IEC 61558-2-72023 变压器、电抗器、电源装置及其组合的安全.第2-7部分玩具用变压器和电源装置的特殊要求和试验标准立项发展报告

变压器、电抗器、电源装置及其组合的安全第2-7部分：玩具用变压器和电源装置的特殊要求和试验标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Safetyoftransformers,reactors,powersupplyunitsandcombinationsthereof-Part2-7:Particularrequirementsandtestsfortransformersandpowersupplyunitsfortoys摘要随着全球玩具产业的持续发展以及电子化、智能化玩具产品市场渗透率的快速提升，玩具用变压器和电源装置作为玩具产品的重要电气部件，其安全性日益受到各国监管机构、制造商和消费者群体的高度关注。玩具产品使用群体具有年龄小、认知能力弱、自我保护意识不足等特殊性，由此对其供电设备的安全性能提出了远比普通电子设备更为严格的技术要求。IEC61558-2-7:2023《变压器、电抗器、电源装置及其组合的安全第2-7部分：玩具用变压器和电源装置的特殊要求和试验》由国际电工委员会（IEC）发布，是IEC61558系列标准框架下专门针对玩具用变压器和电源装置制定的专项安全技术要求。本报告对该标准的立项背景、技术内容框架、关键试验要求、适用对象及国内外应用状况进行全面系统的梳理与分析，阐述了该标准的修订对促进玩具配套电气设备质量提升、保障儿童人身安全以及推动国际贸易便利化等方面的积极作用，并在此基础上对标准未来发展趋势进行了展望。关键词：玩具用变压器；电源装置；电气安全；IEC61558；特殊要求；安全试验Keywords:transformersfortoys;powersupplyunits;electricalsafety;IEC61558;particularrequirements;safetytests一、引言1.1标准立项的背景与意义玩具是儿童成长过程中不可或缺的陪伴物品，根据中国玩具和婴童用品协会统计数据，近年来全球玩具市场规模持续扩大，2023年全球玩具零售额已突破千亿美元大关。在玩具产品日趋电子化、智能化的趋势下，越来越多的玩具产品依赖外部电源供电或通过适配器进行充电，玩具用变压器和电源装置作为供电环节中的核心组件，其安全性直接关系到儿童的生命健康安全。从产品安全的角度来看，儿童在使用电驱动玩具时，可能面临电击、过热、机械危险、辐射危害等多种潜在风险。由于儿童缺乏足够的危险识别能力和应急反应能力，任何安全防护措施的缺失都可能导致严重后果。因此，针对玩具用变压器和电源装置制定专门的安全技术标准，实施更加严格的特殊要求和试验方法，具有重要的现实意义和社会价值。1.2标准体系的整体架构IEC61558系列标准是国际电工委员会下设的“变压器、电抗器、电源装置及其组合的安全”标准体系，该系列标准采用“通用要求+特殊要求”的结构模式进行编制。其中，IEC61558-1规定了变压器、电抗器、电源装置及其组合的通用安全要求，而各个部分则针对不同应用场景和产品类型制定特殊要求。IEC61558-2-7正是该系列标准中专用于玩具用变压器和电源装置的特殊要求部分，它是对通用要求的补充和细化，与通用要求部分配合使用。这种“通用+特殊”的标准架构模式在国际标准化领域得到了广泛应用，其优势在于既保证了不同类别产品在基本安全要求上的一致性，又能够充分体现各类产品的特殊技术特征和安全需求。二、标准内容概述2.1标准的适用范围IEC61558-2-7:2023适用于：-内装玩具用变压器和电源装置的玩具；-外部玩具用变压器和电源装置，包括单独出售的玩具用变压器和电源装置；-随玩具一起包装的变压器和电源装置。从适用产品类型来看，该标准涵盖开关型电源装置和线性电源装置，额定电源电压不超过250V，额定输出不超过200VA（线性电源装置）或根据特定条件限定的开关电源装置。该标准同时适用于内置式和外置式两种形式的电源装置。2.2与通用标准的关系IEC61558-2-7:2023是对IEC61558-1:2017《变压器、电抗器、电源装置及其组合的安全第1部分：通用要求和试验》的补充和修订。在标准体例上，IEC61558-2-7:2023对应IEC61558-1中的各条款给出了替代或补充规定。当本部分的要求与通用标准存在差异时，以本部分的特殊要求为准。这一编制方式保证了标准体系的严谨性和层次性，同时便于使用者准确理解各项要求的适用范围。值得注意的是，本版本取代了IEC61558-2-7:2007及其修订件。与2007版本相比，2023版本在多个技术层面上进行了更新和修订，以反映近年来在电气安全技术领域的最新认知和技术进步，同时对标准文本结构和术语表述进行了优化，更好地与IEC61558-1:2017保持一致性。2.3关键技术要求（一）防电击保护要求玩具用变压器和电源装置在防电击保护方面的要求远高于一般用途的同类产品。标准规定，玩具用变压器和电源装置在结构设计上必须确保在正常使用和合理可预见的误使用条件下，使用者无法触及到危险带电部件。具体而言：-外壳的防护等级、开孔尺寸和形状必须经过严格评估，确保儿童手指（模拟儿童手指的试验探针）无法触及内部带电部件；-对输出电压、输出电流和输出功率的限值有明确规定，在正常工作条件和故障条件下均须满足安全特低电压（SELV）的要求；-对绝缘材料、爬电距离和电气间隙提出了比通用要求更为严格的规定。（二）结构设计要求标准对玩具用变压器和电源装置的结构设计提出了全面细致的要求。例如，在机械强度方面，玩具用变压器和电源装置须能承受规定的跌落试验和冲击试验而不发生可能导致危险的损坏。由于玩具使用环境的特殊性，标准要求外壳应具备足够的机械强度，以抵御儿童在玩耍过程中可能产生的粗暴操作。此外，标准还对元器件固定方式、内部布线的机械防护、接线端子的结构等方面做出了具体规定。（三）温度限值要求温度控制是保障玩具用变压器和电源装置安全运行的关键因素。标准对不同部位的温度限值作了详细规定，包括绕组温升限值（按绝缘耐热等级划分）、外壳表面温升限值、电源线温升限值以及开关和连接器的温升限值等。值得特别关注的是，对于儿童可能接触到的外壳表面，其温升限值远低于一般电气设备的要求，以防止烫伤儿童。同时标准还规定了在异常工作条件下绕组的温度保护要求，确保绕组不因温度过高而损坏或引发火灾危险。（四）异常工作与故障条件试验玩具用变压器和电源装置在发生单一故障（如元器件短路或开路、风扇堵转、输出端短路等）时，不应产生电击、火灾、机械伤害等危险。标准对此规定了系统性的故障条件试验方法，并要求试验过程中不出现标准所不允许的损坏情况。该部分要求充分体现了“故障安全”的设计理念，即任何单一故障不应导致对使用者产生危险。（五）标识与说明书要求标准对标识要求和随附文件（说明书）的内容做了明确规定，包括额定参数标识、安全警示标识等。标识应持久、清晰、易于辨认。说明书需包含适用年龄范围、安全使用注意事项、维护保养指导等信息。合理的标识和说明对于指导消费者正确使用产品、避免误操作危害具有重要意义。2.4关键试验方法（一）电气强度试验在电气强度试验方面，标准规定了玩具用变压器和电源装置在不同部位之间应能承受的试验电压值及其持续时间。试验电压的数值和施加位置由工作电压、绝缘类别和绝缘等级等因素决定。该试验旨在考核产品的绝缘性能是否能满足安全要求。针对玩具类产品的特殊性，试验电压值的确定更为严格，试验过程中的判定要求也更为苛刻。（二）机械危险试验标准从多个维度设置了机械危险试验项目，以确保产品在机械结构上对儿童不会造成伤害。试验内容包括：-外壳开孔试验：使用标准试验指和试验探针检测外壳开孔尺寸和形状，防止儿童手指或金属物品意外深入触及带电部件或运动部件；-跌落试验：模拟产品在正常使用或搬运过程中可能经历的意外跌落，考核产品的结构完整性和安全性；-锐边锐角试验：检查外壳、散热孔等部位的边缘和尖角是否可能划伤儿童皮肤。（三）发热试验发热试验在规定的环境温度和负载条件下进行，使用热电偶或红外热像仪等设备测量产品各部位的温度，并评估是否超出了标准规定的温升限值。该试验是评估产品在长时间工作条件下热安全性能的重要手段。（四）环境试验根据玩具产品的实际使用环境，标准要求进行湿热试验（评估产品在高温高湿环境下的安全性能）、温度循环试验（考核产品耐受温度变化的能力）等环境适应性试验项目，确保产品在不同气候条件下均能安全运行。三、标准修订内容与主要变化IEC61558-2-7:2023相对于前一版本（IEC61558-2-7:2007及其修订件）在技术内容上进行了一系列重要更新，主要体现在以下几个方面：第一，标准结构体系的更新。2023版标准与IEC61558-1:2017版通用标准保持了更好的结构对应关系，对条款编号进行了全面调整，便于使用者对照阅读和执行。第二，技术要求的细化与完善。新版标准对开关电源型玩具用变压器和电源装置的技术要求进行了更加详细的规定，这反映了近年来开关电源技术在玩具供电领域应用日益普及的行业现状。第三，与法规要求的进一步协调。新版标准更加充分地考虑了全球主要经济体在玩具安全法规方面的最新要求，如欧盟玩具安全指令（2009/48/EC）及其后续修订的要求框架，加强了国际标准与法规之间的衔接。第四，术语和定义的更新。新版标准根据技术发展对部分术语和定义进行了更新和统一，增强了标准文本的准确性和可读性。四、主要编制单位介绍4.1国际电工委员会（IEC）国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission，简称IEC）成立于1906年，总部位于瑞士日内瓦，是世界上成立最早的国际性电工标准化机构，负责有关电气工程和电子工程领域中的国际标准化工作。IEC的宗旨是促进电工电子领域标准化的国际合作，通过制定和发布国际标准，促进全球电气电子产品的安全性、兼容性和互换性。在组织架构上，IEC下设多个技术委员会（TC）和分技术委员会（SC），其中TC96“变压器、电抗器、电源装置及其组合”技术委员会（TechnicalCommittee96:Transformers,reactors,powersupplyunits,andcombinationsthereof）负责制定和维护变压器及电源装置领域的标准体系。IECTC96下属的WG5工作组（WorkingGroup5）具体负责玩具用变压器和电源装置标准——即IEC61558-2-7——的编制与维护工作。4.2IECTC96/WG5工作组的工作机制IECTC96/WG5工作组由来自各成员国的技术专家组成，包括来自中国、德国、日本、美国、韩国、法国、英国等主要经济体标准化机构的代表。工作组遵循IEC导则规定的程序开展标准的制定、修订和维护工作，通常每5-7年对各标准进行系统性复审，以确定是否需要修订或更新。工作组在IEC61558-2-7:2023的制修订过程中，广泛收集了来自各国国家委员会、行业组织、检测认证机构和制造商的技术意见，组织多轮工作组会议和技术讨论，通过CD（委员会草案）、DIS（国际标准草案）、FDIS（最终国际标准草案）等阶段的投票和评审流程，最终促成了该标准的正式发布。整个编制过程体现了IEC在国际标准化工作中的开放、透明和协商一致原则。4.3中国参与情况及贡献中国是IEC的重要成员国，中国国家标准化管理委员会（SAC）代表中国参与IEC的活动。中国的标准化技术机构和检测认证机构积极参与IECTC96/WG5的工作，在玩具用变压器产品安全要求方面提出了多项技术建议，为标准的制定和完善做出了积极贡献。此外，中国的多家检测认证机构和标准化研究单位参与了该标准的国内转化和相关技术研究工作，为标准的国内应用提供了技术支撑。五、标准实施影响分析5.1对玩具产业的影响IEC61558-2-7:2023的实施对全球玩具产业将产生深远影响。对于玩具制造商而言，该标准明确了玩具用变压器和电源装置的安全技术要求，为产品设计开发提供了清晰的技术依据。制造商需要按照新版标准的要求，对产品设计方案进行评估和优化，确保产品满足各项安全要求。对于不符合标准要求的产品，需要进行设计改进或技术升级，这将有助于提升整个行业的产品质量水平和安全管理能力。5.2对国际贸易的影响IEC国际标准是全球贸易技术壁垒协议（TBT协定）所推荐采用的技术法规和标准基础。IEC61558-2-7:2023作为一项国际标准，其发布实施对于消除国际贸易中的技术壁垒、促进玩具产品的国际贸易自由化和便利化具有重要作用。各国在制定本国玩具安全技术法规时，可参照采用该标准，从而实现各国技术要求之间的协调一致，减少因技术标准差异导致的贸易摩擦。值得注意的是，我国与欧盟、美国、日本等主要贸易伙伴在玩具安全标准方面一直保持着较为紧密的协调。该标准的发布为我国玩具产品出口至国际市场提供了有力的标准支撑。在“一带一路”倡议的大背景下，加强与沿线国家在标准领域的合作与互认，对于拓展国际市场空间具有深远意义。5.3对检测认证行业的影响六、结论与展望6.1结论IEC61558-2-7:2023《变压器、电抗器、电源装置及其组合的安全第2-7部分：玩具用变压器和电源装置的特殊要求和试验》是国际玩具供电设备安全领域的重要技术标准。该项标准的发布，对保障儿童使用电驱动玩具产品的人身安全、提升玩具用变压器和电源装置的产品质量水平、促进全球玩具产业的健康发展以及推动国际贸易技术协调起到了积极的推动作用。该标准在结构体系、技术要求和试验方法等方面的全面更新，充分反映了行业领域的最新技术进展和安全理念。标准中提出的安全技术要求具有科学性、先进性和可操作性，为产品设计、制造、检测和认证提供了全面的技术依据，具有良好的适用性和实用价值。6.2发展趋势展望随着科技的不断进步和玩具产业的持续创新，玩具用变压器和电源装置的安全标准也将面临新的挑战和发展机遇。未来该标准的发展可能呈现以下几个趋势：智能化安全技术的融入。随着物联网、人工智能等技术在玩具产品中的广泛应用，玩具用变压器和电源装置将面临新的安全挑战，如网络信息安全、数据隐私保护等新兴问题可能逐步纳入标准的考量范围。新型供电技术的纳入。无线充电、USBPD快充、太阳能供电等新型供电技术的快速发展和广泛应用，对现有标准的技术框架提出了新的要求，标准可能需要相应扩展技术范围。安全要求的持续提升。随着社会各界对儿童安全保护意识的不断增强和科学研究的不断深入，标准的各项安全技术指标有望进一步提高，安全评估方法也将更加科学和完善。国际协调的不断深化。在全球贸易一体化的背景下，国际标准与各国标准的协调一致仍将是标准发展的主要方向，多边和双边标准互认机制也将不断深化。绿色环保与可持续发展。能效要求、材料环保性要求等可持续发展相关议题可能在标准中得到更多关注，推动玩具用变压器和电源装置向更加节能环保的方向发展。参考文献[1]IEC61558-2-7:2023,Safetyoftransformers,reactors,powersupplyunitsandcombinationsthereof-Part2-7:Particularrequirementsandtestsfortransformersandpowersupplyunitsfortoys[S].Geneva:IEC,2023.[2]IEC61558-1:2017,Safetyoftransformers,reactors,powersupplyunitsandcombinationsthereof-Part1:Generalrequirementsandtests[S].Geneva:IEC,2017.[3]IEC61558-2-7:2007,Safetyofpowertransformers,powersupplies,reactors