GB4943.1-2011 及GB8898-2011 标准的实施对关键元器件要求的变化概述

　　摘要：在实践的基础上，该文主要根据GB 8898-2011《音频、视频及类似电子设备安全要求》以及GB4943.1-2011《信息技术设备安全第1 部分：通用要求》中的要求，结合自身工作中的一些经验，来阐述音视频产品及信息类产品用关键元器件新版要求的变化， 并根据CQC 相关细则的修改说明对关键元器件标准及试验项目的变化。

　　0 前言

　　信息技术设备、电信终端设备产品标准GB4943.1-2011《信息技术设备安全第1 部分：通用要求》于2011 年12 月30 日发布，并于2012 年12 月1 日实施，替代旧版标准GB4943-2001.音视频设备产品强制标准GB8898-2011《音频、视频及类似电子设备安全要求》于2011 年12 月30 日发布，并于2012 年11月1 日起正式实施，替代旧版标准GB8898-2001.新版标准的实施，增加了高海拔和热带地区对IT/AV 产品的新要求，同时在一些关键元器件的检测项目中也增加了许多新的变化。对整机生产企业如何认定新版标准实施后的元器件CQC 证书， 以及元器件企业如何去实施都是亟待认识和解决的问题。针对目前CCC/CQC 中发现的一些问题，我们将关键元器件新旧版变化的情况作如下探讨， 以期保证CQC 标志的有效性，保证强制性整机产品能及时采购到符合新标准要求的零部件。

　　1 安全标准所涉及的主要关键元器件及通用要求

　　1.1 CCC 中主要关键件及适用标准

　　（1）插头电源线、电线组件、互连电线组件（GB2099.1-2008;GB1002-2008;GB15934-2008）；

　　（2） 器具输入插座、器具输出插座、器具插座（GB17465.1-2009）；

　　（3）电容器（X 电容器、Y 电容器）（GB/T14472-19980）；

　　（4）隔离电阻器（跨线电阻）（GB8898-2011;GB4943.1-2011）；

　　（5） 变压器/ 开关电源用变压器（GB8898-2011;GB4943.1-2011;GB19212.1-2008）；

　　（6）光电耦合器（GB8898-2011;GB4943-2011）；

　　（7） 电源开关、继电器（GB15092.1-2010; GB8898-2011）；

　　（8） 熔断器、热熔断体、熔断电阻器等（GB9364.1-1997;GB9364.3-1997）；

　　（9）印制线路板（GB8898-2011;GB4943.1-2011）；

　　（10） 压敏电阻（GB/T10193-1997;GB/T10194-1997;GB8898-2011;GB4943.1-2011）；

　　（11）电动机（直流马达风扇）（GB4943.1-2011）；

　　（12）外壳、装饰件（GB8898-2011;GB4943.1-2011）；

　　（13） 电感滤波线圈（GB/T16512-1997;GB/T16513-1997）；

　　（14） 整件滤波器（GB15287-1994;GB/T15288-1994;GB8898-2011;GB4943.1-2011）；

　　（15） 热敏电阻器（NTC;PTC） （GB/T7153-2002;GB14536.1-2008;GB8898-2011）；

　　（16） 电池（GB/T18287-2000;GB8898-2011;GB4943.1-2011）；（17）高压组件、CRT 显像管（GB8898-2011）。

　　1.2 关键元器件的选用原则

　　选择关键件的原则是： 当整机在正常使用状态下时，关键件应当在其标称范围内使用；当整机处于异常状态时，包括关键件出现故障时，关键件不会产生危险。在考核关键件的技术参数及特性时，应能够满足所使用的整机标准要求，或满足相关关键件的标准要求。

　　（1）选用合适的参数：关键件按照其对应的国家标准检测时，是根据关键件标识的额定参数进行检测，可能包含：额定电压、额定电流、额定负载特性等，在这些额定参数下满足关键件标准的要求。但当把关键件安装在整机产品中时，可能存在与整机技术参数等特性不符的情况，造成该关键件在整机中不能正常使用。

　　（2）合理的装配方式：关键件的安装使用方式主要影响其发热和保护，如果由于安装位置和方式使关键件工作时温升加剧， 将会影响关键件及整机的正常工作，甚至出现安全隐患。如果关键件在安装使用时，未得到良好防护，被有害物质污染，正常使用环境被破坏，将可能构成使用时的危险。所以说关键件所在位置及安装方式应符合其使用要求，例如：一个标有T85 的开关，在使用时其周围的环境温度不应超过其标志的85℃。

　　（3）注意工作负载的特性：关键件工作负载的种类、特性和大小直接影响其工作状态。如果关键件在产品上的实际工作负载与其特定的工作负载相匹配，即可正常工作，反之工作不正常，并可能造成有害影响。例如：开关对电阻负载和电感负载的分断能力不同，动作寿命次数也不同。

　　（4）独有特性和要求：有些整机产品由于使用环境及条件不同，可能有特殊的性能指标，或整机标准高于关键件的标准要求，但关键件标准可能并未考核到，因此关键件在整机中的正常使用需要经过进一步验证。

　　1.3 关键元器件的通用要求

　　（1）标志和文件

　　关键件必须标有：a.制造厂商标或代号；b.型号及规格；c.产品的额定参数指标（如电压/ 电流/ 功率等）。

　　举例：电阻器产品，要求标出：型号/ 规格/ 制造商（生产厂）（规格栏必须有：阻值）；对电容器产品要求标出：（X/Y 电容器），型号/ 规格/ 制造商（生产厂）（规格栏必须有：容量、电压和小类）。

　　（2）防触电保护

　　对可触及的绝缘零部件与危险带电件之间须有双重绝缘或加强绝缘；对具有接地保护连接的可触及的导电零件， 其与危险带电零部件之间至少须有基本绝缘，否则必须有附加绝缘使之与基本绝缘隔开，或者使用双重绝缘/ 加强绝缘来使其与危险带电件隔开。

　　举例：对于电源变压器/ 隔离变压器等一定要分清结构，防触电等级（I 类或II 类），对于不标注类别的变压器产品都要按II 类来进行相关的试验。

　　（3）电气间隙、爬电距离和绝缘穿透距离

　　电气间隙、爬电距离和绝缘穿透距离往往涉及到元件/ 部件的内部结构，在进行该项目检查时要进行破坏性内部结构检查， 比如对变压器及线圈类产品的检查，要对内部结构进行逐层、逐圈的检查及尺寸测量。其电气间隙、爬电距离应满足GB4943.1-2011、GB8898-2011、GB19212.1-2008 或GB15092 等标准中相应条款的要求。

　　（4）绝缘能力

　　元件的绝缘能力主要是指被测元件或部件在经过相关条件的湿热试验处理后（48h 或120h）的绝缘强度。

　　对于可触及零部件及相连接的零部件与危险带电零部件之间的绝缘还应能承受瞬态电涌试验。

　　（5）发热

　　对于元件中载流量大于0.2A 的触点和其他载流部件，电压和电流的乘积大于或可能大于15W 的元件，在没有特别的散热条件下，一般要求产品应能防止由于正常负载工作而引起的过高温升，从而导致元件本身和周围的零件达到过高温度， 以损害元件的性能和使用，或者危及使用者或环境。对元器件温升的测量一般用热电偶或电阻法测量，对变压器/ 线圈类产品的温升测量一般推荐使用电阻法测量，对于特别的产品还需要用在线测量电阻法，来测量其温升值。

　　（6）耐热、耐燃和耐漏电起痕

　　耐热是指关键件所用的材料应能承受标准（或协议）规定的高温老化作用而无变形导致的影响正常使用或元件产品结构变化产生的安全隐患。该性能采用球压试验进行验证。

　　耐燃是指关键件或材料根据其不同的使用功能及使用环境，应具有的响应的耐燃能力。该性能采用灼热丝、针焰或水平/ 垂直燃烧试验进行验证。

　　耐漏电起痕是指关键件不同极性之间，或者带电零件与接地金属零件之间或者带电零件与可触及表面之间有爬电路径经过的非金属材料表面应具备的绝缘能力（一般用材料的PTI 或CTI 这个指标来衡量）。对工作电压低（<50V）和污染等级低（1 级）使用的元件不需要进行该试验。

　　2 新版标准对关键元器件的新要求及变化

　　由于GB4943.1-2011 和GB8898-2011 标准对于海拔2000米以上使用IT/AV 设备，在电气间隙要求上与2001 版的标准及等同的IEC 标准有较大差异， 其电气间隙要求值是在原要求值的基础上乘以1.48.因此，对在这类设备中使用的跨接在初、次级之间的关键零部件，如电源变压器、光电耦合器等都需要对结构进行调整，以满足高海拔地区的要求。下面针对不同的关键件作出说明：

　　（1）插头电源线、电线组件、互连电线组件、器具输入插座、器具输出插座、器具插座、熔断器、热熔断体、熔断电阻器插头电源线、电线组件、互连电线组件、器具输入插座、器具输出插座、器具插座、熔断器、热熔断体、熔断电阻器等关键件需要满足CCC 的强制要求， 其执行标准和实施细则均没有发生变化， 在GB4943.1-2011 和GB8898-2011 中都适用，无需变化。

　　（2）电容器

　　在信息技术设备中常见的关键件电容器是指X 电容和Y 电容。X 电容主要用于电路中两根相线之间或连接在一根相线和中线之间；Y 电容主要用于电路与保护地之间以及初级与次级之间。在进行电子产品设计时，合理地选用X 或Y 类电容器非常重要，选取电容器要考虑电压、过电压类别、电网电源瞬态电压、被桥接的绝缘类别来决定所选取的电容器类别。

　　CQC 对X/Y 电容器的CQC 标准是GB/T14472-1998（等同于国际标准IEC60384-14）。本次GB4943.1-2011 和GB8898-2011 标准换版对原有电容器证书无需换版，可继续认可。

　　（3）电阻器

　　在信息技术设备中常见的电阻器均为桥接绝缘的电阻器，常见的有隔离电阻器、泄放电阻器以及跨接在开关触点间隙上的电阻器。桥接在双重绝缘或加强绝缘上（一种典型理解为危险带电零部件和可触及导电零部件之间）的电阻器为隔离电阻器；应用在电子电路中，为容性元件放电使用的电阻为泄放电阻器。

　　CQC 对隔离电阻器的认可标准是：GB8898-2011（IEC60065），AV 类产品的GB8898-2011 标准换版对原有CQC 证书的隔离电阻器（或随整机CB 中认可的电阻器）无需补充试验，仅仅提供产品说明或相关标志核查并进行新版标准换版即可。IT 类产品对电阻器提出了明确要求，与GB8898 标准的要求有明显区别。在IT类产品换版中不认可按照GB8898-2001 进行的电阻器CQC 证书。隔离电阻器要进行标准换版（CQC 已增加了对GB4943.1 标准的）或随机试验。同时除了满足电阻器本身的试验要求外， 还需要满足下列要求：新版标准规定的电气间隙、爬电距离的要求，以及限流电路的要求。如未通过试验的电阻器组，则需要在电阻器组中的电阻器依次短路的情况下依旧满足上述要求。

　　（4）隔离变压器

　　在信息技术设备和音视频及类似设备中常见的隔离变压器主要有开关电源变压器（高频）和安全隔离变压器（工频）。开关电源变压器主要用于开关电源电路中桥接电路和二次电路，起到加强绝缘或双重绝缘的作用。安全隔离变压器主要用于小型工频电源中，起加强绝缘或双重绝缘的作用。选取变压器除考虑额定输入电压或工作电压、额定工作频率、额定输出电压和电流以及额定输出功率以外，更重要的是要考虑变压器的绝缘结构以及绝缘的状态，变压器选用合适的绝缘材料时应考虑电气、温度和机械强度、工作电压和工作环境的要求，天然橡胶、吸湿性材料和含石棉的材料不应作为绝缘来使用。如果不能确定材料是否为吸湿性，则通过潮湿处理来确定。新版GB4943.1 和GB8898 标准默认使用热带气候的湿热处理条件。根据设备的类别以及电路的防触电等级来选择变压器的隔离，应将变压器的绕组和导电零部件看作是与他们连接的电路的零部件，他们之间的绝缘应按照设备中绝缘的应用符合爬电距离、电气间隙以及绝缘穿透距离相应的要求。新版GB4943.1和GB8898 标准基于海拔5 000 米来要求产品的电气间隙，就是按照表2K 和表2L 的间隙值乘以1.48,因此在进行电子产品安全设计时除了元器件面、PCB 铜箔以及变压器引脚同周边器件之间的隔离要求外，还需要考虑变压器内部绕组之间，磁芯等元件之间的隔离要求。

　　CQC 对变压器产品的标准是：GB19212、GB4943 和GB8898.本次GB4943.1-2011 和GB8898-2011 标准换版中对按照GB4943、GB8898;GB19212.1 标准已获CQC 证书的变压器（或随整机CB 认可）， 对预计在2 000 米以下及非热带使用的设备无需补充试验，可以仅仅提供产品说明或相关标志核查即可换证。若需增加高海拔和热带气候条件适用范围时，需按照GB4943.1-2011/GB8898-2011 标准的要求送样补充试验（ 注：GB19212.5-2011 汇同GB19212.1-2008 进行变压器换版，取得该CQC 证书的变压器，能够满足高海拔的要求）。由于为满足新版对高海拔电气间隙的要求，变压器设计的改变要同时考虑结构变化导致的对整机电路带来的变化是否会影响整机产品的电磁兼容性。由于为满足新版对高海拔电气间隙的要求，变压器设计时会较多地采用无需隔层绝缘的绕组线（三重绝缘线）来满足电气间隙的高要求。在GB4943.1-2011附录U 中增加了针对三重绝缘线的试验要求， 该类型变压器随机试验时要送三重绝缘线5 根，进行相应的抗电强度及柔韧性和附着性试验。

　　（5）光电耦合器

　　光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。光电耦合器可以桥接各种等级的绝缘，包括功能绝缘、基本绝缘、附加绝缘、加强绝缘和双重绝缘等。在信息技术设备和音视频及类似电子设备中，通常所说的光电耦合器一般是指桥接加强绝缘和双重绝缘的光电耦合器。除了外部爬电距离和电气间隙要求外，光耦的内部爬电距离、电气间隙和绝缘穿透距离需满足要求。新版GB4943.1-2011/GB8898-2011 标准默认使用热带气候的湿热处理试验。新版标准中规定了光电耦合器符合性的替代试验。热循环后允许样品冷却到室温然后进行的湿热处理，然后立即进行的抗电强度试验。绝缘材料上不得有裂缝。对于光电耦合器还要切开，绝缘材料中不得有孔隙。

　　CQC 对光电耦合器产品的CQC 标准是：

　　GB4943 和GB8898.本次GB4943.1-2011 和GB8898-2011 标准换版中原有已获GB4943 和GB8898标准CQC 证书的光电耦合器（或随整机CB 认可），对预计在2 000 米以下及非热带使用的设备无需补充试验， 可以仅仅提供产品说明或相关标志核查即可换证。对预计在高海拔和/ 或热带气候条件使用的设备，需对光电耦合器重新或送样进行相关补充试验，方可认可。对1.48 倍电气间隙和爬电距离不能满足的产品可以用10 次热循环老化试验的方法来验证。

　　（6）继电器/ 开关

　　IT/AV 产品用继电器和开关的标准是GB15092.1-2010（IEC61058-1）和GB8898（IEC60065）。除了外部爬电距离和电气间隙要求外，继电器和开关的内部爬电距离、电气间隙也需满足要求。本次GB4943.

　　1-2011 和GB8898-2011 标准换版中原有已获的CQC证书的继电器和开关（或随整机CB 认可），对预计在2 000 米以下或非热带使用的设备无需补充试验，可以仅仅提供产品说明或相关标志核查即可换证。海拔5 000 米以下和热带气候条件使用的继电器和开关需要按照GB8898-2011 标准的相关要求补充试验， 方可换证或随整机测试。

　　（7）印制线路板（PCB）

　　CQC 对印制线路板（PCB） 的标准有GB8898（IEC60065）、GB4943（IEC60950）和SJ3275.本次GB4943.1-2011 和GB8898-2011 标准换版中原有已获的CQC证书的印制线路板（或随整机CB 认可），无需补充试验， 可以仅仅提供产品说明或相关标志核查即可换证。对随整机CB 中认可的印制线路板只要满足等同于GB4943.1/GB8898 新版标准均予认可。

　　（8）压敏电阻器

　　为抑制电网电源中的过电压进入设备而在电路中使用的浪涌抑制型压敏电阻器（VDR），应符合标准GB/T10193 及GB/T 10194 的要求。此类组件不得连接在与电网电源连接的零部件和可触及导电零部件或与可触及导电零部件连接的零部件之间， 不允许用VDR 来桥接附加绝缘、双重绝缘或加强绝缘。允许用VDR 来桥接功能绝缘和基本绝缘。

　　CQC 对压敏电阻器产品的标准是：

　　GB/T10193-1997 （IEC60105-1） 和GB/T10194-1997（IEC60105-2）。本次GB4943.1-2011 和GB8898-2011 标准换版中原有按照GB/T10193,GB/T10194 标准。已获CQC 证书的压敏电阻器（或随整机CB 认可），无论是高低海拔等均不能直接认可。由于新版GB4943.1-2001 和GB8898-2011 中都增加了新的测试要求，故对原获得CQC 证书的压敏电阻器要重新换证或者送样进行相关项目的随机测试。在GB4943.1-2011 和GB8898-2011 标准中对压敏电阻器都新增了脉冲电流（组合波） 测试： 压敏电阻器应当承受的电压波形为1.2/50μs 和电流波形为8/20μs 的6kV/3kA 的组合脉冲。

　　通过进行GB/T 10194 表I 中的组别I 试验来检验是否合格，试验后，当用制造厂商规定的电流测量时，箝位电压的变化不得大于10%.

　　（9）电池

　　使用电池的设备在设计上应当保证在正常条件下和设备中出现单一的故障，包括设备电池组件内电路的故障后，能减少着火、爆炸和化学泄漏的危险。对使用者可更换的电池，如果极性接反可能导致危险，则在设计上应当减少极性接反的可能。

　　CQC 对锂电池/ 电池组产品的标准是GB/T18287-2000.新版GB4943.1-2011/GB8898-2011 增加和修改了电池试验项目，GB4943.1-2011 中增加电池托盘、106%的额定输出电压或充电电压。GB8898-2011 中增加了：模压应力释放、跌落试验。

　　对于配套IT 类或AV 类产品使用的电池需要送样补充差异试验方可换证或随整机测试。对已获得CQC 证书的电池可以申请变更，在证书上增加GB4943.1-2011 和GB8898-2011 标准。

　　（10）热敏电阻器（PTC）

　　在GB4943.1-2011 和GB8898-2011 标准中涉及的主要是正温度系数热敏电阻器（PTC）。

　　CQC 对PTC 热敏电阻器产品的标准是GB/T7153-2002.在按新版申请的CCC 中将不能直接认可按GB/T7153 标准获证的PTC 热敏电阻器产品CQC 证书。由于GB4943.1-2011 和GB8898-2011 新版标准中PTC 均提出了新的要求， 必须符合标准GB14536.1 第15 章，第17 章，附录J.15,附录J.17 的相关测试。因此，对于用于音视频、信息技术和电信终端设备的PTC 热敏电阻器产品需要在原CQC 证书上增加上述标准， 补充差异试验后换证或送样20 只进行规定要求的随机试验。对随整机CB 认可的PTC 其认可标准应等同于GB14536.1 的IEC60730-1/EN60730-1.

　　3 变化综述

　　从上述针对关键元器件要求的变化可以看出：在GB4943.1-2011 和GB8898-2011 新版标准实施后，在国家差异上对关键元器件的影响，在标准本身的新要求的变化影响次之，其余的就是纯粹的标准年号变化的影响。由此我们在分析和判断新版标准对关键件影响的原则时可以遵循以下原则：

　　（1）产品使用环境如果是低海拔，非热带，则大多数的元器件证书是有效的。产品使用环境如果是高海拔或是热带的，则几乎所有元器件都要重新变更或送样做随机补充测试。对关键元器件产品标准不涉及GB4943.1-2011 和GB8898-2011 标准号的， 其基本没有变化，证书基本可以直接采用。

　　（2）对关键元器件产品标准涉及GB4943.1-2011 和GB8898-2011 标准号的，无论使用环境如何，证书必须换证。

　　（3）对三类产品：压敏电阻器、热敏电阻器（PTC）以及电池， 由于GB4943.1-2011 和GB8898-2011 标准中增加了新的测试项目的要求，所以切记在CCC 或CQC 时一定要送样测试。