空气净化器负离子金属头的接触性问题

passagere

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- x. v" j* X% u) r目前接了一个半途的案子，有些不明白的地方请教一下大家，请大家帮忙！！
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空气净化器，带-5~-7KV负离子（空载有12KV）发生器，负离子发生器的金属头连接在滤材电极上。离子发生器的供电方式是市电220V，通过小功率双向可控硅控制电流。离子发生器内部使用变压器，次级3级滤波。器具防护类型是I类，但讨论的都是II类结构（全塑料外壳）。

2 K$ E+ T7 T5 H% Q* L- Q0 G离子发生器的尺寸结构：长5cm，宽3cm，厚接近3cm的长方体胶壳，其中一面灌胶。（手上除了输入输出参数和外部尺寸，没有其他资料了）

更换滤材时，取下外部网罩——此时电路供电通过微动开关（微断型，非全断那种触点间隙达到3mm那种）断开电路。此时，金属头可以被直接触摸到。
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问题如下：

1、使用家电的8.1.4进行判断，金属头是否为可带电部件？
我自己觉得是带电部件的。。。忐忑。之前的原型机是有在实验室判定说NG的，word报告中显示对8.1.4的判定也是未知。由于原型机可能外罩缺失（沟通中可能被当做不可拆卸部件等等），这部分没做。可研发说，实验室判定是OK的，不合格地方全改了。我郁闷啊。微动开关为微断型时，放电测试也不可能过啊——微断被视为开关旁路失效状态，电流持续存在，除非离子发生器能自动断电（又得考量离子发生器，据说有认证，可有认证也不代表这12KV电压连接的金属部件是可接触的吧？）
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' q& E, f: C( `2 a3 k0 `! \$ \2、如果是带电部件的话，那微动开关要改为全断型了，对吗？
9 g, `& u& B4 r4 W1 U! K$ `) v4 `, ^) [
2 r5 l' p" u4 q; ?, h0 M3、如果是带电部件的话，该部位是II类结构，此时考量网罩安装到位的安全距离。对照29章节内容，基本绝缘对应的电气间隙：额定脉冲电压11000V级别对应11mm。但是爬电距离怎么办？
III类污染了都（在风道中，会积聚一定的灰尘），拜托大家看看II类结构的爬电距离如何计算。我自己看了下，按最高的污染类别和材料组别，基本绝缘对应的爬电距离是100mm!!。。。II类结构了，还得变2倍，这能行吗？下面是表17的截图。



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+ m6 w  S' _: g4、保护阻抗/隔离保护的问题：想问问，这样的离子发生器可以视为电源了，这么高的电压输出，在这个小小的离子发生器上，可能满足60335的29章节安全距离的要求吗？


请大家不吝指教啊！着急了！

passagere

ylgc123 发表于 2016-12-8 16:13
/ L- \5 {+ l+ h- s' j2 Q# |- A这个我个人还是没看明白你要表达的意思：
( [! c" U8 i" m受保护阻抗隔离的部件需要和其他电路用加强绝缘隔离开来。
如 ...

. t6 W  L" G. E( l这个产品暂时没有跟进了，买家有安规工程师。问了好几个CQC的工程师，也没得出很准确的信息。有一些心得，回复一下供大家参考吧。

# y% T0 A, x" ]- G1 G3 L; G我也纠正了自己的一些想法。

离子发生器是市电供电，空载输出-12KV电压，输出正极接地。离子发生器有认证的，供应商换了部件，之前那个是UL认证部件，现在换了个CQC认证部件。有CQC认证一般都是非带电部件了，如果没有这个输出评估，单独做离子发生器的认证是没有什么意义的（CQC的净化器项目时，离子发生器电路的评估不加钱，把它当做净化器电路一部分进行评估）。

离子发生器的初次级隔离还是要满足要求（什么要求？应该是加强绝缘，次级电路的电压高压对初级电路没有隔离，也是不满足安全要求的），具体是按变压器初次级的工作电压还是以次级最高电压作为工作电压，来计算间隙和爬电就未知了（家电做得不久，不太确定。UL 8750貌似是按照相邻两个电路中的最高电压来判定的）。离子发生器的变压器是升压变压器，和我们日常开关电源的降压变压器不一样。离子发生器的变压器的次级使用了倍升压电路。解决这一问题的途径就是灌胶，灌胶了就不考虑变压器的间隙和爬电了（不灌胶的话，实际方案是做不到的）。另外，在60335关于空气净化器的特标中有升压变压器的附加耐压要求：调整输入电压，使变压器次级两脚间的工作电压达到正常最大工作电压的两倍，1分钟，然后绝缘（初次、带电与非带电部件）不击穿。具体可见空气净化器的特标。另外，由工作电压决定的耐压测试也得过。所以说，得满足要求吧。

( N' J2 |; R: I/ I& u上面讲的是离子发生器的变压器的内部隔离。这里就是负高压输出的是否带电的确认。使用无感电阻2000欧来确认流经人体的电流是否大于限值，另外断开电路后测量放电量（负高压输出电路和滤材都要考量，特标指出是35uC）。满足这两个条件就可以。当然，由于这里输出电压高于SELV的限值，还要考量保护阻抗的可靠性。标准中有陈述对保护阻抗的单独测试要求。

1 m$ X1 {) @* U7 [* S/ I
所以，总得来说是这样：
1、        初次级隔离，需要加强绝缘——这个防护的方向和开关电源的一般方向是反向的。注意次级电路是高压，次级输出端是可以接触的（有保护阻抗），但是次级电路对初级电路之间也要有隔离保护，否则初级电路可能受影会有高压。所以说，这里的隔离变压器的作用是不要让次级高压影响到初级的低压。
. ?% E4 s5 t' o! P- h, O9 r: T2、        次级输出——满足8.14章节带电部件的判断（因为电压高于SELV，所以必须使用保护阻抗，2000欧阻抗测试DC要小于2mA, 放电测试小于35uC。）
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总体来说，经过这个案子对我理清带电体防护方面的逻辑有挺大帮助。个人电子知识和安规都有欠缺，所以上面部分只是个人的体会，欢迎指正。貌似很多专做家电测试的CQC工程师都说不清楚这个事情，所以只能靠自己总结。

马蹄

1,判断的关键在于最后一点，这个离子发生器是不是隔离结构，如果不是，金属探头就可以判定为带电；输出电压的高低并不能说明什么，因为任何电压都是相对的，高电压不一定施加到接触的人体上；   另外，如果只是一个微动开关，不认为可以断开带电体，即使发生器没有工作，也不认为不带电，要用全断开，两个微动开关。

ylgc123

马蹄 发表于 2016-11-30 09:12
1,判断的关键在于最后一点，这个离子发生器是不是隔离结构，如果不是，金属探头就可以判定为带电；输出电压 ...

- Z& J4 Q, r. s, v- ]/ t楼主刚才在纠结  微断开和完全断开，马蹄兄说的应该是全极断开“all-pole”

passagere

马蹄 发表于 2016-11-30 09:12
1,判断的关键在于最后一点，这个离子发生器是不是隔离结构，如果不是，金属探头就可以判定为带电；输出电压 ...

# p, Y; T, x+ M" C( c马蹄兄，的确关键问题是离子发生器是否能满足隔离的要求。而微动开关方面，我们只用1个的（有地线，所以开关放在L线即可），只是如果该金属部件是带电部件，那微动开关的两个触点断开时需要满足II类污染的加强绝缘对应的电气间隙。
3 H; E6 @* j6 x) j( V6 ?7 x
头都想炸了，这个发生器是如何做到隔离的？离子发生器灌胶了，最高空载电压-12KV，哪怕算I类污染，基本绝缘也得4cm，双倍是8cm。可那个壳子只有5x3cm的外部尺寸啊。如果离子发生器内部隔离不足够，那只能外面做隔离。30CM的爬电距离，结构上做不到（金属头哪怕不接触外壳材料，但金属头接到滤材上，滤材和外壳是接触的。最多10CM的爬电距离）。

- H7 R9 t) r/ N( N! L真是头疼了，明天去拆一个知名牌子的净化器看看有没有线索。

passagere

自问自答吧。。。 :'(  自己的确是菜鸟！
( [: j9 ~1 F4 X: d! x* b3 E9 T
仔细看了8.1.4条款，在使用保护阻抗的情况下，直流电流小于2mA，且测试放电量小于45uC即可判定为不带电部件，这样微动开关也不用全断了，爬电距离的问题也没了。
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回归到离子发生器上，当做电源来看，因为保护阻抗连接的部件需要双重或者加强绝缘隔离，且自己考虑离子发生器上初级是市电220V交流，与次级的安全距离满足1.5/2.5mm即可（灌胶，II类污染）。所以，只要变压器的隔离满足1.5/2.5mm，次级电路加两个保护电阻就可以了。空载-12KV，需要单个阻抗6.5兆欧。所以明天得向供应商要电路图去，随便让他们准备几个不灌胶的半成品。

欲哭无泪。。。继续看陈博士的书去。。  今天有向研究院的一位工程师请教了帖子中的问题，非常吃惊的是他还提到让我去看陈博士的书了，颇多赞赏之意（理论、见解等），就是指出博士可能实操经验弱点。各位前辈莫嫌弃，这位工程师理论知识和实际经验的确挺丰富的，也很乐意分享经验，感谢他！

马蹄

passagere 发表于 2016-11-30 23:03
马蹄兄，的确关键问题是离子发生器是否能满足隔离的要求。而微动开关方面，我们只用1个的（有地线，所以开 ...

4 ^5 z8 g! E3 {离子发生器主要考察220V电源和输出的隔离；是不是全隔离，是不是满足保护阻抗的要求，即考核升压变压器的隔离，次级输出保护阻抗的要求等~，没有复杂到考虑十几KV的爬电距离的问题~

passagere

马蹄 发表于 2016-12-2 09:38
离子发生器主要考察220V电源和输出的隔离；是不是全隔离，是不是满足保护阻抗的要求，即考核升压变压器的 ...

谢谢马蹄兄！的确如此，我自己刚接触这类产品，经验方面和安规都要多学习才行。

passagere

后面考虑了一下，爬电距离弄错了，没考虑变压器的实际工作电压。但想着，既然后面有阻抗，次级和初级电路看成电气导通的不就行了？再看了特标，原来变压器还是有要求。
/ E0 T5 m# n" B2 M/ V, K6 E
* _+ c/ C2 g# Z, B* W" jGB 4706.45，其中16.101要求对高压变压器的绝缘进行测试——使次级绕组产生2倍工作电压，持续60s，然后绕组之间和匝间不能击穿。这样问题来了，虽然按8.14判断为非危险带电部件，可在这个测试中，这个电气压力是实际存在的，否则根本没必要做这个测试。如果要过这个测试，得看变压器的结构如何了。据厂家说是用了能过认证的变压器。
1 C/ k9 r# |* w- h' \1 A
郁闷的是，打电话问了三位实验室的工程师，还对这个问题纠结：离子发生器是否必须有4706认证？没有的话随机是否增加费用。所以明天还是发邮件仔细问吧，否则得联系客人那边指定的认证测试机构了。
8 [6 K6 F; u/ V- F! m% D0 K4 H
关电脑睡觉。
! N& [# ]- v1 F. [* D$ l- W

热爱学习

看下这个帖子中的44楼能不能帮到你

http://bbs.angui.org/thread-2019-5-1.html

passagere

热爱学习 发表于 2016-12-7 11:09
5 {1 u1 J4 T( N8 i1 q看下这个帖子中的44楼能不能帮到你
1 m* V& j% Q0 ?/ G
" |* K& j1 Q1 ehttp://bbs.angui.org/thread-2019-5-1.html

( G/ t- x) @' g5 U谢谢热兄！

我仔细看了，很有用。从44楼信息来看，单独做了4706.45要求的离子发生器已经考虑保护阻抗的问题。另，热兄，我今天也看到你一个关于净化器的帖子，我们有做honeywell的净化器，的确他们不用电离式的，而是HEPA。另外，关于4706.45对臭氧浓度的要求“臭氧浓度百分比5*10的-6次方”，早上请教了广州一位做臭氧的工程师，这个限值其实是0.05ppm，也就是50ppb。她说：“百分比”这个词语等于符号%，所5*10的-6次方要再除以100。而GB 21551.3中要求的限值和0.05ppm差不多，但由于测试方法不细致，在她数年测试过程中，没有见过21551.3的臭氧过不来了（就是实际以4706.45测试方法优先）。这个信息我早上知道的。

* f4 Y9 |6 _: I3 j  A4 Z
热兄，再次感谢你的热心帮助！
1 p+ o. G7 p( y: l