德国插头插座在测试中发现的主要问题及其分析
DIN VDE 0620-1:2010 Plugs and socket-outlets for household and similar purposes - Part 1: General requirements
摘要:本文主要提出了德国家用的插头插座在测试中发现的一些主要问题,结合相关产品对标准的测试方法进行讲解,分析出现不合格的原因,并提出解决方法。
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关键词:插头;插座;尺寸;结构;触头;温升;正常操作;拔出力
德国家用的插头插座测试标准为DIN VDE 0620-1。众所周知,VDE对于产品质量的把握非常严格,测试认证的费用也较为昂贵。企业的产品在进行认证时总会出现很多问题,无法顺利通过测试,不仅产生大量的整改费用,整改样品的长途运输也耽误了较长的时间。本人结合实际工作经历,总结出此类产品在测试中发现的一些主要问题(共6项)及原因,供广大企业参考。
一 条款9 尺寸
插头以DIN 49441 16A和 DIN VDE 0620第101 部分2.5A的认证较为普遍,而插座以DIN 49440 16A的认证较为普遍。
1. DIN 49441 16A插头最常见的不合格尺寸有3个:
(1)Φ(36.5±0.5)mm插头直径;(2) 4.3~5.1mm接地孔尺寸;(3)插销尖端的倒圆半径。
其中(1)对于Φ(36.5±0.5)mm插头直径这个尺寸,不单是标准活页中所指处的单个直径,应是所有的直径,即围绕插头每一处测得的直径都应是(36.5±0.5)mm。另外,在活页下方的备注内清楚的说明,从插头端面量起的18mm距离之内,该尺寸不可超越最大尺寸即37.0mm,从插头端面量起的6mm距离之内,该尺寸不可小于最小尺寸即36.0mm。测试中发现很多插头都是在从端面量起的18mm距离之内,该尺寸超越了最大尺寸37.0mm。具体的测量方法见图1。(2)对于 4.3~5.1mm接地孔尺寸,特别说明的是,该尺寸的具体测量方法:该尺寸测量时,必须先用DIN VDE 0620-1 标准中的直径为5.11-0.01 mm量规8进行检查,无需太大的力应能插入插孔,即可判断符合尺寸中的最大5.1mm的要求;然后用直径为(4.6±0.05)mm、重量为200g的量规2B进行检测,量规在30s 内不脱出,即可判断符合尺寸中最小4.3mm的要求。(3)对于插销尖端的倒圆半径,其实标准内并未有此要求,是VDE额外增加的要求,即若插头插销直径为(4.8±0.06)mm,插销倒圆的半径要求为 2.25mm或2.5mm或2.75mm;若插头插销的直径为(4.0±0.06)mm,则插销导圆的半径要求为 1.75mm或2.0mm或2.25 mm。
很多企业由于不清楚这项规定,所以对插销的这个尺寸没有进行严格的控制。具体测量方法见图2.
2. DIN VDE 0620第101 部分2.5A插头最常见的不合格尺寸有3个:(1)插头外形的圆弧半径5+1 mm;(2)插销尖端之间的间距17~18 mm;(3)插销尖端的倒圆半径。
其中(1)对于圆弧半径5+1 mm尺寸(见图3)是截取一个半径为5+1 mm的圆的一段圆弧。很多企业都没把握好该尺寸,测试过程中经常发现产品偏离该尺寸,偏大或偏小。(2)很多产品都只是满足插销根部的间距18~19.2mm这个尺寸,却往往忽略插销尖端之间的间距17~18 mm尺寸,使得两根插销之间几乎成平行状。从侧面看,两根插销之间应成“八”字型,而非平行。(3)此项同上文针对1.(3)的说明。
3. DIN 49440 16A插座不合格尺寸主要有2个:(1)带电插孔从3.5~5.1mm弹性变化;(2)接触深度(8±1)mm。
对于(1)带电插孔从3.5 ~5.1mm弹性变化,该尺寸测量时,必须先用DIN VDE 0620-1 标准中的直径为5.11-0.01 mm量规8进行检查,无需太大的力应能插入插孔,即可判断符合尺寸中的最大5.1mm的要求;然后用直径为(3.8±0.05)mm、重量为200g的量规2A进行检测,量规在30s 内不脱出,即可判断符合尺寸中的最小3.5mm的要求。(2) 接触深度(8±1)mm应用量规5进行测量,测量时经常接触规不接触,不接触规接触的不合格想象。测量时必须注意,应选用表中5A~5D适用的的最大规格的量规。
二 条款14 插头的结构
DIN 49441 16A插头和DIN VDE 0620第101 部分2.5A的插头中以DIN VDE 0620第101 部分2.5A的插头不合格居多,主要是不符合14.24的要求。14.24 要求插头的形状应易于从插座中拔出,结构上必须满足以下其中一项:1.插头在轴线方面具有至少55mm的可抓紧长度(不包括电缆或电缆保护装置);2.插头必须具有一条或几条凹痕以便直径为(12mm±1)mm的球在两个相对的方向上各自压入插头至少2mm深度或在一个方向上压入插头至少4mm深度;3. 插头装有用于拔出的特殊装置,如钩、环等。测量方法见图4和图5。
如图4、图5所示,对于DIN 49441 16A插头,测试球应从距离插合面至少18mm处测量,而DIN VDE 0620第101 部分2.5A的插头,则从15.5mm处测量。此处的18mm和15.5mm也是VDE实验室的规定,标准中并未提及。很多企业由于不清楚具体的测试方法,因此未能把握该处尺寸。
三 条款18 接地触头的动作
对于带旁侧弹力接地触头的插座,要求用图14所示的试验装置进行测量,每一侧的接地触头弹力不得小于5N。由于很多插座的接地触头材料厚度不足、材料韧性差(弹力不够)都不能通过此测试。
四 条款19 温升
温升的不合格主要出现在带整体附加功能的移动式不可拆转换器产品上。温升过高的原因主要有以下几方面:1.内部载流部件之间连接点太多;2. 使用螺钉连接;3. 虚焊;4.内部使用的连接导线线径过细。建议:内部载流部件材料尽量成一体,尽量减少使用接点,如铆接等;减少或不使用螺钉连接;使用锡焊时应确保锡焊可靠牢固;考虑到插座部分的温升应通以20A的测试电流,所以内部导线接以1.5mm2 的较为适合。
五 条款21 正常操作
此项目不合格主要出现在:1. 插座在测试过程中保护门损坏,不能复位;2. 带旁侧接地触头的插座测试完成后每个触头的弹力小于18章测定力的60% 或小于5N。保护门损坏主要是由于机构设计的不合理或是适用的弹簧性能不好。接地触头弹力不合格原因同条款18。主要是由于材料厚度不足、材料韧性差。
六 条款22 拔出力
此项目在条款21正常操作后进行,不合格之处主要有:插头接地孔在5000次插拔后,用直径为(4.6±0.05)mm、重量为200g的量规2B再次进行检测,量规在30s 内脱出;2. 插座载流插套用直径为(3.8±0.05)mm、重量为200g的量规2A 进行检测,量规在30s 内脱出。此不合格基本都是因为材料厚度不足、材料韧性差而导致的。建议加强材料厚度,并且使用弹性较为出色的磷铜等。
总结
以上出现不合格的原因主要在于客户对标准的理解不正确或不全面,或是没细看标准的备注内容或是缺乏与相关检测机构的沟通,信息了解不充分、不及时。所以,仔细地阅读并理解标准每一细处包含备注的内容,正确地掌握相关量规的使用,与相关机构保持密切联系并及时关注或了解相关的信息非常重要。若能在企业能尽早避免或是在自检时尽早发现这些不合格项目并实施整改措施,就可以节省大量时间、人力、物力和财力了。
图1
图2
图3
图4
图5
参考文献
[1] DIN VDE 0620-1:2010 Plugs and socket-outlets for household and similar purposes - Part 1: General requirements