IEC 60335-2-402024 EXV 家用和类似用途电器的安全第2-40部分电热泵、空调和除湿器的特殊要求标准立项发展报告

家用和类似用途电器的安全第2-40部分：电热泵、空调和除湿器的特殊要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Householdandsimilarelectricalappliances-Safety-Part2-40:Particularrequirementsforelectricalheatpumps,air-conditionersanddehumidifiers摘要随着全球能源结构转型与碳中和战略的深入推进，电热泵、空调器和除湿器作为建筑领域电气化供暖与制冷的关键设备，其安全性和可靠性要求持续提升。国际电工委员会（IEC）于2024年12月11日正式发布IEC60335-2-40:2024EXV标准，该标准是家用和类似用途电器安全系列标准中针对电热泵、空调和除湿器的专用特殊要求，是对IEC60335-2-40技术体系的重大修订与升级。本标准在原有安全框架基础上，充分吸收了近年来可燃制冷剂应用扩展、变频驱动技术普及以及智能互联功能集成等新趋势带来的安全挑战，对结构设计、电气防护、制冷剂泄漏检测、燃烧风险评估及功能安全等方面提出了更为系统和严苛的技术要求。本报告全面梳理了该标准的立项背景、技术修订要点、主要参与单位及标准实施的环境效益与产业影响，旨在为标准使用者及相关利益方提供系统性的技术解读与实施指引。报告指出，该标准的发布将显著提升热泵与空调类产品的安全设计基准，对全球暖通空调产业的技术升级和国际贸易产生深远影响。关键词：家用电器安全；电热泵；空调器；除湿器；可燃制冷剂；IEC标准；功能安全；国际标准Keywords:Householdappliancesafety;Electricalheatpumps;Air-conditioners;Dehumidifiers;Flammablerefrigerants;IECstandards;Functionalsafety;Internationalstandards1引言1.1标准立项背景在全球应对气候变化的紧迫形势下，热泵技术作为高效电气化供暖的核心路径，被国际能源署（IEA）视为实现建筑部门脱碳的关键技术之一。欧盟“REPowerEU”计划、美国《通胀削减法案》以及中国“双碳”目标均对热泵的规模化部署提出了明确的时间表。与此同时，为遏制全球变暖潜值（GWP）较高的氢氟碳化物（HFCs）制冷剂的使用，基加利修正案对各缔约方提出了分阶段削减HFCs的硬性要求，推动制冷行业加速向丙烷（R290）、R32等低GWP可燃制冷剂转型。上述双重趋势使得空调与热泵产品的安全设计面临前所未有的挑战：一方面，可燃制冷剂的充注量不断增大，泄漏燃烧风险随之上升；另一方面，产品能效等级持续提高，变频压缩机、电子膨胀阀等精密部件大量应用，电气安全与功能安全的交互耦合日趋复杂。在此背景下，IEC第61家用电器安全技术委员会（IEC/TC61）对IEC60335-2-40进行了系统性的技术修订，最终形成IEC60335-2-40:2024EXV版本。1.2标准定位与适用范围IEC60335-2-40:2024EXV是IEC60335-1《家用和类似用途电器的安全第1部分：通用要求》的专用标准（Part2），其条款编号与通用标准相对应，构成完整的安全评价体系。该标准适用于额定电压单相不超过250V、其他类型不超过480V的家用和类似用途电热泵、空调器和除湿器，包括装有封闭式电动机-压缩机的设备，以及由电源供电的预制式热泵热水机等。此外，标准还对非家用但存在公众风险的场景（如商店、轻工业场所等）提出了延伸适用要求。2标准修订的关键技术内容2.1可燃制冷剂安全要求的系统性强化本次修订最核心的变化在于对A2L、A2和A3类可燃制冷剂的安全要求进行了全面升级。修订后的标准明确了可燃制冷剂充注量限值、安装场所最小面积要求及通风条件之间的联动关系，引入了“泄漏量计算模型”作为安全设计的基准方法。对于A3类制冷剂（如R290），标准规定了更为严格的电器元件火花控制要求，所有可能产生火花的电气部件必须满足相应的防爆等级或采取有效的隔离措施。2.2机械强度与结构防护的完善针对热泵室外机、空调器压缩机舱等部位可能发生的制冷剂管路振动疲劳、接头松脱等失效模式，新版标准增加了对制冷剂管道系统机械强度的验证要求，包括气密性试验、耐压试验和爆破试验的具体方法和判定准则。对于制冷剂泄漏可能进入乘员舱的移动式空调器，标准增设了结构密封性专项要求。2.3电气安全与功能安全的融合设计随着变频驱动器和智能控制器的广泛应用，标准强化了对功率半导体器件、印刷电路板组件（PCBA）及控制软件的安全要求。新标准引入了IEC61508功能安全理念，对涉及安全关键功能的控制系统（如制冷剂泄漏检测和切断装置）提出了安全完整性等级（SIL）评定要求。同时，标准完善了电机绕组过热保护、过流保护和缺相保护等电气防护条款。2.4制冷剂检测与安全联动装置要求新版标准对制冷剂泄漏检测传感器和自动切断装置提出了明确的性能要求，包括检测精度、响应时间、自诊断功能和失效安全模式。对于充注量超过一定限值的可燃制冷剂系统，标准要求必须配备符合规定等级要求的泄漏检测装置，并在检测到泄漏后自动触发通风或切断电源等保护动作。2.5标志、说明书与安装要求标准对产品的标志内容、警示语要求和使用说明书编制进行了细化。对于使用可燃制冷剂的产品，要求在机身显著位置设置可燃制冷剂类型标识和警示标志，说明书必须包含安装场所最小面积要求、维修资质要求和废弃物处理指引等内容。3标准结构和主要试验方法IEC60335-2-40:2024EXV的结构与IEC60335-1通用要求保持严格对应，其条款编号规则为“通用条款号+特殊要求条款号”，形成层次分明的标准体系。各章节内容在通用要求的基础上进行了针对性的细化、替代或增补，主要涉及以下关键试验方法：-发热试验：针对热泵和空调在制冷和制热两种模式下的温升限值进行了差异化规定，增加了对变频驱动器散热器和压缩机接线端子部位的温升考核要求。-泄漏电流和电气强度试验：修订了潮湿试验后的电气强度试验电压值和泄漏电流限值，增加了对带滤波器电路的电子控制器的泄漏电流测量方法。-机械危险试验：增加了对室外机风机叶片防护网和开式压缩机的机械防护要求，明确了试验探棒和测试力的具体参数。-非正常工作试验：补充了制冷剂部分泄漏和完全泄漏工况下的模拟试验方法，以及电子控制器单一故障状态下的安全性评估方法。-制冷剂可燃性试验：引入了制冷剂燃烧速率、最小点火能量和燃烧下限等参数的测定方法，以及模拟制冷剂泄漏后在电器内部积聚和点火的情景试验。4主要参与单位与标准组织4.1国际电工委员会第61家用电器安全技术委员会（IEC/TC61）IEC60335-2-40:2024EXV由IEC/TC61（家用和类似用途电器的安全技术委员会）负责归口管理，其秘书处设在美国UL标准与认证机构。TC61成立于1953年，是IEC下设的最为活跃且标准制定周期最长的技术委员会之一，其制定的IEC60335系列标准被全球大多数国家采纳为强制性安全认证依据。TC61下设多个工作组（WG）和项目组（PT），其中与电热泵和空调器直接相关的包括WG4（制冷器具）、WG16（热泵、空调器和除湿器）以及专门针对可燃制冷剂安全设立的特别工作组。在本次修订过程中，TC61与IEC/TC61/WG5（电机-压缩机）保持着密切的协调机制，并联合ISO/TC86（制冷与空调）建立了制冷剂安全性联合工作组，以确保部件标准与整机标准之间的技术协调。4.2欧美日等主要国家标准化机构的深度参与在标准的制修订过程中，来自美国保险商实验室（UL）、德国电气工程师协会（VDE）、日本电气安全与环境技术实验室（JET）等机构的专家深度参与了关键技术条款的起草和技术争议的协调工作。美国、欧盟、日本等国家和地区作为热泵与空调产品的主要生产地和消费市场，在可燃制冷剂充注量限值、泄漏检测装置要求和安装安全规范等方面贡献了大量实验数据和技术建议。4.3中国相关标准化技术委员会的参与中国是全国家用电器标准化技术委员会（SAC/TC46）的归口单位，对应参与IEC/TC61的国内技术对口工作。中国家用电器研究院作为SAC/TC46秘书处单位，组织国内骨干企业和检测机构持续跟踪并参与了IEC60335-2-40的历次修订工作，在空调器可燃制冷剂安全、变频控制器可靠性等领域提出了多项中国提案和技术意见，部分意见已被采纳入新版标准。5标准的实施与应用展望5.1对产业技术升级的引导作用IEC60335-2-40:2024EXV的发布将有力推动全球暖通空调产业向低碳制冷剂方向加速转型。随着标准对可燃制冷剂安全要求的系统化和科学化，原有限制性条款对R290等A3类制冷剂应用的制约将有所缓解，为天然工质制冷剂在热泵和空调产品中的大规模应用提供了明确的技术路径和安全准则。5.2对国际贸易与市场准入的影响作为国际通行的安全标准，IEC60335-2-40被广泛采纳为各国强制性认证的基础文件。欧盟低电压指令（LVD）协调标准、中国强制性产品认证（CCC）、海湾七国G-mark认证等均直接将IEC60335-2-40作为安全检测依据。新标准的发布意味着相关产品的检测和认证程序将同步更新，企业需在生产设计环节及早应对新的技术要求，以确保出口产品的合规性和市场准入的连续性。5.3环境效益与社会价值从全生命周期视角来看，该标准通过安全要求的科学化设计，为低GWP制冷剂的推广使用扫清了部分技术障碍，间接促进了高能效热泵产品的市场渗透率提升。预计到2030年，全球热泵存量每增加1000万台，年碳减排量可达数千万吨二氧化碳当量。标准在保障安全底线的前提下，为清洁供暖技术的规模化部署提供了制度性支撑。6结论IEC60335-2-40:2024EXV的发布是国际家用电器安全标准化领域的一项重要里程碑。该标准立足于全球能源转型和制冷剂替代的技术大势，在继承既有安全框架的基础上，对可燃制冷剂安全管理、电气安全与功能安全融合、泄漏检测与联动保护等方面进行了系统性升级，体现了国际标准在技术先进性、风险科学性和产业可实施性之间的良好平衡。展望未来，随着热泵技术向更高出水温度、更低环境温度适应性以及智能化方向持续演进，以及天然工质制冷剂（如R290、R744）应用范围的进一步扩大，IEC60335-2-40标准仍需持续迭代更新。特别是在可燃制冷剂充注量安全模型的精细化、基于风险的安装安全评价方法、以及物联网家电的网络安全与功能安全融合等方面，标准体系仍有进一步完善的空间。建议国内相关标准化技术机构和企业持续深入参与IEC/TC61的国际标准制定工作，加强自主创新技术向国际标准的转化输出，在全球家电安全标准治理体系中发挥更加积极的建设性作用。参考文献[1]IEC60335-2-40:2024EXV,Householdandsimilarelectricalappliances-Safety-Part2-40:Particularrequirementsforelectricalheatpumps,air-conditionersanddehumidifiers[S].Geneva:IEC,2024.[2]IEC60335-1:2020,Householdandsimilarelectricalappliances