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智能坐便器是指由機電系統(tǒng)或程序控制，至少完成臀洗、婦洗等基本智能功能的坐便器。此外還可以添加一些輔助智能功能，例如：暖風烘干，座溫、水溫、風溫調(diào)節(jié)，語音播報等功能。家電智能化是家電產(chǎn)品的發(fā)展趨勢，智能坐便器由于性能優(yōu)異，設計人性化，近幾年在國內(nèi)市場占有率大幅上升。新冠肺炎疫情全球暴發(fā)后，人們對生活健康的關(guān)注越來越高，智能坐便器產(chǎn)品具有完美替代廁紙、自動關(guān)閉座蓋后沖水以及良好抗菌性能的特點，符合市場新需求，在國內(nèi)外持續(xù)銷售火爆。但是國內(nèi)外生產(chǎn)智能坐便器產(chǎn)品廠家眾多、價格差異較大、產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，易造成用戶的電氣安全傷害。

經(jīng)分析國家、省、市等地監(jiān)督抽查，智能坐便器主要檢測標準為安全標準GB 4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全 第1部分：通用要求》、GB 4706.53-2008《家用和類似用途電器的安全 坐便器的特殊要求》，性能標準GB/T 23131-2019《家用和類似用途電坐便器便座》、GB/T 34549-2017《衛(wèi)生潔具 智能坐便器》等。由于該產(chǎn)品屬于陶瓷和家電跨界產(chǎn)品，有陶瓷底座的一體式坐便器需執(zhí)行國家強制水效認證，檢測標準增加GB/T 6952-2015《衛(wèi)生陶瓷》、GB 25502-2017《坐便器水效限定值及水效等級》等。通過對近幾年智能坐便器產(chǎn)品不合格情況分析，智能坐便器常見不合格項目主要出現(xiàn)在電氣安全方面，本文將對電氣安全檢測中出現(xiàn)的一些常見不合格項目進行失效分析。

2.1 防觸電項目不合格

該項目是為了防止用戶在安裝、使用、維護智能坐便器時，意外觸及帶電部件或基本絕緣失效而導致傷亡。造成該項目不合格的主要原因：一是易觸及II類器具或I類器具的II類結(jié)構(gòu)中的基本絕緣；二是易觸及帶電部件。

2.1.1 觸及基本絕緣不合格

標準要求：II類器具和II類結(jié)構(gòu)，只允許觸及到那些由雙重絕緣或加強絕緣與帶電部件隔開的部件[1]。如圖1、圖2所示，在智能坐便器安裝就位之后，B型試驗探棒伸入器具正常使用時和取下可拆卸部件之后的位置，觸及到基本絕緣。而當該基本絕緣失效后，存在觸電風險。

圖1 B型試驗探棒通過開口觸及基本絕緣

圖2 B型試驗探棒取下可拆卸部件后觸及基本絕緣

2.1.2 觸及帶電部件不合格

為了獲得較好的烘干效果，生產(chǎn)企業(yè)常常會在靠近出風口位置設置加熱絲。而在檢測中發(fā)現(xiàn)有些廠家存在設計結(jié)構(gòu)不合理或者使用劣質(zhì)材料等問題，例如：出風口過大，加熱絲距離出風口位置太近，防止B型試驗探棒深入的柵條不夠緊密，或者柵條材料過脆，在施加20N力的時候探棒將柵條戳斷，直接碰到帶電部件加熱絲，如圖3、圖4所示，這些情況都會有觸電危險。

圖3 柵條被戳斷后B型試驗探棒可觸及加熱絲

圖4 B型試驗探棒可觸及加熱絲

2.2 耐潮濕不合格

考慮到智能坐便器安裝及使用環(huán)境的特殊性，標準要求智能坐便器防水等級至少為IPX4。進行淋水試驗時，需取下器具上的可拆卸部件，對IPX4類器具，擺管沿垂線兩邊各擺動90°，持續(xù)時間為5min[1]。如有必要，噴頭對坐圈內(nèi)側(cè)進行單獨的噴淋試驗[2]。

圖5中的開關(guān)防水罩用可變形塑料制成，未能經(jīng)受22.11試驗，因此視為可拆卸部件。拆除后進行IPX4試驗，水從船型開關(guān)流入器具內(nèi)部，造成內(nèi)部帶電部件與易觸及表面爬電距離不滿足加強絕緣要求，開關(guān)內(nèi)部的帶電部件之間爬電距離不滿足功能性絕緣要求。

圖5 開關(guān)防水罩可被拆除

自動阻尼是用來控制智能坐便器上蓋開合的，通過鉸鏈連接上蓋和整機。鉸鏈處有較大縫隙，如沒有做防護，水會從鉸鏈邊上的間隙流入整機內(nèi)部。如圖6所示，即熱式加熱模塊在鉸鏈下方，IPX4試驗后，在溫控器絕緣材料表面形成明顯的水珠，使得溫控器上方的帶電部件和下方的接地銅片爬電距離減少。IPX4試驗后，對整機進行電氣強度耐壓測試，基本絕緣被擊穿。

圖6 溫控器邊上形成較大水珠

2.3 接地不合格

保護性接地是防止用戶觸電的一種重要的安全措施。其原理是：一旦0I類和I類器具的基本絕緣失效使得易觸及金屬部件帶電，通過將易觸及金屬部件連接到地的方式，形成相線對中性線的單相短路，利用短路電流促使線路上的保護裝置迅速動作以保護人身安全。

2.3.1 接地符號標志不合理

標準第7章標志和說明要求除Z型連接外，用于與電網(wǎng)連接的保護接地端子，不應放在螺釘、可取下的墊圈或在連接導線時能被取下的其他部件上[1]。如圖7中的接地符號是靠連接到電源線上的接地螺釘將其固定在接地端子上。當電源線需要更換時，維修者很有可能在維修過程中將整根電源線更換掉，接地符號也隨之丟棄掉。當器具再次維修時，維修人員很有可能并不知道該處是用于接地保護的，而發(fā)生亂接線的情況，導致接地失效或不采取保護措施而引發(fā)安全事故。

圖7 接地符號易取下

2.3.2 接地措施不完整

智能坐便器廠家在進行結(jié)構(gòu)設計時，需考慮到：人體易觸及的部位如果只能滿足基本絕緣，必須要對該部位所有接觸部位進行全面的接地防護[3]。在檢測中發(fā)現(xiàn)，存在未將所有需要接地的部位都接地的問題。

例如：自復位溫控器、非復位溫控器沒有接地會引發(fā)觸電風險，因為溫控器的外殼需感觸水溫，需直接與水接觸。當溫控器的基本絕緣失效時，若在經(jīng)過溫控器的后端沒有接地措施時，漏電電流會通過水流觸及人體，導致人體觸電。

2.4 螺釘和連接不合格

在家用電器產(chǎn)品中，螺釘可用于固定裝置、電氣連接、接地連續(xù)性。如果螺釘連接方式有問題，則會直接影響到器具的安全，比如螺釘出現(xiàn)松動或脫落，會導致帶電部件之間的爬電距離和電氣間隙減小，易觸及部件帶電，戳破導線絕緣層出現(xiàn)短路情況，這些可能給用戶帶來電擊和起火危險。

2.4.1 接地螺釘采用寬螺距螺釘和旋入塑料不合格

如圖8所示，溫控器通過兩個寬螺距螺釘直接固定在水箱塑料外殼上，其中一個寬螺距螺釘直接用于提供接地連續(xù)性，其結(jié)構(gòu)不符合標準28.1條款：用于電氣連接或提供接地連續(xù)性連接的螺釘，應旋入金屬之中。該螺釘接地是直接通過塑料固定住的，如果塑料收縮和變形會破壞接地連續(xù)性，不滿足標準28.2條款：電氣連接和提供接地連續(xù)性的連接結(jié)構(gòu)，應使接觸壓力不通過那些易于收縮或變形的絕緣材料來傳遞。該結(jié)構(gòu)也不滿足標準28.3條款：如果寬螺距螺釘是將載流部件夾緊在一起的，則其僅用于電氣連接（只要在正常使用中不需要改變連接，并且在每個連接處至少使用兩個螺釘，則寬螺距螺釘可以用來提供接地連續(xù)性的連接）。

寬螺距螺釘?shù)穆菁y較深，螺距較寬，螺紋接觸面積小，接地電阻值大，不能產(chǎn)生很大的緊固力和自鎖能力，易松脫。因此單個寬螺距螺釘不能用于緊固力高的場合，可用于緊固力要求一般的電氣連接，但不能將單個寬螺距螺紋用于接地連接。

儲熱式智能坐便器的水箱塑料外殼易于收縮和形變，又因為內(nèi)部水不斷加熱和冷卻，更加快了水箱外殼形變的速度。圖8中的接地螺釘是靠塑料外殼的螺紋固定住的，長時間工作后，塑料內(nèi)的螺紋經(jīng)過不斷的熱脹冷縮后，可能會出現(xiàn)接地螺釘松脫的現(xiàn)象，導致溫控器接地失效，對用戶有電擊風險傷害。

圖8 接地螺釘采用單個寬螺距螺釘和旋入塑料

2.4.2 接地螺釘不能經(jīng)受住力矩試驗

標準第28.1條款規(guī)定要對用于電氣連接，接地連接，在用戶維護保養(yǎng)期間，替換X型連接電源軟線期間，安裝期間可能被緊固的螺釘和螺母進行力矩試驗，試驗后應能承受住在正常使用中出現(xiàn)的機械應力，不應出現(xiàn)影響此緊固裝置或電氣連接繼續(xù)使用的損壞。如圖9所示的接地螺釘螺紋外徑為3.9mm，需對該接地螺釘進行力矩為1.2Nm，擰緊、松開各5次試驗。試驗發(fā)現(xiàn)在對該接地螺釘進行第三次擰緊試驗時，該螺釘已打滑，無法再擰緊。在實際生活中，螺釘在被多次緊固的過程中，可能會出現(xiàn)螺釘松脫，與接地端子接觸不好，接地電阻值增加甚至該處接地直接失效等情況。

圖9 接地螺釘不能通過力矩試驗

隨著全球新冠肺炎疫情的持續(xù)，糞口傳播風險的增加，智能坐便器憑借其優(yōu)異的抗菌性能，成為家庭防疫的新寵，不僅在中國市場銷量飆升，在歐美等海外市場的銷量甚至增長300%，創(chuàng)下歷史新高。智能坐便器在銷量迎來爆發(fā)期的同時，也不可避免地提早進入“洗牌期”，越來越多的國內(nèi)外知名廠家開始投資并生產(chǎn)智能坐便器，競爭進入白熱化。在此關(guān)鍵時期，企業(yè)比拼的不僅是產(chǎn)量，更是產(chǎn)品的質(zhì)量。面對疫情的陰霾和市場的生機勃勃，智能坐便器廠家更要堅守質(zhì)量安全底線，踏實地走好品牌提升之路。

本文作者

臺州市產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測研究院 江曉紅

浙江天祥質(zhì)量技術(shù)服務有限公司杭州分公司 唐文暉 翁曉偉

參考文獻

[1] GB 4706.1-2005,家用和類似用途電器的安全 第1部分：通用要求[S].

[2] GB 4706.53-2008,家用和類似用途電器的安全 坐便器的特殊要求[S].

[3] 張超.智能坐便器電氣安全常見問題及解決對策[J].家電科技,2017(07):40-43.

來源：《輕工標準與質(zhì)量》2020年第四期