工业标准概论之电气安全知识介绍,大学选修

电气安全知识介绍课程说明•1、本课程可以帮助我们了解电气安全。•2、介绍相关的欧盟指令。•3、目的是确认使用产品时的危险性可以达到能够接受的水平，重点集中在机电产品的电气安全特性如何控制。•4、通过GB4706.1(IEC60335-1)标准的介绍，帮助我们了解机电产品如何通过符合标准要求，进而符合欧盟低电压安全指令的要求。主讲内容1.为什么要进行产品安全认证。2.介绍相关的欧盟指令。3.电器产品可能出现的危害。4.电击和触电的防护。5.介绍GT4706.1(IEC60335-1)标准。一、为什么要进行产品安全认证•随着国际经济一体化进程的加快，国际贸易呈现出贸易自由化的趋势，尤其是我国加入WTO后，我国的进出口贸易与国际贸易已经融合为一体，迫使国内生产企业按照国际贸易的要求组织生产，产品特性必须符合国际标准要求。众所周知，自从世贸组织成立以来，国际贸易中的保护措施发生了较大的变化，尤其西方发达国家纷纷屏弃传统的关税壁垒措施，采用隐蔽性较强，透明度较低，不易监督和预测的贸易保护措施——技术壁垒，对本国的经济进行保护，从而造成发展中国家贸易出口受到限制。就目前国际贸易中技术壁垒的具体情况来看，主要是发达国家如美国、日本、欧盟等，凭借其自身的先进技术和经济优势，制定了苛刻的技术标准、技术法规和产品认证制度等，对发展中国家的出口贸易进行限制。•为了打破技术壁垒，国内生产企业必须了解产品安全认证的相关要求，了解产品进入相关国家市场的限制，才能使自己处于有利的位置。二、欧盟指令•什么是欧盟指令，常用的欧盟指令有哪些？1、欧盟指令是欧盟一体化进程中的重要件，其目的是为了统一和协调整个欧洲市场范围内的技术法规和标准；2、欧盟已经颁布了一系列的指令，如：机械指令、低电压安全指令、电磁兼容指令和玩具指令等；3、每个指令给出了相应的技术协调标准及对某类产品的安全通用要求；4、对产品的测试通常根据统一的国际标准来进行。5、常用的欧盟指令有：•机械指令——98/37/EC98/79/EC•电磁兼容指令——89/336/EEC92/31/EEC93/68/EEC•低电压指令——73/23/EEC93/68/EEC•简单压力容器指令——87/404/EEC90/488/EEC93/68/EEC•压力设备指令——97/23/EC•燃气用具指令——90/396/EEC93/68/EEC•娱乐用船只指令——94/25/ECCE标志：CE=EuropeanCommunities•加贴CE标志，在进口时向进口国海关表示：该产品符合相关的欧盟指令，因此可以看出CE标志是符合性标识；•欧盟通过CE标志，努力使各成员国之间的贸易往来更加顺畅；•CE标志使产品合法地进入欧盟市场。•欧盟法规要求：欧盟指令所覆盖到的产品必须标注CE标志；•CE标志表示产品制造商或进口商所负的责任。制造商品或进口商自行宣告其产品符合相关欧盟指令。CE标志并非经由认证机构颁发；•其他由第三方机构颁发的认证标志可以与CE标志同时使用，但不可取代CE标志；•CE标志可以直接标注在产品上，也可以标注在产品的用户手册或包装上。符合性的证明途径：（1）自我声明；（要求厂商注明其名称、地址产品符合欧盟什么标准、指令。）（2）由第三方机构进行型式测试；制造商或进口商必须签署一份“符合性声明”（DeclarationofConformity）制造商或进口商必须用欧盟的一种官方语言建立产品的“技术结构档案”。CE标识表示：制造商或进口商声明：该产品符合所有的相关指令。相关国家的产品认证机构如：GS、KEMAR、UL等的认证标志进一步表明：该产品通过了独立第三方机构的测试。为什么要进行安全认证在此我们举一个例子说明安全认证的重要意义。我们知道进口设备的操作手册经过翻译后通常难以理解，不仅仅是电子产品和家用电器存在这种情况，有些专用产品经过科技人员对说明书的翻译后也存在这样的问题。德国某变电站进口设备时，该设备万用表附件中有一种叫测试探头的测量设备，其操作手册经过两次翻译——先译成英文再译成德文。但在操作手册中并没有关于测试探头操作电压的任何提示；然而其实际边沿电压却远远高于安全标准。在使用新设备的时候，自变压器产生的火花瞬间点燃了一位为有丰富经验的工程师的衣服，使其遭到电击，烧伤了脸部、颈部和手部。在地方法院的审判过程中，进口商和受害者之间的争论是：变压器火花这样的潜在危险是否在说明书中被明显地提示。法院找不到任何这方面的陈述，许多有关专家都被法庭传证，他们指出正是操作手册的误导导致这次悲剧。最后法院判决进口商必须为这起人身伤害事故支付一次性赔偿金110，000德国马克以及月赔偿金300德国马克。三、电器产品可能出现的危害•电击或触电——接触带高压的导体；接触电源带有高电压的输出端。•温度过高或火灾——接触到炉温范围的高温；自燃或自爆；自燃后扩散至其他物品；•化学危害——有毒的气体、液体（如水银）、粉尘（如石棉）。空气净化器在欧盟有关标准中要求O3不能超过0.5ppm，因为O3会加速电器中绝缘材料的老化，造成绝缘失效。•机械方面存在的危险——接触到锋利的边缘；接触到危险的旋转部件（如齿轮、风扇等）。•放射性危险——X射线危害；IRUV激光危害（如激光笔的能量不能超过0.5mW；微波辐射危害（如微波炉距离外壳50mm处测量的泄漏量不得超过50mW/m2）；有损听觉的噪声等。GB4706.1家用电器通用标准介绍•GB4706.1家用和类似用途电器的安全通用要求，主体部分-即标准的技术要求内容，可以分为三大部分，（1）基本概念，（2）试验要求，（3）结构要求。标准的附录，是标准正文内容的支持、补充及资料性内容。一、基本概念（1~7章）1、范围；2、规范性应用文件；3、定义；4、一般要求5、试验的一般条件；6、分类；7、标志和说明。二、试验要求（8~21，30章）8、对触及带电部件的防护；9、电动器具的启动；10、输入功率和电流；11、发热；12、空章；13、工作温度下的泄漏电流和电气强度；14、瞬态过电压；15、耐潮湿；16、泄漏电流和电气强度；17、变压器和相关电路的过载保护；18、耐久性；19、非正常工作；20、稳定性和机械危险；21、机械强度；30、耐热和耐燃。三、结构要求（22~29，31，32章）22、结构；23、内部导线；24、元件；25、电源连接和外部软线；26、外部导线用接线端子；27、接地措施；28、螺钉和连接；29、电气间隙、爬电距离和固体绝缘；31、防锈；32、辐射、毒性和类似危险四、附录资料性附录：附录A、L、O、P、Q规范性附录：附录B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、M、N、R第1章范围1、GB4706.1的制定用于满足认证团体、消费者、制造商和各国标准化团体制定国家标准的需求。其不仅仅局限于家用和类似用途电器，对于可能对公众产生危险的器具，例如打算在商店、轻工业和农场中由非专业的人员使用的器具也属于该标准的范围。2、GB4706.1标准中主要关心的一些问题本标准的要求是为了保护使用者，在注意到制造商使用说明的条件下按正常使用时，不仅可以防止触电危险，即电气危险；也可以防止其他危险，如使用电器所造成的机械、热、火灾、爆炸及辐射等危险，使对危险的防护达到一个国际可接受水平，这其中也包括了使用中预计可能出现的非正常情况，并且考虑电磁干扰对于器具的安全运行的影响方式。3、GB4706.1标准中的安全原则使用的安全评估和试验程序是基于对一个或几个样品进行测试的型式试验。只显示产品设计和结构上的错误，不能阻止生产过程中所引起的一些错误。第3章定义（67个）额定电压额定电压范围工作电压额定输入功率额定输入功率范围额定电流额定频率额定频率范围正常工作额定脉冲电压危险性功能失效可拆卸软线互连软线电源软线X型连接Y型连接Z型连接电源引线基本绝缘附加绝缘双重绝缘加强绝缘功能性绝缘保护阻抗0类器具0Ⅰ类器具Ⅰ类器具Ⅱ类器具Ⅱ类结构Ⅲ类器具Ⅲ类结构爬电距离电气间隙特低电压安全特低电压安全隔离变压器保护特低电压电路便携式器具手持式器具驻立式器具固定式器具嵌装式器具电热器具电动器具组合型器具可拆卸部件不可拆卸部件易触及部件带电部件工具控温器限温器热断路器自复位热断路器非自复位限温器保护装置热熔体全极断开断开位置可见灼热的电热元件PTC电热元件用户维护保养电子元件电子电路保护电子电路B级软件C级软件1、基本绝缘施加于带电部件对电击提供基本防护的绝缘。2、附加绝缘万一基本绝缘失效，为了对电击提供防护而对基本绝缘另外施加的独立绝缘。3、双重绝缘由基本绝缘和附加绝缘构成的绝缘系统。双重绝缘措施：二层，双层=基本绝缘+附加绝缘基本绝缘——例如：单层基本绝缘导线，电机铁芯再加上附加绝缘—例如：导线的附加绝缘护套，附加绝缘隔层4、加强绝缘在本标准规定的条件下，提供与双重绝缘等效的防电击等级而施加于带电部件的单一绝缘。注：这并不意味该绝缘是个同质体，它也可以由几层组成，但它不像附加绝缘或基本绝缘那样能逐一地试验。加强绝缘措施：单一绝缘（一层，相当于基本绝缘与附加绝缘的总合，即加强绝缘与双重绝缘的效果相同。例如：开关按钮，碳刷盖，电吹风出风口的隔栅）注意：加强绝缘措施要慎用5、0类器具电击防护仅依赖于基本绝缘的器具。即它没有将导电性易触及部件（如有的话）连接到设施的固定布线中保护导体的措施，万一该基本绝缘失效，电击防护依赖于环境。注：0类器具或有一个可构成部分或整体基本绝缘的外壳，或有一个通过适当绝缘与带电部件隔开的金属外壳。如果装有绝缘材料外壳的器具有内部部件接地的措施，则认为是Ⅰ类器具或是0Ⅰ类器具。6、0Ⅰ器具至少整体带有基本绝缘并带有一个接地端子的器具，但其电源软线不带接地导线，插头也无接地插脚。7、Ⅰ类器具其电击防护不仅依靠基本绝缘而且包括一个附加安全防护措施的器具。其防护措施是将易触及的导电部件连接到设施固定布线中的接地保护导体上，以使得万一基本绝缘失效，易触及的导电部件不会带电。注：此防护措施包括电源线中的保护性导线。从定义中可以看出，Ⅰ类器具的保护形式为基本绝缘导线；再加上保护绝缘导线的接地金属壳（最大特点是带有接地导线端）。Ⅰ类器具（如空调）中，可能包括Ⅱ类结构（如空调控制面板）和Ⅲ类结构，测试时要有效分离出来相应结构，用其类型要求进行测试，而不能用Ⅰ类器具的要求进行测试。8、Ⅱ类器具其电击防护不仅依靠基本绝缘，而且提供如双重绝缘或加强绝缘那样的附加安全措施的器具。该类器具没有保护接地或依赖安装条件的措施。从定义看，Ⅱ类器具有两种保护形式：双重绝缘或加强绝缘（该形式一般不用，只用于标准允许范围内）注1：该类器具可以是下述类型之一：——具有一个耐久的并且基本连续的绝缘材料外壳的器具，除铭牌、螺钉和铆钉等小零件外，其外壳能将所有的金属部件包围起来，该外壳提供了至少相当于加强绝缘的防护措施将这些小金属零件与器具的带电部件隔离。该类型器具被称为带绝缘外壳的Ⅱ类器具。——具有一个基本绝缘的金属外壳，其内各处均使用双重绝缘和加强绝缘的器具，该类型器具被称为金属外壳的Ⅱ类器具。——由带绝缘外壳的Ⅱ类器具和有金属外壳的Ⅱ类器具组合而成的器具。注2：带绝缘外壳的Ⅱ类器具，其壳体可构成附加绝缘或加强绝缘的一部分或全部。注3：如果一个各处均具有双重绝缘或加强绝缘的器具又带有接地的防护措施，则此器具被认为是Ⅰ类或0Ⅰ器具。9、Ⅲ类器具依靠安全特低电压的电源来提供对电击的防护，且其产生的电压不高于安全特低电压的器具。注：打算在安全特低电压下工作，但带有在非安全特低电压下工作的内部电路的器具，不包括在该类范围内，它们应符合另外的要求。SELV=安全特低电压（导线之间以及导线与地之间不超过42V的电压，其空载电压不超过50V）当安全特低电压从电网获得时，应通过一个安全隔离变压器或一个带分离绕组的转换器，此时安全隔离变压器和转换器的绝缘应符合双重绝缘或加强绝缘的要求。次级输出电压不超过：—交流电压有效值30伏—交流电压峰值42.4伏—直流电压峰值42.4伏对于有些产品，虽然其控制电路的电源电压不超过安全特低电压42.4V