1、国内外技术新进展772023 年第 3 期 安全与电磁兼容0引言国际安规由 IEC/UL 60950 变更为 IEC/UL 62368，国内相应由 GB 4943.1-2011信息技术设备 安全 第 1部分：通用要求变更为 GB 4943.1-2022音视频、信息技术和通信技术设备 第 1 部分：安全要求，按新版标准，机箱侧面开孔可能会按照机箱底部开孔进行要求，即之前按照5 mm开孔的部分，会被要求按照3 mm开孔。开孔的变更会引起产品设计的变更。首先，在相同孔密度下，孔越大散热效果越好，而孔直径从 5 mm 变成 3 mm，会导致产品散热性能降低，从而影响产品设计可靠性。其次，按照旧版标准，
2、行业内产品均是按照5 mm 的孔径设计模具，变更后会导致原有众多模具的弃用，造成极大的浪费，重新制作 3 mm 开孔模具，造成研发成本大大提高，产品加工周期延长。摘 要：安规是产品认证中对产品安全的要求，产品从设计到销售、到终端用户，贯穿产品使用的整个寿命周期，相对于销售地的法律、法规及标准产品安全符合性。安规的更新直接导致产品设计的巨大变化，其中 GB4943.1-2022防火防护外壳开孔的调整影响着产品结构和产品可靠性性能，是产品设计的难点和重点。产品设计时，在后窗上设置遮挡件，使被遮挡部分不属于潜在引燃源(PIS)滴燃区域的投影范围，这样就能使后窗上部分散热孔可以保持原有的开孔尺寸。在满
3、足新标准的情况下，减少了开孔尺寸的改动，原有的模具可继续沿用，降低制作成本的同时提高了产品的性能。关键词：服务器；安规；防火外壳；机箱开孔；结构改善流程引用格式:田立良，党杰.GB4943.1-2022 对服务器机箱外壳影响分析以及改善对策 J.安全与电磁兼容,2023(3):77-81.TianLiliang,DangJie.AnalysisoftheImpactofGB4943.1-2022ontheServerEnclosureandImprovementMeasuresJ.SAFETY&EMC,2023(3):77-81.(inChinese)Abstract：Safetyregula
4、tionsrefertotherequirementsforproductsafetyinproductcertification,andtheproductsafetycompliancewiththelaws,regulationsandstandardsoftheplaceofsalethroughouttheentirelifecycleoftheproductfromdesign,salestoterminaluse.TheupdateofGB4943.1-2022willleadtogreatchangesinproductdesign.Amongthem,theadjustmen
5、toftheopeningofthefireprotectionshellaffectstheproductstructureandproductreliabilityperformance,andisalsothedifficultyandfocusofproductdesign.Duringtheproductdesign,theblockingpartissetontherearwindow,sothattheblockedpartdoesnotbelongtotheprojectionrangeofthePIS(potentialignitionsoure)drip-burningar
6、ea.Becauseoftheblockingpart,thescatteredhotholesontheupperpartoftherearwindowcanmaintaintheoriginallargediameterholes.Undertheconditionofmeetingthenewstandard,thechangeoftheholesizeisreduced,sothattheoriginalmoldcancontinuetobeused,reducetheproductioncost,andimprovetheproductperformance.KeywordsKeyw
7、ords：server;safety;flameproofenclosure;chassisopening;structureimprovementprocessGB 4943.1-2022 对服务器机箱外壳影响分析以及改善对策AnalysisoftheImpactofGB4943.1-2022ontheServerEnclosureandImprovementMeasures浪潮电子信息产业股份有限公司 田立良 党杰综上所述，如何在符合安规开孔的情况下保证产品的散热性能，是目前本领域技术人员亟待解决的问题1。1安规现状1.1 中国安规概况我国现行信息技术设备的 GB 4943.1-2011
8、等同采用 IEC 60950-1:2005 第二版，随着信息技术设备的技术不断发展，该标准已经跟不上新型产品安全检测的要求。为适应产品技术的发展和应用领域的不断拓宽，同时综合考虑我国地理环境、气候条件及供电系统等实际情况的需要，国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会于 2022 年 7 月 19 日发布新版 GB 4943.1-2022，等同采用 IEC 62368-1:2018 第三版，新标准将于 2023年 8 月 1 日起实施2。New Progresses of Technology Worldwide78SAFETY&EMC No.3 20231.2 其他国家安规概况信息技术设备
9、适用的最新国际安规为 IEC 60950-1:2005+AMD1:2009+AMD2:2013 和 IEC 62368-1:2018。欧盟使用标准为 EN 62368-1:2014 和 EN IEC 62368-1:2020，EN 62368-1:2014 的失效时间为 2024 年 7 月 6 日，届时将被 EN IEC 62368-1:2020 替代。其它国家正在陆续导入 IEC 62368 的第二版和第三版标准，总体趋势是陆续导入第三版标准，具体概况见表 13。由于法规版本的更新，各国都面临新老版本转化过程中的改善设计问题。2安规对防火防护外壳和防火挡板的结构要求2.1 顶部开孔要求防火
10、防护外壳的顶部开孔尺寸不超过下列规定，则不需要进行试验：任何方向的尺寸 5 mm，或宽度 1 mm（长度不限）4。2.2 底部开孔要求防火防护外壳和防火挡板的底部开孔如果满足下列条件之一，则不需要进行试验：a）底部开孔尺寸不超过下列规定：任何方向的尺寸 3 mm，或宽度 1 mm（长度不限）。b）满足 V-1 级材料或 HF-1 级泡沫材料要求的元器件和零部件，或通过 GB/T 5169.5-2020 施加 30 s 火焰的针焰试验的元器件，底部开孔尺寸不应超过任何方向的尺寸 6 mm，或宽度 2 mm（长度不限）。如图 1 所示，PIS 分为电弧性 PIS 和电阻性 PIS，PIS 可以是点
11、、元器件或印制板上的印制线。2.3 侧面开孔要求防火防护外壳和防火防护挡板的侧面开孔特性应适用于垂直（5）侧表面上的开孔。如果防火防护外壳侧面的某一部分在 5 夹角投影出的区域内，则关于防火防护外壳底部开孔的尺寸限制也适用于防火防护外壳侧面上的这一部分，如图 2 中实线所示。3机箱侧面开孔要求与改善设计方案导入3.1 新版标准对机箱侧面开孔的影响信息技术设备中的服务器常见的一种后窗结构如图 3 所示，其中为服务器常用接口，例如 RJ45 接口、VGA 接口、DB9 接口等；为服务器预留板卡，例如OCP3.0 卡、sas 卡、Raid 卡；为服务器 PCIE 插卡，图中为横插卡，也可能是竖插卡5
12、。根据之前 PIS 的定义，图 3 中、位置的板卡都可以定义成 PIS，根据防火防护外壳设计要求，PIS 下方投影区域 15 mm 内的开孔被定义成底部开孔，开孔尺寸都应该为 3 mm，而旧安规防火外壳开孔尺寸为 5 mm。如何在满足新安规的情况下，尽量的减少开孔改变，从而减少模具修改数量将是产品设计的一大 难点6。3.2 机箱改善设计方案导入图 4 为元器件滴燃区域的极限位置示意图。其中，表 1 各国/地区安规概况国家/地区最新安规导入版本概况欧洲2024-07-06 采用第三版取代第二版加拿大/美国2024-07-06 采用第三版取代第二版澳洲2025-06-25 强制第三版泰国2022-
13、12-21 强制 AV 产品及其电源；2023-10-17强制手机/平板(不含便携式设备电源)；电源(第三版 送样测试)印度BIS（当地测试），未强制 IEC 62368-1，只能用 IEC 60065/60950-1日本目前仍然接受 IEC 60950-1(预计 2023 年后正式公布第三版)韩国2023-01-01 强制第三版，在此之前可接受IEC 60950-1/60065 或 IEC 62368-1 第三版转证，但不接受 IEC 62368-1 第二版转证沙特2023-01-01 强制第三版，在此之前可接受IEC 62368-1 第二版 或第三版中国2022 年 7 月 19 日发布新
14、版 GB 4943.1-2022，等同采用 IEC 62368-1:2018 第三版，新标准将于 2023 年 8 月 1 日起实施中国台湾BSMI，2024-01-01 强制第三版图 3 机箱侧面开孔示意图图 1 防护外壳底部开孔要求图 2 防护外壳侧面开孔要求国内外技术新进展792023 年第 3 期 安全与电磁兼容M 为 PIS 滴燃区域由元器件 3 向后窗 2 方向延伸的水平距离，L 为 PIS 距离机箱底部的垂直距离，为预设扩张角。图 5 为机箱改善设计方案计算方法示意图。为预设扩张角，M 为 PIS 滴燃区域由元器件 3 向后窗 2 方向延伸的水平距离，B 为元器件 3 与遮挡件
15、4 的竖直距离，H 为 PIS 距离机箱底部的距离，A 为可以计算出的遮挡物的长度，C 为遮挡物距离极限角 之间的垂直距离。其中遮挡件 4 作为防火防护外壳内部的材料，需满足 V-0 级材料或 VTM-0 级材料的防火要求，服务器的金属遮挡件一般是采用金属折弯的方式。产品机箱通常具有顶板、底板 1 和后窗 2，后窗 2是连接顶板和底板 1 的侧板结构，顶板、底板 1 和后窗2 围成壳体结构，壳体内部的元器件 3 可以安装在顶板上、后侧板上或顶板与底板 1 之间。图 2 中元器件 3 设置在靠近后窗 2 位置，元器件 3燃烧时向下辐射的区域为粗实线涉及区域，包括底板 1的部分区域和后窗 2 的部
16、分区域。另外，空间锥体区域在横向上具有一定的范围，例如元器件 3 向两侧 15 mm的范围内，若元器件 3 距离底板 1 较远，则滴燃区域会受横向范围的限制。图 1 中元器件 3 设置在相对远离后窗 2 的位置，元器件 3 燃烧时向下辐射的区域为粗实线涉及区域，仅包括底板 1 的部分区域。考虑到 PIS 滴燃区域可能会包括后窗 2，后窗 2 需要设置满足要求的散热孔。因此在后窗 2 上设置遮挡件 4，能够对元器件 3 向后窗 2 的投影进行遮挡，从而使后窗 2 具有未受到元器件 3 燃烧影响的遮挡部分，因而，后窗 2 上被遮挡的部分即可设置直径较大的第一散热孔，后窗 2 的其他区域以及底板 1 的 PIS 滴燃区域内设有直径较小的第二散热孔。其中第二散热孔应符合安规的孔径要求为较小的散热孔，第一散热孔为符合散热要求的直径较大的散热孔。后窗 2 上设置用于遮挡元器件 3 燃烧所形成的辐射状影响的遮挡件 4，从而使遮挡部分不属于 PIS 滴燃区域，因而后窗 2 上部分散热孔不必设置为符合安规的小孔径，可以仍为原有的较大的孔，减少开孔尺寸的改变。因此在后窗 2 上制作第一散热孔的模具可以继续
