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文章來源 : 廣東優科檢測 發表時間：2019-04-24 瀏覽數量：
廣東優科檢測通過對美國插頭插座標準UL498、UL498A、UL1363、UL817和UL2438的要求和試驗方法進行總體比較和選擇性分析，研究了美國的插頭插座UL認證標準體系，為相關出口企業能更方便和準確地應用這些標準提供參考。
近幾年，中國出口插頭插座中有20％左右出口美國，而其中大部分是材料加工型的，國內生產企業對產品的設計和生產技術掌握甚少，在利潤分配中更是處于劣勢，這種現狀既有歷史原因，也跟生產企業難以掌握和應對美國插頭插座標準有關。美國插頭插座類產品涉及的標準數目繁多，且其標準體系的結構和試驗方法與IEC有很大的差異，這給使用該類標準的專業人員帶來了很大的困擾，也給有意自主創新和處于轉型升級中的出口企業造成了較高的門檻。
為了幫助出口企業應對這種技術壁壘，廣東優科檢測根據多年的檢測認證和研究經驗，對美國插頭插座標準體系進行分析和總結，幫助插頭插座出口企業對美國插頭插座體系有個宏觀上的認識，進而能更準確地掌握和應用每個專用的標準，以更低的成本設計和生產出滿足美國標準要求的插頭插座產品。
一、插頭插座UL認證標準體系
1、體系綜述
美國的插頭插座標準體系不同于IEC的標準體系，它不是特殊標準加通用標準的模式，而是每種產品類別有單獨的安全標準，其中包括UL498、UL498A、UL1363、UL817和UL2438。
UL498可以說是美國插頭插座標準體系中最本源和最繁雜的標準，不僅適用的產品種類最多，也是其他專用類插頭插座標準的輔助標準（通常要求插座口應符合UL498的要求）。UL498A、UL1363、UL817和UL2438是更為專門性的標準，針對較小的產品類別，并因各產品種類的特點規定了相應較特殊和具體的要求，部分試驗項目和方法與UL498類似，而有些試驗項目和方法則是特有的。表1給出了這五個標準的簡介與對照，讀者可以從中獲得對美國插頭插座標準體系宏觀上的認識，并可根據該表方便地選擇設計和生產出口美國插頭插座產品所應遵循的產品標準。
表1 各標準簡介與對照
| 標準 | 適用范圍 | 特點 | 產品舉例 | 圖例 |
| UL498-2007插頭和插座 | 預期連接到分支電路上的額定電流不超過200A，額定電壓不超過600V的插頭、插座、軟線連接器、輸入插頭、連接軟線的電流分接器、電熨斗和器具插頭 | 適用產品種類繁多，試驗項目齊全，其標準結構既是按檢驗項目分，同時又按產品類別分，曾現多層次的標準結構，試驗項目和產品類別交錯和重復出現，有些試驗項目因產品類別的差異而有所不同 | 插頭、插座、軟線連接器、輸入插頭、連接軟線的電流分接器、電熨斗和器具插頭，該類產品通常都帶有接線端子或端頭 |  |
| UL498A-2008電流分接器和轉換器 | 額定電流不超過200A，額定電壓不超過600V的無連接軟線的電流分接器、轉換器和旅行轉換器 | 該標準專為兩類產品而設置，一是電流分接器，一是轉換器，而轉換器有兩類，美國國內不同結構和規格間的轉換器，以及美國和外國間不同結構和規格的轉換器（即旅行轉換器），所涉及的產品無連接軟線，因此該標準不涉及關于軟線的試驗，通常該類產品都是設計為一體式的，連接軟線的電流分接器適用于UL498 | 電流分接器、美國國內不同結構和規格間的轉換器、美國和外國間不同結構和規格的轉換器 |  |
| UL1363-2010可移式電源分接器 | 預期戶內使用的，連接于帶接地的一般用途分支電路的，額定電流不超過AC20A，額定電壓不超過AC250V，軟線連接，臨時性延長使用的可移式電源分接器 | 該標準專用于塑料或金屬外殼的用于臨時性分接和延長使用的排插，相關的產品類別比較單一，針對性強，帶有輔助功能時需要符合相關標準的要求，如帶有雷擊浪涌保護器的需要同時符合UL1449的要求，帶有接地漏電保護的，需要同時符合UL943的要求 | 帶有軟線和插頭的移動式插座，一般帶有3位以上的插座口，越來越多的帶有附加功能，如雷擊浪涌保護和漏電保護等 |  |
| UL817-2007軟線組件和電源軟線 | 作為器具電源連接的電源軟線；通過軟線為移動式電器提供延長使用的軟線組件；帶有中間控制裝置的軟線組件 | 該標準主要針對兩大類產品，一是軟線組件，一是電源軟線。軟線組件通常帶有開關或中間控制裝置，電源軟線則種類和結構型式繁多，有普通的電源軟線，還有專用于游樂車等大型“電器”的電源軟線。該標準試驗項目也比較多，僅次于UL498 | 帶有調光等控制裝置的軟線組件、電器用電源軟線、游樂車等提供電源連接的電源軟線等等 |  |
| UL2438-2006戶外季節性使用軟線連接配線器具 | 與圣誕樹等戶外裝飾產品一起使用的，使用周期不超過90天的，臨時性戶外用，僅適用15A，125V，5-15結構的軟線組件 | 該標準于2006年首次發行，并于2011年6月30日生效，這是由UL817脫胎出來的新標準，需結合UL817使用，該標準對戶外軟線組件有不同于UL817的新要求 | 一般都是專用于為戶外節日用電器和燈飾提供電源連接的戶外軟線組件，而且具有唯一的結構型式 |  |
此外，除了上述五個產品標準，還有與其相關的試驗標準，其中最常用的就是UL94《電器部件用塑膠材料的燃燒性能試驗》、UL746A《聚合材料短期性能評估標準》和UL746B《聚合材料長期性能評估標準》。
2、標準要求
美國插頭插座標準有類似的標準結構，大致分為三個方面的要求——結構、性能和標識。其中標識方面，除了要求有商家信息、型號、額定值等標識外，還要求有相關的說明和警告語，并對警告語的字體大小有明確的規定。UL498因涵蓋的產品類別較多，對標識與說明的要求也比較復雜，標準通過7個表格（標準中的表163.1-163.7）對7大類產品的標識與說明作出了明確的規定，并在每個表格中對細節上有差異的同類產品做出進一步的不同要求，這就要求標準使用者要先準確地判斷產品的類別和具體細節才能正確的選擇標識與說明內容。UL498A、UL1363、UL817和UL2438的標識與說明要求相對比較簡單，這里不再展開敘述。
尺寸方面的要求包含在結構要求中，因美國插頭插座型式和規格多種多樣，具體尺寸要求有單獨的標準，見ANSI/NEMA WD6《配線器具尺寸要求》和UL1681《非NEMA構造的配線器具構造》。其他結構和性能方面的要求細節以UL498-2007為例在表2中給出，所涉及試驗項目的數量遠遠多于IEC和BS的插頭插座標準，這也是國內出口企業較難自主開發美國插頭插座產品的原因之一。
表2 UL 498-2007的結構和性能要求
| 結構要求 | 性能要求 |
| 所有器具：一般要求；構造（尺寸）；絕緣材料；外殼；載流部件；接地和不帶電金屬部件；端子；軟線入口和應力釋放；間隙；裝配 | 所有器具：相對電痕化指數試驗；灼熱絲試驗；大電流起弧抗起燃試驗；模壓應力釋放試驗；耐吸濕性試驗；耐電壓試驗；加速老化試驗；絕緣電阻試驗；導體安全性試驗；擰緊扭矩試驗 |
| 插頭和輸入插頭：絕緣材料；外殼；載流部件；接地和不帶電金屬部件；端子和引線；裝配；防水等級 | 插頭：插銷安全性試驗；蓋板牢固性試驗；碾壓試驗；插頭把手試驗；裝配整體性試驗；自鉸部件彎曲試驗；端子溫度試驗；熔斷器座溫度試驗；對針型端子的試驗 |
| 軟線連接器：外殼；接地和不帶電金屬部件；端子；裝配 | 軟線連接器：對插頭的夾持力試驗；過載試驗；溫度試驗；耐電弧試驗；插銷鎖機械裝置試驗；熔斷器座溫度試驗；不適當插入試驗；接地連接的電壓降試驗；裝配整體性試驗；自絞部件彎曲試驗；對針型端子的試驗 |
| 插座：絕緣材料；外殼；載流部件；接地和不帶電金屬部件；端子和引線；裝配；暗裝板；自接地插座；獨立接地插座；CO/ALR型端子；AL-CU型端子；抗壓入；耐氣候 | 插座：對插銷的夾持力試驗；過載試驗；溫度試驗；耐電弧試驗；熔斷器座溫度試驗；故障電流試驗；端子強度試驗；裝配安全性試驗；接地插套試驗；對壓線型端子的試驗；對推入式端子的試驗；對針型和絕緣串位端子的試驗；其他特殊插座的試驗 |
| 自含式插座：一般要求；間隙；絕緣材料；外殼；安裝措施；安裝支架；現場更換； | 輸入插頭：插銷牢固性試驗；端子溫度試驗；熔斷器座溫度試驗；壓線型端子的試驗 |
| 電流分接器：一般要求 | 電流分接器：插套安全性試驗 |
二、試驗方法與試驗設備
美國插頭插座標準的試驗項目及其試驗設備很多，除對材料的試驗相對較通用外，大部分試驗項目都是專為某種特定產品而設置的。限于篇幅，本文只選擇較能代表美國各插頭插座標準特點的試驗項目進行解析，見表3。
表3 典型的試驗方法與試驗設備
| 試驗項目 | 試驗方法和要求 | 試驗設備 | 適用標準 |
| 溫度試驗 | 美國插頭插座標準的溫升限值要求較嚴，通常都是要求溫升不超過30℃，特別對插座產品，要求載流材料的含銅量較高且尺寸規格需較大。 對不同產品的溫升試驗方法和測溫點有所不同，對普通產品通常選擇插銷的根部和端子等部位，而對帶有推入式端子或針型端子的器具，溫升的試驗要復雜很多。 試驗電流除了UL817中規定插頭的試驗電流由軟線規格決定外，其余均為額定電流。 試驗時間以達到穩定狀態為準，穩定狀態指的是連續3次間隔不小于5分鐘的溫度示值不發生變化，這與IEC規定的1小時不同 | 溫升試驗儀，對暗裝式插座等產品還需要安裝盒等配套裝置 | 所有標準 |
| 插銷高溫拉力試驗 | 將插頭放置在60℃條件下的烘箱中，插頭插銷通過適當的支撐板和支架掛上10磅重的重物持續4小時，試驗后插銷移位的距離不應超過1.6mm。 | 烘箱，10磅的砝碼，適當的支架 | UL817 UL2438 |
| 低溫鋼球沖擊試驗 | 該試驗是UL1363沖擊試驗中的一項，之所以單獨列出，是因為該項試驗容易出現不合格。 該試驗要求將樣品放置在0.0±2℃的溫度下持續24小時后，用直徑為2英寸，重約1.18磅的鋼球施加6.8焦能量對聚合材料外殼進行沖擊，沖擊在3個不同樣品的不同部位（插座口、開關、指示燈等部件除外）上進行。 試驗后不應出現影響防觸電、電氣間隙小于規定值、機械強度不滿足要求或影響到過流保護裝置和應力釋放元件的工作，最后應通過耐電壓試驗 | 高低溫試驗箱，鋼球 | UL1363 |
| 接地插套試驗 | 該試驗目的在于考核接地插套在經受橫向應力后是否能正常工作。與BS1363-2的接地插套試驗很類似。 試驗前應將樣品插合面置于垂直面并固定好，用UL498A圖36.1所示的試驗銷及重物對接地插套施加橫向應力，并在每旋轉90°后重復施加，共進行4次，試驗后接地插套應能保持其應有的連續性和夾持力，通過標準中圖36.2的試驗銷和圖36.3、圖36.4的拔出力規進行檢驗 | 符合標準圖紙的試驗銷和拔出力規，以及能用于檢測連續性的儀表 | UL498 UL498A |
三、結語
美國插頭插座的標準體系比較龐大和復雜，本文無法通過短短的篇幅將標準的所有要求和試驗方法一一詳解，而只能通過總體比較和選擇性分析，使讀者對其有宏觀上的認識，并為如何更有效和準確地掌握和應用這些標準找到合適的突破口和參照。廣東優科檢測認為，有意自主開發美國插頭插座產品的出口企業，可以去繁從簡，先研究如可拆線插頭、暗裝式插座或排插等單一產品的標準要求，對不適用的條款暫不理會，條件成熟后再擴大研究和開發范圍。
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