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雷擊浪涌試驗時，PTC電熱元件到底要不要斷開？

發表時間:2022-08-06 15:12:36

1、案例問題

某液體加熱器Ⅰ類器具，裝有PTC發熱體，如圖1所示。

圖1 PTC發熱體

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》標準19.11.4條款雷擊浪涌試驗時，是否需斷開PTC發熱體有不同的觀點：

觀點1 PTC發熱體不是“接地的電熱元件”，不需要斷開。

觀點2 “PTC發熱體外包接地金屬散熱片”是“接地的電熱元件”，需要整個元件斷開。

哪一種觀點更合理?

2、案例分析

筆者個人認為觀點2更合理，理由如下：

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

2. 電路在遭雷擊和在接通、斷開電感負載或大型負載時常常會產生很高的操作過電壓，這種瞬時過電壓（或過電流）稱為浪涌電壓（或浪涌電流），是一種瞬變干擾。如不加以限制會導致：引起電子設備的誤動；電源設備和貴重的計算機及各種硬件設備的損壞，造成直接經濟損失；在電子芯片中留下潛伏性的隱患，使電子設備運行不穩定和老化加速。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，有違電磁現象干擾試驗的本意。

3. 案例問題的PTC電熱元件是有接地的，如果19.11.4.4條款試驗不將PTC電熱元件斷開，將會有可能電壓浪涌“線對地”耦合時直接施加在原本只經受有效值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的初衷。

綜上所述，在GB 4706.1-2005標準19.11.4.4條款試驗中案例問題的PTC電熱元件應斷開。

3、標準條款

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 ）標準

19.11.4 帶有一個通過電子斷開獲得斷開位置的開關的器具或者帶有處于待機狀態開關的器具，要進行19.11.4.1-19.11.4.7的試驗。該試驗在器具的額定電壓下進行，開關被設置在斷開位置或待機狀態。

裝有保護電子電路的器具進行19.11.4.1-19.11.4.7的試驗。在第19章相關的試驗中，保護電子電路動作后進行除19.2,19.6及19. 11.3以外的試驗。但是，在19. 7的試驗中運行了30s或5min的器具，則不進行有關電磁現象的試驗。

本試驗在防浪涌裝置斷開的條件下進行，除非其內置電火花控制裝置。

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行試驗。

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

19.11.4.4 器具電源接線端子依據GB/T 17626.5（idt IEC 61000-4-5）進行電壓浪涌試驗，在選定點上進行5個正脈沖，5個負脈沖試驗。3級測試適用于線對線的耦合方式，使用電源阻抗2Ω的發生器。4級測試適用于線對地的耦合方式，使用電源阻抗12Ω的發生器。

Ⅰ類器具中接地的電熱元件在試驗中斷開。

注如果反饋系統依賴和斷開電熱元件相關的輸入，則可能需要搭建一個人工網絡。

如果器具裝有帶電火花控制裝置的防浪涌裝置，試驗在95%的閃絡電壓下重復。

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