常使用時(shí)和取下可拆卸部件之后的位置，觸及到基本絕緣。而當(dāng)該基本絕緣失效后，存在觸電風(fēng)險(xiǎn)。

圖1 B型試驗(yàn)探棒通過(guò)開(kāi)口觸及基本絕緣

圖2 B型試驗(yàn)探棒取下可拆卸部件后觸及基本絕緣

2.1.2 觸及帶電部件不合格

為了獲得較好的烘干效果，生產(chǎn)企業(yè)常常會(huì)在靠近出風(fēng)口位置設(shè)置加熱絲。而在檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)有些廠家存在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理或者使用劣質(zhì)材料等問(wèn)題，例如：出風(fēng)口過(guò)大，加熱絲距離出風(fēng)口位置太近，防止B型試驗(yàn)探棒深入的柵條不夠緊密，或者柵條材料過(guò)脆，在施加20N力的時(shí)候探棒將柵條戳斷，直接碰到帶電部件加熱絲，如圖3、圖4所示，這些情況都會(huì)有觸電危險(xiǎn)。

圖3 柵條被戳斷后B型試驗(yàn)探棒可觸及加熱絲

圖4 B型試驗(yàn)探棒可觸及加熱絲

2.2 耐潮濕不合格

考慮到智能坐便器安裝及使用環(huán)境的特殊性，標(biāo)準(zhǔn)要求智能坐便器防水等級(jí)至少為IPX4。進(jìn)行淋水試驗(yàn)時(shí)，需取下器具上的可拆卸部件，對(duì)IPX4類(lèi)器具，擺管沿垂線兩邊各擺動(dòng)90°，持續(xù)時(shí)間為5min[1]。如有必要，噴頭對(duì)坐圈內(nèi)側(cè)進(jìn)行單獨(dú)的噴淋試驗(yàn)[2]。

圖5中的開(kāi)關(guān)防水罩用可變形塑料制成，未能經(jīng)受22.11試驗(yàn)，因此視為可拆卸部件。拆除后進(jìn)行IPX4試驗(yàn)，水從船型開(kāi)關(guān)流入器具內(nèi)部，造成內(nèi)部帶電部件與易觸及表面爬電距離不滿足加強(qiáng)絕緣要求，開(kāi)關(guān)內(nèi)部的帶電部件之間爬電距離不滿足功能性絕緣要求。

圖5 開(kāi)關(guān)防水罩可被拆除

自動(dòng)阻尼是用來(lái)控制智能坐便器上蓋開(kāi)合的，通過(guò)鉸鏈連接上蓋和整機(jī)。鉸鏈處有較大縫隙，如沒(méi)有做防護(hù)，水會(huì)從鉸鏈邊上的間隙流入整機(jī)內(nèi)部。如圖6所示，即熱式加熱模塊在鉸鏈下方，IPX4試驗(yàn)后，在溫控器絕緣材料表面形成明顯的水珠，使得溫控器上方的帶電部件和下方的接地銅片爬電距離減少。IPX4試驗(yàn)后，對(duì)整機(jī)進(jìn)行電氣強(qiáng)度耐壓測(cè)試，基本絕緣被擊穿。

圖6 溫控器邊上形成較大水珠

2.3 接地不合格

保護(hù)性接地是防止用戶觸電的一種重要的安全措施。其原理是：一旦0I類(lèi)和I類(lèi)器具的基本絕緣失效使得易觸及金屬部件帶電，通過(guò)將易觸及金屬部件連接到地的方式，形成相線對(duì)中性線的單相短路，利用短路電流促使線路上的保護(hù)裝置迅速動(dòng)作以保護(hù)人身安全。

2.3.1 接地符號(hào)標(biāo)志不合理

標(biāo)準(zhǔn)第7章標(biāo)志和說(shuō)明要求除Z型連接外，用于與電網(wǎng)連接的保護(hù)接地端子，不應(yīng)放在螺釘、可取下的墊圈或在連接導(dǎo)線時(shí)能被取下的其他部件上[1]。如圖7中的接地符號(hào)是靠連接到電源線上的接地螺釘將其固定在接地端子上。當(dāng)電源線需要更換時(shí)，維修者很有可能在維修過(guò)程中將整根電源線更換掉，接地符號(hào)也隨之丟棄掉。當(dāng)器具再次維修時(shí)，維修人員很有可能并不知道該處是用于接地保護(hù)的，而發(fā)生亂接線的情況，導(dǎo)致接地失效或不采取保護(hù)措施而引發(fā)安全事故。

圖7 接地符號(hào)易取下

2.3.2 接地措施不完整

智能坐便器廠家在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需考慮到：人體易觸及的部位如果只能滿足基本絕緣，必須要對(duì)該部位所有接觸部位進(jìn)行全面的接地防護(hù)[3]。在檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)，存在未將所有需要接地的部位都接地的問(wèn)題。

例如：自復(fù)位溫控器、非復(fù)位溫控器沒(méi)有接地會(huì)引發(fā)觸電風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)闇乜仄鞯耐鈿ば韪杏|水溫，需直接與水接觸。當(dāng)溫控器的基本絕緣失效時(shí)，若在經(jīng)過(guò)溫控器的后端沒(méi)有接地措施時(shí)，漏電電流會(huì)通過(guò)水流觸及人體，導(dǎo)致人體觸電。

2.4 螺釘和連接不合格

在家用電器產(chǎn)品中，螺釘可用于固定裝置、電氣連接、接地連續(xù)性。如果螺釘連接方式有問(wèn)題，則會(huì)直接影響到器具的安全，比如螺釘出現(xiàn)松動(dòng)或脫落，會(huì)導(dǎo)致帶電部件之間的爬電距離和電氣間隙減小，易觸及部件帶電，戳破導(dǎo)線絕緣層出現(xiàn)短路情況，這些可能給用戶帶來(lái)電擊和起火危險(xiǎn)。

2.4.1 接地螺釘采用寬螺距螺釘和旋入塑料不合格

如圖8所示，溫控器通過(guò)兩個(gè)寬螺距螺釘直接固定在水箱塑料外殼上，其中一個(gè)寬螺距螺釘直接用于提供接地連續(xù)性，其結(jié)構(gòu)不符合標(biāo)準(zhǔn)28.1條款：用于電氣連接或提供接地連續(xù)性連接的螺釘，應(yīng)旋入金屬之中。該螺釘接地是直接通過(guò)塑料固定住的，如果塑料收縮和變形會(huì)破壞接地連續(xù)性，不滿足標(biāo)準(zhǔn)28.2條款：電氣連接和提供接地連續(xù)性的連接結(jié)構(gòu)，應(yīng)使接觸壓力不通過(guò)那些易于收縮或變形的絕緣材料來(lái)傳遞。該結(jié)構(gòu)也不滿足標(biāo)準(zhǔn)28.3條款：如果寬螺距螺釘是將載流部件夾緊在一起的，則其僅用于電氣連接（只要在正常使用中不需要改變連接，并且在每個(gè)連接處至少使用兩個(gè)螺釘，則寬螺距螺釘可以用來(lái)提供接地連續(xù)性的連接）。

寬螺距螺釘?shù)穆菁y較深，螺距較寬，螺紋接觸面積小，接地電阻值大，不能產(chǎn)生很大的緊固力和自鎖能力，易松脫。因此單個(gè)寬螺距螺釘不能用于緊固力高的場(chǎng)合，可用于緊固力要求一般的電氣連接，但不能將單個(gè)寬螺距螺紋用于接地連接。

儲(chǔ)熱式智能坐便器的水箱塑料外殼易于收縮和形變，又因?yàn)閮?nèi)部水不斷加熱和冷卻，更加快了水箱外殼形變的速度。圖8中的接地螺釘是靠塑料外殼的螺紋固定住的，長(zhǎng)時(shí)間工作后，塑料內(nèi)的螺紋經(jīng)過(guò)不斷的熱脹冷縮后，可能會(huì)出現(xiàn)接地螺釘松脫的現(xiàn)象，導(dǎo)致溫控器接地失效，對(duì)用戶有電擊風(fēng)險(xiǎn)傷害。

圖8 接地螺釘采用單個(gè)寬螺距螺釘和旋入塑料

2.4.2 接地螺釘不能經(jīng)受住力矩試驗(yàn)

標(biāo)準(zhǔn)第28.1條款規(guī)定要對(duì)用于電氣連接，接地連接，在用戶維護(hù)保養(yǎng)期間，替換X型連接電源軟線期間，安裝期間可能被緊固的螺釘和螺母進(jìn)行力矩試驗(yàn)，試驗(yàn)后應(yīng)能承受住在正常使用中出現(xiàn)的機(jī)械應(yīng)力，不應(yīng)出現(xiàn)影響此緊固裝置或電氣連接繼續(xù)使用的損壞。如圖9所示的接地螺釘螺紋外徑為3.9mm，需對(duì)該接地螺釘進(jìn)行力矩為1.2Nm，擰緊、松開(kāi)各5次試驗(yàn)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在對(duì)該接地螺釘進(jìn)行第三次擰緊試驗(yàn)時(shí)，該螺釘已打滑，無(wú)法再擰緊。在實(shí)際生活中，螺釘在被多次緊固的過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)螺釘松脫，與接地端子接觸不好，接地電阻值增加甚至該處接地直接失效等情況。

圖9 接地螺釘不能通過(guò)力矩試驗(yàn)

隨著全球新冠肺炎疫情的持續(xù)，糞口傳播風(fēng)險(xiǎn)的增加，智能坐便器憑借其優(yōu)異的抗菌性能，成為家庭防疫的新寵，不僅在中國(guó)市場(chǎng)銷(xiāo)量飆升，在歐美等海外市場(chǎng)的銷(xiāo)量甚至增長(zhǎng)300%，創(chuàng)下歷史新高。智能坐便器在銷(xiāo)量迎來(lái)爆發(fā)期的同時(shí)，也不可避免地提早進(jìn)入“洗牌期”，越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外知名廠家開(kāi)始投資并生產(chǎn)智能坐便器，競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)入白熱化。在此關(guān)鍵時(shí)期，企業(yè)比拼的不僅是產(chǎn)量，更是產(chǎn)品的質(zhì)量。面對(duì)疫情的陰霾和市場(chǎng)的生機(jī)勃勃，智能坐便器廠家更要堅(jiān)守質(zhì)量安全底線，踏實(shí)地走好品牌提升之路。

本文作者

臺(tái)州市產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)研究院 江曉紅

浙江天祥質(zhì)量技術(shù)服務(wù)有限公司杭州分公司 唐文暉 翁曉偉

參考文獻(xiàn)

[1] GB 4706.1-2005,家用和類(lèi)似用途電器的安全 第1部分：通用要求[S].

[2] GB 4706.53-2008,家用和類(lèi)似用途電器的安全 坐便器的特殊要求[S].

[3] 張超.智能坐便器電氣安全常見(jiàn)問(wèn)題及解決對(duì)策[J].家電科技,2017(07):40-43.

來(lái)源：《輕工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量》2020年第四期