发热管检验控制规范.doc

广东新宝电器股份有限公司企业标准

QB/XB CPX XX ：2014

管状发热管零部件检验控制规范
Requirement for metallic tube electric heating element

2014-XX-XX发布 2014-XX-XX实施

广 东 新 宝 电 器 股 份 有 限 公 司
产 品 企 业 标 准 制（修）订 委 员 会

发布

目 录
前 言 III
1. 范围 1
2. 规范性引用文件 1
3. 定义 1
4. 试验的一般条件 2
5. 分类 3
6. 外观要求 3
7. 标识要求 3
8. 尺寸要求 4
9. 装配要求 5
10. 电气安全要求 5
11. 功能性能要求 7
12. 寿命测试要求 8
13. 食品卫生及环保要求 9

前 言
广东新宝电器股份有限公司产品企业标准体系构成：
——国际、国家、行业、地方等标准及法律法规；
——产品企业标准、客户特殊要求；
——产品检验标准、产品设计规范；
——检验类作业指导书。
上述标准的关系如下：

产品关键零部件检验控制规范属于产品企业标准范畴，它主要是依据产品线企业标准、各关键零部件安全类标准、性能类标准及零部件的主要特性来制订。
产品关键零部件检验控制规范是以公司同一产品线为基础编写，用“CPX GL”编码区分，CPX代表产品线，GL代表关键零部件，它对同一类型的产品关键零部件功能性能要求进行了详细规范；产品通用关键零部件标准是以公司不同类型产品通用关键零部件为基础编写，用“TY GL”编码区分，TY代表通用，GL代表关键零部件，它对不同类型通用的产品关键零部件功能性能要求进行了详细的规范。

——产品线企业标准编号规则：
QB/XB
CPX
0X
新宝企业标准
产品线标准
流水编号

——产品通用企业标准编号规则：
QB/XB
TY
00X
新宝企业标准
产品通用标准
流水编号

本标准为管状发热管零部件检验控制规范，检验规范中对零部件的外观、尺寸、标识、装配、安全、性能、可靠性、食品卫生及环保要求等进行了详细的规范和描述。涉及到的产品电器安全标准要求和通用企业标准要求的具体内容没有在本标准内重复体现，在执行时参考相应的标准执行。
本检验控制规范由广东新宝电器股份有限公司总裁办提出。
本检验控制规范由广东新宝电器股份有限公司产品企业标准制（修）订委员会发布。
本检验控制规范由广东新宝电器股份有限公司产品企业标准制（修）订小组起草。
本检验控制规范主要起草部门：产品研发中心、认证测试中心、制造公司开发部、品管部、工程部。
本检验控制规范主要起草人：
本检验控制规范主要包括零部件外观、尺寸、装配关系、安全、性能、可靠性、食品卫生及环保要求等，但如有客户特殊要求的产品，按客户要求进行设计、检测与判定。
原则上关键零部件检验控制规范每年更新一次版本，每季度由产品企业标准制（修）订委员会进行一次标准复审。
本检验控制规范如有更新，产品企业标准制（修）订委员会将对新标准重新受控发布，并以邮件的形式通知到相关人员。届时，旧版标准将：
·重新确认有效性
·作废
·被改进版本替代
·修改

管状发热管检验控制规范
1. 范围
本检验控制规范主要规定了管状发热管（以下简称“发热管”）的术语和定义、分类、主要技术参数和型号、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输及储存。
本检验控制规范适用于安装在水壶、咖啡壶、面包机、电烤箱、油炸锅、三文治机、华夫饼机、煎烤类产品等产品上使用，额定电压不超过480V、单管额定功率不超过6000W的发热管。
本检验控制规范不适用于：
——专门用于工业用途的发热管；
——在真空或绝对压力超过1MPa环境下工作的发热管；
——在易燃易爆环境下工作的发热管。

2. 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本检验控制规范的引用而成为本检验控制规范的条款。凡是注有日期的引用文件有更新时，此标准也应更新；凡是没有标注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
JB/T 4088-2012 日用管状电热元件行业标准
UL 1030 第7版 2014 管状电热元件安全标准
IEC 60335-1:2012、GB 4706.1-2005 家用和类似用途电器的安全 第1部分：通用要求

3. 定义

3.1 管状发热管（简称发热管） sheathed heating element
以金属管为外壳、合金电热丝作发热体，在两者之间充以密实的氧化镁粉或类似绝缘物作为绝缘介质，并通过引出棒接至电源的一种用于加热的元件。
3.2 发热体 heater
一种合金电热丝，发热管的发热源。
3.3 引出棒（冷针） lead-out rod
导电的金属零件，其与发热体有良好的连接：直接或通过连接于其上的插片、连接片等元件与电源相连。
3.4 展开长度 unfolding length
发热管金属管的直线与弯曲部分的长度的总和。
3.5 发热长度 heating length
发热管图样上安装发热体部分的长度。
3.6 发热表面 heating surface
发热管发热长度上所对应的金属管表面。
3.7 表面负荷 surface load
发热表面上单位面积的功率（W/cm2）。
发热表面长度

计算公式：
表面负荷=该元件功率值/该元件发热表面面积
3.8 正常工作 normal operation
当发热管与电源连接时，其按正常使用（条件）进行工作的状态。
3.9 工作温度 working temperature
发热管在额定输入功率且正常工作状态下，发热表面的平均温度。
3.10 模拟条件 simulation condition
在本标准各章条的状态下，采取一些措施，使发热管发热表面的平均温度与工作温度基本相符的工作条件。
3.11 损坏 damage
发热管有以下情况之一时，则被认为损坏：
——能承受的工作温度下的电气强度低于正常规定值的75%；
——工作温度下的泄漏电流大于3.5mA；
——工作时外壳产生火焰、熔融物或其他不可能修复的损坏。
3.12 工作寿命 operation life
发热管在正常工作条件下工作至损坏的累计工作时间。
3.13 潮态条件 humidity condition
指周围空气相对湿度为93%±3%、温度为20℃-30℃之间任何一个方便值T的1K之内的环境。
3.14 干烧 dry heating
用于加热液体的发热管，在全部或部分发热表面未浸渍于液面下的一种工作状态。
3.15 等效电阻 equivalent resistance
发热管在工作温度下的直流电阻，它与发热管的冷态电阻关系如下：
R(T)=R0〔1+ɑ(T-T0)〕
式中：
R(T)——工作温度T下的直流电阻，单位为Ω
R0 ——冷态电阻，单位为Ω
ɑ ——电阻温度系数，单位为每开（K-1）
T ——工作温度，单位为℃
T0 ——冷态时对应的温度，单位为℃
3.16 安全特低电压 safety extra-low voltage
导体之间以及导体与地之间不超过42V的电压，其空载电压不超过50V。

4. 试验的一般条件
4.1 环境温度:
测试用室温水温度为20-25ºC；
对于性能类测试应在20±5ºC环境温度中进行；
对于寿命类测试应在15-35ºC环境温度中进行；
环境相对湿度应≤90%。
4.2 试验频率：
交流器具如标有额定频率则仅用交流并在额定频率下进行试验。而交直流两用器具则用最不利的电源进行试验。
没有标出额定频率或标有50Hz到60Hz频率范围的交流器具，则用50Hz或60Hz中最不利的那种频率进行试验。
4.3 试验电压：
标识有一个或多个额定电压范围的器具，以最不利的那个电压为基础进行试验。
注1：如果一个电热器具被设计有一个额定电压范围，则其电压范围的上限通常是其范围内的最不利电压。
标识有多个电压（如双电压器具120V/240V）的器具，在每个电压下分别进行测试。
5. 分类
5.1 按加热介质的特点分类：
——用于加热液体（水、食用油等）
——用于加热气体（静止或流动空气等）
——用于加热其他物质
5.2 按外管截面形状分类：
——圆形管
——非圆形管
5.3 按外管制造工艺分类：
——有缝不锈钢管
——无缝不锈钢管
5.4 按发热管是否嵌装分类：
——非嵌装发热管
——嵌装发热管

6. 外观要求
6.1不得有明显的、非正常加工生产所造成的机械伤痕、变形或局部膨胀。
6.2弯曲处不得有皱纹、凹凸等现象。
6.3漆层、镀层、金属或非金属的喷镀层或渗铝层应均匀牢固，不应有气泡、剥落或局部堆积现象。
6.4 冷端陶瓷密封塞不得有缺损、裂纹等现象。
6.5 冷针、冷针插接片、接地片不可弯曲变形，表面不得有生锈等腐蚀现象。

7. 标识要求
7.1 发热管上应有永久性标志，标志的内容应包括：
——制造厂或代号或商标
——产品型号
——出厂年月
——额定电压及额定功率
7.2 丝印标识应清晰易读，字体高度不小于3.0mm，用以下方式确认其是否合格：
——用沾有95%浓度酒精的棉布来回轻檫15s，再用水檫15s；
——用沾有汽油的棉布来回轻檫15s，再用水檫15s。
注：此试验需分别在冷态及加热至工作温度冷却后进行。
7.3 压印标识应清晰易读，字体高度不小于3.0mm，深度不小于0.3mm。
7.4 焊有法兰或紧固装置并用于加热液体的、接头安装在液面以下的发热管，应有承受水压力的标志。
7.5 包装外箱应有耐久明显的标志，标志内容包括：
——制造厂名称
——产品名称及型号
——数量
——净重、毛重
——采用的标准编号
——箱子尺寸（长×宽×高），单位为mm
——装箱编号
——“轻放”、“防晒”、“防雨”、“防潮”标记
——出厂年月
7.6制造商的出厂检测合格报告需与产品一同提供。
7.7对有RoHS要求的物料，需在包装上有RoHS标记，并有RoHS证书或提供RoHS符合声明。

8. 尺寸要求
8.1发热管的相关尺寸符合相关图纸或技术文件要求。
8.2对于装有插接端子的发热管，其插接端子的尺寸应符合GB17196的要求。
注：UL规格发热管插接端子的尺寸应符合UL310的要求。
8.3 X光检查
8.3.1冷针在发热管内部的长度L应符合表1的要求：
L

X
X

表1
单位：mm

若发热管的横截面为非圆形，则其对冷针几何尺寸的要求按照制造商提供的技术文件进行考核。
8.3.2发热体置于管中心位置且均匀分布，填充物填充均匀且无空隙，冷针和发热体与金属外管内壁的间隙X至少1.0mm。
8.4发热管的外径尺寸极限偏差应不超过表2的规定值。
表2

若发热管的横截面为非圆形，则其对冷针几何尺寸的要求按照制造商提供的技术文件进行考核。
8.5发热管的弯曲形状应保证冷针的内端处在管子直线部分，且与弯曲起点的距离应不小于10mm。
8.6发热管中电位差大于40V的两载流部件之间，以及载流部件与外壳之间的绝缘填充物的厚度应不小于1mm。
8.7发热管中电位差大于40V的两载流部件之间，以及载流部件与外壳之间的间隙应不小于1.2mm，外露冷针与外壳之间的距离应不小于1.2mm。
8.8发热管的发热表面之间的距离应≥2mm。
8.9外壳为普通钢材或机械性能优于普通钢材的其他合金材料时，其壁厚应不小于0.35mm。
8.10发热管的弯曲半径应不小于管径的2.5倍。
8.11冷针的横截面积应不小于发热体横截面积的7倍。
8.12表面负荷不应超过下表。

9. 装配要求
9.1冷针应能承受的拉力应为自身抗拉力的70%，但不大于1000N，试验时间为3min，试验后不发生位移或断裂现象。
注：自身抗拉力是指能使冷针被拉出的拉力。
9.2焊接有接线片或插片端子的冷针，应对接线片或插接片施加200N的拉力，试验时间为3min，试验过程中，接线片或插接片不应断裂或脱落。
9.3陶瓷塞应能承受20N的拉力无松脱现象。
9.4发热管两端管口密封剂应均匀分布，不能有溢出。

10. 电气安全要求
10.1输入功率
输入额定电压，在正常工作状态下，发热管实测输入功率不应超出表3的偏差。
表3

10.2泄漏电流
10.2.1正常工作温度下的泄漏电流
输入1.15倍额定功率所需的电压，发热管在正常工作状态下工作至温度稳定状态，其泄漏电流不超过0.5mA。
10.2.2潮态试验后的泄漏电流
试验应在发热管不通电工作，并做完10.4潮态试验后进行。
试验电压为额定电压的1.06倍，施加在发热管带电部件与外管壳之间，在5s之内通过低阻抗电流表测量泄漏电流。
10.2.3密封试验后的泄漏电流
试验应在发热管不通电工作，并做完10.5密封试验后进行。
试验电压为额定电压的1.06倍，施加在发热管带电部件与外管壳之间，在5s之内通过低阻抗电流表测量泄漏电流。
10.3电气强度
10.3.1冷态电气强度试验
发热管的绝缘应能承受相应的电气强度试验，试验时间为1min，试验设备的整定电流为5mA，在试验期间不应出现击穿。
不同的额定电压对应的试验电压见表4。
表4
单位：V

10.3.2工作温度下的电气强度试验
试验必须在进行完10.2.1的试验后5s内进行，试验方法同10.3.1。
10.3.3潮态条件下的电气强度试验
试验必须在进行完10.2.2的试验后5s内进行，试验方法同10.3.1。
10.3.4密封试验后的电气强度试验
试验必须在进行完10.2.3的试验后5s内进行，试验方法同10.3.1。
10.4潮态试验
发热管应能承受在正常使用中可能出现的潮湿条件。
将发热管放入温度为20-30℃、湿度为93±3%的恒温恒湿箱中48h。
试验后需通过10.2.2、10.3.3和10.8.2的相关试验。
10.5发热管金属管密封试验
把发热管浸在酸化水中（2%-3%盐酸、硫酸或硝酸的水溶液）3h，并使发热管的两个冷针至少露出液面5mm。
试验后需通过10.2.3和10.3.4的相关试验。
10.6非正常测试
把发热管固定于测试支架上，测试支架支撑发热管冷端，使发热管距离周围表面至少150mm，输入1.15倍额定功率所需电压，让发热管连续工作7h或最终结果出现。试验过程中，不应出现管体变形、喷火、金属熔融、穿管、密封剂泄漏等现象，待发热管冷却至室温，需通过10.3.1的冷态电气强度试验。
10.7干烧测试
发热管应能承受下述的干烧试验，而不损坏。
10.7.1试验功率：
a、额定输入功率。
b、过载：发热管Pn≤100W，试验功率为1.33Pn（即1.15Un）；
Pn＞100W，试验功率1.27Pn或（1.21Pn+12W），两者取较大值（即1.13Un或1.1Un）。
10.7.2试验方法：
发热管在试验前，应按最终在产品的应用方式安装。调节电源电压时发热管在充分发热的条件下输入功率达到规定值，如下表未作要求，则：通电1h，冷却0.5h到室温，必要时可采用强迫冷却，共测试100个循环。
产品
发热组件
发热管，加热方式
通电
冷却
循环数
冷却方式
直插式水壶
蛇形发热管
不锈钢管，管-水
25s
30s
30
水
塑胶水壶/钢煲水壶
马蹄形发热盘
铝包铜管，管-盘-板-水
25s
30s
30
水
滴落式咖啡壶
发热管
双铝管，管-水管、管-硅脂-板-杯
60s
60s
30
水
滴落式咖啡壶
发热管
双铝套铁管，管-水管、管-硅脂-板-杯
80s
60s
30
水
咖啡机
水灌式发热煲
不锈钢管，管-煲体
90s
60s
30
水
咖啡机
即热式发热煲
不锈钢管，管-水管
90s
60s
30
水
咖啡机
贮水式发热煲
不锈钢管，管-煲体
90s
60s
30
水
固定式油炸锅
拉伸铝锅
低碳钢镀铜管/铝管，管-锅-油
80s
60s
30
水
分离式油炸锅
压铸铝锅
低碳钢镀铜管/铝管，管-锅-油
80s
60s
30
水
分离式油炸锅
发热管
不锈钢管，管-空气-锅-油
80s
60s
30
水
浸泡式油炸锅
发热管组件
不锈钢管，管-油
180s
80s
30
水
电炉
发热管
发热管，管-空气-锅-食物
180s
80s
30
风
电烤炉
发热管
发热管，管-空气-锅-食物
60s
60s
30
风
电烤箱
发热管
不锈钢管，管-空气-食物
600s
80s
30
风
面包机
发热管
不锈钢管，管-空气-桶-食物
300s
80s
30
风
爆米花机
发热盘组件
发热管，管-盘-锅-玉米
180s
80s
30
水
奶瓶消毒器
发热盘组件
发热管，管-盘-锅-水
180s
80s
30
水
烟熏炉
发黑管
不锈钢管，管-空气-食物
1h
0.5h
30
风
普通电烫斗
铝底组件
镀铜铁管/铜管/不锈钢管，管-底板-水
50s
50s
30
水
煎烤类
发热管
不锈钢管/铝管，管-盘-食物
60s
30s
30
风
蒸汽站
锅炉
铁镀铜管/铝管，管-板-锅炉-水
25s
30s
30
水
蒸汽地拖
锅炉
发热管，管-锅炉-水
25s
30s
30
水

10.8绝缘电阻
绝缘电阻测量用DC500V的绝缘电阻测试仪测量。
10.8.1发热管冷态绝缘电阻不低于100 50MΩ。
10.8.2在完成潮态试验后，发热管绝缘电阻≥100 1MΩ；UL规格≥50 000Ω。
10.8.3工作温度下的热态绝缘电阻不低于下式计算值。但最低不低于10 1MΩ，测量应在断电后10s内完成。
R=[（10-0.015T）*10³]/L（MΩ）
式中：R——热态绝缘电阻，MΩ
L——发热长度mm
T——工作温度℃

11. 功能性能要求
11.1管体温度测量
发热管正常工作时的管体温度不应超过已证明的、该材料能够安全使用的限值。
注：本要求仅适用于加热气体的发热管。
发热管在正常工作状态下工作，环境温度保持在15-30℃之间，待管体温度稳定后，对其最高温度点进行测量，测量使用热电偶，通过锡焊、铜焊等方式固定在管体相应部位进行测量。
所得结果以25℃为基准进行校准，所校准温度值应满足下表要求：

11.2发热升温时间
在额定电压下，发热管从环境温度升至正常工作温度的时间应不大于15min。
11.3发热均匀性
发热管在额定电压下正常工作至工作温度状态，检查其发热表面应颜色均匀，不能有暗黑区域。
注：必要时，可使用热敏成像仪观察其发热表面的热量分布情况。
11.4盐雾测试
本试验按照《QB/XB TY005产品金属部件耐腐蚀性能要求》的相关要求进行，SUS304发热管需进行4h
试验，其他材质的发热管需进行24h试验。
试验后，发热管表面允许有轻微的且可擦除的锈迹。
12. 寿命测试要求
12.1工作寿命
给发热管输入额定电压，在正常工作状态下工作1h，冷却0.5h到室温（允许使用风冷），以此为
1个循环，共做3000个循环。
注：如制造商同意，则可以1.24倍额定功率进行试验，循环次数可减少至250个循环。
试验后，发热管应能正常工作，需符合第10.1输入功率、10.2.1泄漏电流、10.3.2电气强度的要求。
12.2通断电寿命
给发热管输入额定电压，在发热管达到充分发热条件后10min开始做2000次的通断电操作，通电时
间为1.5min，断电时间为0.5min。
试验后，发热管应能正常工作，需符合第10.1输入功率、10.2.1泄漏电流、10.3.2电气强度的要求。

13. 食品卫生及环保要求
13.1用于销往欧洲产品的发热管，其包含的所有物质需满足以下欧洲法规要求：
2011/65/EU 欧盟电子电气有害物质限用指令（RoHS）
1907/2006/EC 欧盟化学品注册、评估、授权及限制的法规(REACH）
13.2用于销往北美洲产品的发热管，其表面的涂层需满足以下美国的标准：
16 CFR 1303 含铅油漆和某些带有含铅油漆的消费品禁令