與通信網絡電氣連接的電子設備的安全制定過程

與通信網絡電氣連接的電子設備的安全編制進程

• 標準計劃

2014年11月19日，國家標準計劃《與通信網絡電氣連接的電子設備的安全》（20140169-Q-339）下達，項目周期12個月，由中華人民共和國工業(yè)和信息化部提出并歸口上報，中華人民共和國工業(yè)和信息化部（電子）組織起草，主管部門為中華人民共和國工業(yè)和信息化部（電子）。

• 發(fā)布實施

2019年10月14日，國家標準《與通信網絡電氣連接的電子設備的安全》（GB 38189-2019）由中華人民共和國國家市場監(jiān)督管理總局、中華人民共和國國家標準化管理委員會發(fā)布。

2020年11月1日，國家標準《與通信網絡電氣連接的電子設備的安全》（GB 38189-2019）實施。

與通信網絡電氣連接的電子設備的安全制定依據

國家標準《與通信網絡電氣連接的電子設備的安全》（GB 38189-2019）依據中國國家標準《標準化工作導則—第1部分：標準的結構和編寫規(guī)則》（GB/T 1.1-2009）規(guī)則起草。 該標準等同采用IEC國際標準：（IEC 62151：2000）。

與通信網絡電氣連接的電子設備的安全起草工作

主要起草單位：工業(yè)和信息化部電子第五研究所、深圳賽西信息技術有限公司、中國合格評定國家認可中心、浪潮（蘇州）金融技術服務有限公司、中國電子技術標準化研究院、北京賽西科技發(fā)展有限責任公司、深圳創(chuàng)維數字技術有限公司。

主要起草人：王黎雯、胡妍飛、李婷、郭子綺、李志東、劉云柱、何鵬林、張家重、宋文平。

參考資料：

《與通信網絡電氣連接的電子設備的安全》（GB 38189-2019）適用于設計和預定直接連接到通信網絡的設備，不考慮供電的電源。該標準旨在加強產品安全標準，以便能覆蓋所有僅由于與通信網絡相連而引起的危險。

該標準包含的安全要求和符合性準則有以下三方面內容：a）對通信網絡的維修人員和通信網絡的其他使用人員遭受通信網絡上由于連接上設備引起的危險的防護；b）對設備使用人員和維修人員遭受通信網絡上的電壓引起危險的防護；c）對通信布線系統(tǒng)遭受過熱的危險的防護。

這里假定已經按ITU-T建議K.11采取了足夠的措施，以減少設備出現超過1.5kV峰值過電壓的可能。在設備有可能出現超過1.5kV峰值的過電壓時，建筑設施中可能需要采取附加保護措施，例如浪涌抑制措施。

參考資料：

《與通信網絡電氣連接的電子設備的安全》（GB 38189-2019）是中國開展電子信息產品CCC認證依據的《信息技術設備的安全》（GB 4943）系列標準的配套標準，是對與通信網絡連接的電子設備的安全性附加要求，對提高中國電子產品的安全技術水平、開展產品認證、促進中國電子產品進出口貿易方面將發(fā)揮重要的作用。

該標準是用戶和第三方認證機構或檢驗機構檢測該類產品是否符合安全要求的依據。因此，本標準的制訂將更加完善電子產品安全標準，影響中國的與通信網絡連接的電子設備的安全認證，直接涉及中國人民的生命和財產安全，可以有效的減少該類設備對于生命和財產的安全的威脅。同時，由于該標準是等同采用IEC國際標準，滿足了該國家標準意味著該產品的安全性達到了國際水平，有利于中國相關產品出口。 2100433B

一般按照電氣連接組件的位置，電氣產品中的電氣連接組件可以分為外部電氣連接組件和內部電氣連接組件兩大部分。外部電氣連接組件是指產品外殼（電氣外殼）外部的所有電氣連接組件，這些電氣連接組件由于不包括在產品外殼（電氣外殼）的防護之內，因此，必須單獨滿足相應的電擊防護要求。內部電氣連接組件是指產品外殼（電氣外殼）內部的所有電氣連接組件，這些電氣連接組件由于包括在產品外殼（電氣外殼）的防護之內，因此，一般只需要滿足相應的功能絕緣要求即可。以常見的電飯煲為例（見圖1），它使用電源線組件和供電電網連接提供工作電源，電源線組件通過耦合器與電飯鍋的內部實現連接，耦合器通過內部導線連接到內部控制器（限溫器、熱熔斷體）及發(fā)熱管等部件上，形成電氣回路。

一般電氣連接組件主要由電氣連接部件（例如接線端子等）、電線電纜、電線固定裝置和電線保護裝置（例如單獨的電線護套等）等部件組成。

電氣連接部件通過提供適當的機械作用力，將不同的導體部件可靠地固定在一起，實現電氣連接。電氣連接部件的關鍵作用在于提供可靠的連接，避免不同導體之間出現接觸不良而引起危險。電氣連接部件通常由非金屬支撐部件和金屬連接部件組成，非金屬支撐部件作為支撐基礎，除了要求能夠在長期工作中起到絕緣的作用外，還要求能夠承受使用中所支撐導體的發(fā)熱，不會出現導致危險的變形（對于熱塑性材料而言，可以通過球壓測試來驗證。），并且有一定的阻燃等級，不會成為潛在的火源。

電線電纜作為主要的載流部件，除了要求有足夠的載流能力之外，還要求有足夠的機械強度和絕緣特性，以滿足使用中的電擊防護要求。

為了確保電氣連接的長期有效，一般應采取有效措施，避免電線電纜在電氣連接部位承受過分的機械應力。通常的解決方法是在電氣連接部位附近使用附加固定方式來固定電線電纜，也就是俗稱的電線電纜“雙重固定方法”。

以下分別介紹外部電氣連接組件和內部電氣連接組件在設計時應當注意的問題。

電氣連接外部電氣連接組件

常見的外部電氣連接組件主要是產品的電源連接組件，常見的電源連接組件主要有以下幾種結構。

1．電源插頭—電線護套—電源線—電線護套—電線固定裝置—內部電源連接結構

這種結構是一種使用得最普遍的電源連接方式，使用時只需要將產品的電源插頭插入合適的電源插座內，產品就可以正常使用。為了保證安全，產品的電源插頭應當符合相應國家和地區(qū)的標準，與供電電網的電源插座匹配。在使用時，應當避免使用電源轉換插頭，尤其是那些大功率的電氣產品。在市場上，一些轉換插頭甚至只提供兩極轉換，而將接地插頭浮空，這無形中破壞了Ⅰ類產品的電擊防護系統(tǒng)，是非常危險的。

2．電源線組件（包括電源插頭—電線護套—電源線—電線護套—耦合器）—耦合器—內部電源連接結構。

這種結構最顯著的特點是，電源線組件可以方便、自由地取下而不會影響產品的安全特性。例如，對于一些銷往不同國家和地區(qū)的產品，尤其是大量的IT類產品，往往可以通過僅僅更換電源線組件的方式就可以在不同的國家和地區(qū)使用，大大降低了產品生產制造過程中的庫存壓力。此外，電源線組件可以從產品上取下，還可以減小產品的體積，提高產品使用的舒適性。

為了提高產品的適用性，大部分的耦合器都是采取標準化結構的（執(zhí)行標準IEC 60320、IEC 60309或等效的國家和地區(qū)標準），以便于實現耦合器的互換性。在選用耦合器時，除了要考慮耦合器的規(guī)格、參數外，還需要注意耦合器的工作環(huán)境限制。普通的耦合器屬于冷環(huán)境使用，即在耦合器插腳溫度不超過70°C的情形下使用，如果需要在更高溫度的情形下使用耦合器，必須選用熱環(huán)境或高熱環(huán)境使用的耦合器。

此外，還有許多產品使用非標準化的耦合器以提高產品的使用舒適性。無論是使用標準耦合器還是非標準耦合器，在結構上都必須保證耦合器的連接器在使用時不會起到支撐的作用。同時，在接通過程中耦合器的結構能夠保證相極同時接通，并且接地極（如果有）比相極先接通；而在斷開過程中耦合器的結構能夠保證相極同時斷開，并且接地極（如果有）比相極后斷開。

3．電源連接端子排

這種類型的外部電氣連接組件一般只是在使用固定布線連接（Fixed Wiring）方式的電氣產品中使用。這種連接方式的特點是直接將外部電源線連接到產品的電源連接端子排上。電源連接端子排必須在旁邊明確、清楚地標識出正確的接線方式；同時，為了避免在連接外部電源線時對內部布線產生影響，外部電源線不允許與內部導線共用同一個端口。

使用這種連接方式的產品時，使用者無法通過拔下電源插頭的方式來完全切斷產品的電源，因此，一般要求產品必須裝備電源全極斷開裝置（即能夠同時斷開所有電源連接的開關，并且開關觸頭斷開后能夠至少滿足基本絕緣的要求），或者在安裝說明上強調必須在固定布線中配備全極斷開裝置。

需要注意的是，以往有許多用于固定布線安裝的產品不提供電源端子排，而僅僅提供電源引線。然而，根據許多國家和地區(qū)的相關技術安全法規(guī)，這種結構的產品一般是不允許在市場上直接銷售的，除非提供可靠固定且清晰標識的電源端子排。

4．直插式結構

直插式結構的產品直接將電源插頭鑄造在產品的外殼上，使用時將整個產品插到電源插座上。使用這種結構的產品的特點是體積較小，結構緊湊，但是對產品的生產制造工藝要求較高，尤其是對電源插頭部分的公差要求較高，并且在設計時必須注意在插入電源插座時，手和插座電極之間必須有足夠的距離。

為了避免使用中對插座產生過量的機械應力（一般要求對插座產生的附加力矩小于0.25Nm），產品直插部分的質量一般都在500g以內。常見的直插式結構的產品主要有小型電源適配器、充電器。此外，直插式產品在使用中還要求不會產生震動，因此，這種結構的產品通常不能直接用于加熱液體或者帶有電動部件。

電氣連接內部電氣連接組件

內部電氣連接組件包括電源接線端、各種內部電氣連接部件、內部導線及其護套等，至于繞組則一般不認為包括在內部電氣連接組件的范圍內，但是印制電路板則可以認為是一種特殊的內部電氣連接組件。

內部電氣連接部件的類型很多，既可以是各種螺紋型或無螺紋型接線端子，也可以是各種接插件，甚至可以是鉗壓連接、纏繞、焊接等連接部件。

電源接線端是用于連接外部電源線的接線端。如果產品允許根據需要更換電源線，那么，電源線接線端通常采用端子排的形式（螺紋型或無螺紋型的都可以），并且應當在端子排旁邊明確、清楚地標識出正確的接線方式；同時，為了避免在連接外部電源線時對內部布線產生影響，外部電源線不允許與內部導線共用同一個端口。此外，為了避免電源線固定裝置失效時出現電擊的危險，對于Ⅰ類電氣產品而言，一旦出現電源線受到外力被拔出的情形時，相線應當比接地線先被繃緊和脫落。

對于內部導線，同樣需要根據工作電流的大小選用截面積合適的導線。內部的截面積可以根據實際工作電流的大小進行選用，不一定需要與電源線的截面積相同。在實際生產裝配過程中，一些工廠為了避免混淆不同截面積的導線，通常會使用不同的顏色來區(qū)分不同截面積的導線，此時需要注意有黃—綠組合的雙色標識導線應只用作保護接地導線。選用內部導線時，還要注意一般不應選用鋁線。

內部導線由于處在外殼防護下，因此，在機械強度、絕緣等方面的要求都比外部電源線的要求較低，基本絕緣的導線甚至裸露導線在一定情形下都是允許使用的。需要注意的是，由于布線等原因（例如連接產品不同部位之間的導線）裸露在外、使用中可以被接觸的導線，雖然它們在許多場合被稱為內部導線（相對電源線而言），但是在產品安全領域，這些導線由于不在外殼防護下，因此同樣屬于外部電氣連接組件的一部分，應當參照電源線來進行要求，除非它們屬于安全特低電壓（SELV）電路。

在內部布線的結構安排上，應注意以下幾點。

內部導線應當有效地固定，使用線扎將多股內部導線扎在一起進行固定是實際中常見的固定方式，但必須注意線扎的耐熱特性和老化問題。

裸露的內部布線必須是剛性的，并且使用機械方式可靠固定，在正常使用中不可能發(fā)生移位情況，防止由此導致爬電距離、電氣間隙過小而引起短路或電擊危險。

防止導線與運動部件接觸，避免運動部件刮、擦導線而損壞導線的絕緣。 對于可能與銳利邊、棱接觸的導線，應當提供外加護套，避免在正常使用時因為移動、震動等而損壞導線的絕緣。

內部導線應當遠離熱源，導線周圍環(huán)境的溫度不應超過導線允許使用的溫度范圍。對于熱源附近的導線，應當選用適當的耐高溫導線或采取適當的隔熱措施，例如使用耐熱套管等。

印制電路板可以認為是一種特殊的內部電氣連接組件，但是由于印制電路板是依靠銅箔實現電氣連接的，因此，印制電路板的載流能力是不強的，這一點在設計時必須充分注意。

在內部電氣連接中，有兩種常見的問題需要特別注意。

一個問題是焊接可靠性的問題。除了關注虛焊等傳統(tǒng)的工藝問題外，必須注意焊接對多股軟線的影響。多股軟線在焊接后，焊錫凝固的部位無法像原來一樣保持柔韌性，因此，軟線在焊接的交界部位會因為機械應力、震動等原因而逐漸斷裂，因此，多股軟線的固定一般不可以依賴于焊接。同時，為了避免斷開后的導線自由移動而影響內部的電氣間隙、爬電距離，在多股軟線焊接部位的附近應當有附加的固定裝置。例如，可以使用熱縮套管來同時固定導線絕緣和焊接部位。總之，盡量減小焊接交界部位的受力。對于一些焊接端有孔眼的情形，只要導線穿過的孔眼不過大，除了箔線以外，在焊接前勾進孔眼也是一種合適的方法。至于纏繞后焊接的情形，焊接的部位應當是在頂端，以便纏繞部分能夠起到附加固定的作用。

此外，還應注意近年來多個國家和地區(qū)對焊錫中含鉛量的限制問題。越來越多的焊接已經采用無鉛焊接工藝，但是工藝要求相對較高，而且可能出現的“錫須”對電氣間隙、爬電距離等會有影響。這是未來電氣產品安全領域需要關注的一個重點問題。

另一個問題是電氣連接中的壓力傳遞問題。一般，為了維持接觸的可靠性，確保回路的載流能力，尤其是對于通過的電流超過0.5A的情形，電氣連接（包括提供保護接地連續(xù)性的連接）的接觸壓力不應當依靠易于收縮或變形的絕緣材料來保持、傳遞，除非是陶瓷材料。使用有彈力的金屬部件來進行壓力補償，是實踐中一種有效的方法。2100433B

電氣連接包括：接線端子、PCB連接器、工業(yè)連接器、接線盒、重載連接器、電纜、電纜接頭、安全柵、接觸件等。 為了統(tǒng)一術語，一般所稱的電氣連接是指狹義上的電氣連接，而使用電氣連接組件來指廣義上的電氣連接。

用 途: 電氣連接廣泛應用于電子、電氣、工業(yè)生產、基礎建設、化工、港口、機械、國防、工業(yè)控制等領域。