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雷擊浪涌試驗(yàn)時(shí)，PTC電熱元件到底要不要斷開？
發(fā)表時(shí)間:2022-08-06 15:12:36
1、案例問題

某液體加熱器Ⅰ類器具，裝有PTC發(fā)熱體，如圖1所示。

圖1  PTC發(fā)熱體

用三層黃色絕緣薄膜包裹，外包接地的金屬散熱片，如圖2所示。

圖2  PTC發(fā)熱體外包接地金屬散熱片

GB 4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全 第1部分：通用要求》標(biāo)準(zhǔn)19.11.4條款雷擊浪涌試驗(yàn)時(shí)，是否需斷開PTC發(fā)熱體有不同的觀點(diǎn)：

觀點(diǎn)1 PTC發(fā)熱體不是“接地的電熱元件”，不需要斷開。

觀點(diǎn)2  “PTC發(fā)熱體外包接地金屬散熱片”是“接地的電熱元件”，需要整個(gè)元件斷開。

哪一種觀點(diǎn)更合理?

2、案例分析

筆者個(gè)人認(rèn)為觀點(diǎn)2更合理，理由如下：

1. 觀點(diǎn)1和觀點(diǎn)2爭議焦點(diǎn)：在本案例中什么是“電熱元件”？是PTC發(fā)熱體，還是“PTC發(fā)熱體外包接地金屬散熱片”這個(gè)部件。顯然PTC發(fā)熱體材料是半導(dǎo)體陶瓷，是不可能接地的，但是在PTC發(fā)熱體外包接地金屬散熱片形成一個(gè)部件，從零部件層面分析，這個(gè)電熱元件是接地。

2. 電路在遭雷擊和在接通、斷開電感負(fù)載或大型負(fù)載時(shí)常常會(huì)產(chǎn)生很高的操作過電壓，這種瞬時(shí)過電壓（或過電流）稱為浪涌電壓（或浪涌電流），是一種瞬變干擾。如不加以限制會(huì)導(dǎo)致：引起電子設(shè)備的誤動(dòng)；電源設(shè)備和貴重的計(jì)算機(jī)及各種硬件設(shè)備的損壞，造成直接經(jīng)濟(jì)損失；在電子芯片中留下潛伏性的隱患，使電子設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定和老化加速。這就是為什么要做電壓浪涌的原因。如果試驗(yàn)過程不斷開接地的電熱元件，浪涌電壓有可能施加在電熱元件的帶電部件與接地外殼之間，有違電磁現(xiàn)象干擾試驗(yàn)的本意。

3. 案例問題的PTC電熱元件是有接地的，如果19.11.4.4條款試驗(yàn)不將PTC電熱元件斷開，將會(huì)有可能電壓浪涌“線對地”耦合時(shí)直接施加在原本只經(jīng)受有效值220V，額定脈沖電壓2500V的電熱元件基本絕緣上，偏離了電壓浪涌試驗(yàn)的初衷。

綜上所述，在GB 4706.1-2005標(biāo)準(zhǔn)19.11.4.4條款試驗(yàn)中案例問題的PTC電熱元件應(yīng)斷開。

3、標(biāo)準(zhǔn)條款

GB 4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全 第1部分：通用要求》（IEC 60335-1:2004，IDT ）標(biāo)準(zhǔn)

19.11.4 帶有一個(gè)通過電子斷開獲得斷開位置的開關(guān)的器具或者帶有處于待機(jī)狀態(tài)開關(guān)的器具，要進(jìn)行19.11.4.1-19.11.4.7的試驗(yàn)。該試驗(yàn)在器具的額定電壓下進(jìn)行，開關(guān)被設(shè)置在斷開位置或待機(jī)狀態(tài)。

裝有保護(hù)電子電路的器具進(jìn)行19.11.4.1-19.11.4.7的試驗(yàn)。在第19章相關(guān)的試驗(yàn)中，保護(hù)電子電路動(dòng)作后進(jìn)行除19.2,19.6及19. 11.3以外的試驗(yàn)。但是，在19. 7的試驗(yàn)中運(yùn)行了30s或5min的器具，則不進(jìn)行有關(guān)電磁現(xiàn)象的試驗(yàn)。

本試驗(yàn)在防浪涌裝置斷開的條件下進(jìn)行，除非其內(nèi)置電火花控制裝置。

注1  如果該器具有多種操作方式，如果必要，針對每一種操作方式進(jìn)行試驗(yàn)。

注2  裝有符合GB 14536(idt IEC 60730)系列標(biāo)準(zhǔn)的電子控制器的器具，不能免除該試驗(yàn)。

19.11.4.4 器具電源接線端子依據(jù)GB/T 17626.5（idt IEC 61000-4-5）進(jìn)行電壓浪涌試驗(yàn)，在選定點(diǎn)上進(jìn)行5個(gè)正脈沖，5個(gè)負(fù)脈沖試驗(yàn)。3級(jí)測試適用于線對線的耦合方式，使用電源阻抗2Ω的發(fā)生器。4級(jí)測試適用于線對地的耦合方式，使用電源阻抗12Ω的發(fā)生器。

Ⅰ類器具中接地的電熱元件在試驗(yàn)中斷開。

注  如果反饋系統(tǒng)依賴和斷開電熱元件相關(guān)的輸入，則可能需要搭建一個(gè)人工網(wǎng)絡(luò)。

如果器具裝有帶電火花控制裝置的防浪涌裝置，試驗(yàn)在95%的閃絡(luò)電壓下重復(fù)。