进口电气设备电击防护检验目标符合性条件分析

　　摘要：进口电气设备电击防护的缺乏或不当，可能造成致命伤害。本文以风险控制为目标，分析和筛选出适合出入境检验检疫机构对进口电气设备实施现场查验的电击防护检验目标符合性条件，对出入境检验检疫机构控制进口电气设备电气安全风险具有指导意义。

　　1.前言

　　为保护人身健康和安全，进口电气设备入境时，须经我国出入境检验检疫机构按照国家技术规范的强制性要求检验合格后方可使用或销售。检验目标符合性条件是指以风险控制为目标筛选出的若干项用于验证进口设备是否符合国家技术规范的具体要求的集合。

　　产生电击危险的主要原因是人体与以下要素的接触：⑴带电部件（直接接触）；⑵故障条件下（如绝缘失效，短路，过载）变为带电的部件（间接接触）。进口电气设备必须采取有效措施防止来自直接接触和间接接触的电击。

　　2.直接接触的防护

　　2.1 直接接触的防护方法

　　带电件是指正常工作状态时带电的部件。带电件直接接触的防护包括：⑴用外壳作防护，带电件安装在符合要求的外壳内，其直接接触防护等级至少为IP2X或IPXXB;⑵用绝缘物作防护，用符合要求的绝缘物将带电件完全覆盖，只有破坏性办法才能去掉绝缘层；⑶用阻挡物（obstacle）作防护，但它只能防止无意的直接接触，不能防止有意接触；⑷残余电压的防护，电源切断后残余电压>60V的带电件必须能在规定时间（一般5S）内放电到<60V,否则应有警告标志。带电件无论是否采用了⑴、⑵或⑶类防护，残余电压的防护必须符合规定。

　　2.2 直接接触防护等级的表示

　　IP代码（International protection code）是GB 4208标准用于标识外壳（enclosure）防护等级的型式，一般由IP和二个特征数字及附加字母组成。位数（0-6或X）表示防止人体触及外壳内带电部分的程度，第二位数（0-8或X）表示防止水进入外壳内的程度。

　　IP2X的位特征数字2表示能防止手指触及壳内带电部分，第二位X表示无需专门防止水进入外壳。IP22的第二位特征数字2指15°防滴水能力，要求当外壳从正常位置倾斜在15°以内时，垂直滴水无有害影响。IPXXB使用了附加字母B,而省略了二位特征数字，附加字母B表示能防止手指接近危险部件。IPXXB和IP2X在此处具有同等意义。

　　2.3 检验目标符合性条件

　　（1）总的原则：任何带电件不能被人体所触及。

　　（2）只有当所有带电件直接接触的防护等级至少为IP2X或IPXXB时，才允许不用钥匙或工具和不切断带电部件去开启外壳。检验电柜柜门及其他带电件外壳是否需要用钥匙、工具才能开启，或安装有开启时切断电源的联锁装置。如果是则符合规定。如果不需任何工具或钥匙即可打开，也未安装切断电源的联锁装置，则应检验开启后所有带电件直接接触的防护等级应≥IP2X或IPXXB,实际检验中可理解为：开启外壳后，手指应不能触及壳内带电部分。

　　（3）设备的电柜的外壳的防护等级应不低于IP22.检验中可理解为：手指应不能触及外壳内带电件或运动部件，且电柜15°倾斜后能防止垂直滴水进入。检验电柜外壳有无孔、槽等开口，检验开口是否满足IP22.

　　在无防护等级试验条件的现场，可以先量出开口的尺寸，然后估计直径12mm长度80mm的固体异物能否接触带电件或直径12.5mm的球形能否完全进入开口，如果能进入，可判定不合格。然后检查开口有无挡水结构，如果没有，外壳从正常位倾斜15°，垂直滴水可进入电柜，无法满足IPX2,可判定不合格。

　　（4）用绝缘物将带电件完全覆盖作防护的，绝缘物应能经受设备使用过程中对其的正常损害而不降低绝缘度。漆不能视为绝缘物。

　　（5）应检查技术文件或实物，确认是否存在电源切断后残余电压会大于>60V的带电件（如大容量电容器）。如有，则应检查技术文件或实物，确认是否采取了有效的残余电压防护。一般要求电源切断后残余电压>60V的带电件须能在5S内（插头/插座在1S内）放电到<60V.如达不到放电要求，则应在明显位置（如装有电容的外壳）有耐久的警告标志，并说明危害和打开外壳必须的延迟时间。

　　（6）内装电气装置的设备的外壳的门或盖上应标记“当心触电”闪电警告标志，装有电源切断开关的外壳可省略该标志。

　　3.间接接触的防护

　　为预防故障条件下（如绝缘失效，短路，过载）变为带电的部件可能与人体接触产生危险，设备至少要采用以下防护措施之一：⑴采用Ⅱ类设备或等效绝缘或电气隔离；⑵故障条件下极短时间内自动切断电源，如采用过电流保护器件、保护联结电路。保护联结（protective bonding）是防止来自间接接触的的电击的基本措施，应该是检验的重点。

　　3.1 保护联结电路

　　设备的电气装置上有一些可触及的、正常工作状态不带电、但故障状态下可能带电的可导电部件，称为外露可导电部件（exposed conductive parts）。

　　设备上有一些可触及的、本身不是设备的电气部件、但特性是可导电物质的部件（如金属），称为外部可导电部件（extraneousconductive parts）。

　　如果绝缘失效，可触及的外露、外部可导电部件可能带电造成电击，因此所有外露可导电部件、外部可导电部件应该接地。

　　方法是：用导线（称为“保护导线”）把所有外露、外部可导电部件连接在一起，终接到一个总接地端子，通过总接地端子上的“外部”保护接地系统实现保护接地。这样组成的一个电路系统称“保护联结电路”.

　　3.2 保护联结电路的连续性

　　任何情况下，不应使保护联结电路连续性中断。禁止开关器件和过电流保护器件（如熔断器）接入保护联结电路。

　　所有的外露可导电部件、外部可导电部件应连入到保护联结电路，例外的有：

　　⑴Ⅱ类设备和符合要求的完整绝缘设备的外部可导电部件不必连入；⑵小零件（小于50X50mm,如螺钉）、不可能接触到的零件（如继电器的电磁铁）不必连入；⑶采取其  他特殊保护措施的设备。

　　所有“保护导线”应用独立的端子连接。每个连接点要有标记：用符号或PE字母、或用黄/绿双色、或这些的组合。

　　3.3 过电流保护和电动机过热保护

　　动力、控制和照明电路、变压器和给维修设备供电的插座应设置过电流保护器件。

　　额定功率大于0.5KW以上的电动机应提供电动机过热保护，可通过过载保护、超温度保护或限流保护来实现。

　　3.4 检验目标符合性条件

　　（1）设备的门、盖或面板上有电气装置时应采用保护导线，除非紧固件铰链设计成低电阻。

　　（2）保护联结电路中不应有开关或熔断器。

　　（3）总接地端子应设置在设备引入电源的邻近处，应有标志或字母PE标记。

　　（4）保护导线的连接只能用端子连接。

　　端子不能起其他作用。一个端子只应连接一根保护导线，每个保护导线连接点都要有上述标记或标签。

　　（5）插头/插座连接不能造成接地连接中断。

　　（6）设备的动力电路、控制电路、照明电路、变压器和插座应按规定设置过电流保护器件。额定功率>0.5KW的电动机应有过热保护，热保护复原后电动机不应自动启动。实物检验条件不具备时可通过检查设备技术文件验证。

　　4.连接与布线

　　4.1 连接与布线原则

　　（1）连接牢固，尤其是保护连接电路。

　　（2）连接正确。为此GB 5226.1标准规定每根导线的端部应有标记。当使用颜色作标记时，除黄/绿双色只能用于保护导线外，该标准建议的其他颜色的使用都是建议性而非强制性的。

　　4.2 保护导线的标识原则

　　应依靠形状、位置、标记或颜色使保护导线容易识别。GB 5226.1-2008标准规定可采用以下方式实现此要求：⑴只使用颜色标记，则保护导线全长均应采用黄/绿双色组合；⑵保护导线接点（或保护导线端头、或易接近位置）标示图形符号；⑶保护导线接点用PE字母；⑷保护导线接点用黄/绿双色组合。应用上述一项或几项的组合均符合要求。

　　4.3 引入引出电柜的导线布线原则

　　引入引出的通孔应提供措施以确保获得设备规定的防护等级（一般要求为IP22）。

　　连接柜外部的导线应封闭的适当的管道中，应防止电气导线管与油、气、水管混淆。

　　4.4 检验目标符合性条件

　　（1）导线应连接牢固。只有专门设计的端子，才允许一个端子连接两根或多根导线。但一个端子只应连接一根保护导线。两端子间导线不应有接头与拼接点；只有适宜焊接的端子才允许焊接连接。不敷入管道的导线应牢牢固定。

　　（2）保护导线只能用端子方式连接，且该端子不能有其他用途。

　　（3）每个保护导线的接点都应有标记，采用4.2所列一项或几项的组合。

　　（4）设备如使用了黄/绿双色导线，则其只能用作保护导线。

　　（5）引入引出电柜的导线的通孔应满足IP22要求，通孔边缘应不光滑。

　　5.控制器件

　　检验目标符合性条件：

　　（1）控制器件应安装牢固，无明显空隙，无锐角毛刺，带电件及危险机械件应不可能触及。

　　（2）检查控制面板上操纵器布局，各操纵器应有合理间距和标记，不应有相互妨碍的可能。

　　（3）手动控制器的操纵器的位置，高度应在维修站台0.6米~1.9米间。

　　（4）所有操纵器应处于操作者易够得着的位置，且操作时操作者不处于危险位置。

　　（5）检验旋动控制器件应定位正确稳定、不可能自行转动。

　　（6）控制器件的文字信息应采用中文或操作者容易理解的语言。

　　（7）指示灯应位于操作者能看到的位置。

　　指示灯（包括闪烁灯和显示器上的提示光标）的颜色要注意：红色：含义“紧急”、“危险情况”;绿色：含义“正常”.不可以误用。

　　（8）按钮的颜色要注意：红色、绿色不能随意使用。

　　①急停按钮和紧急断开操纵器只能用红色（红色含义“紧急”,用于危险与紧急情况）；

　　②启动/接通按钮不允许用红色（可以是白、灰、黑、绿）；

　　③停止/断开按钮不允许用绿色（可用是黑、灰、白、红，但靠近急停按钮时不应用红色）；

　　④复位按钮不允许用绿色；

　　⑤“启动/接通”与“停止/断开”交替按钮、点动按钮，不允许用红、黄、绿。

　　6.电源切断、设备断开和停止

　　电源切断（switch-off）装置可以是符合要求的隔离开关、断路器、隔离器、插头/插座组合等。维修照明、联锁保护、程序存储电路等例外电路可不必经电源切断装置切断电源。

　　在设备维修、搬动或设备出现异常危险动作时，仅有电源切断开关可能是不够的，需要断开器件把设备彻底地断开（isolate）：

　　⑴设备断开与所有能源的连系；⑵锁定于断开位置（防止意外接通）；⑶释放掉积存能量。为防止意外接通，断开器件如果采用的是隔离开关、断路器、隔离器的还应在断开状态提供安全措施（如钥匙锁定），采用插拔式熔断器/连接件的则应提供警告标志，采用插头/插座组合的则插头/插座的位置应在操作者监督之下。

　　停止（stop）操作应使执行机构能量供应切断。

　　设备应能防止意外启动，设备应只能在人为的启动控制下才能启动。将电源接通/切断兼作启动/停止装置的，或将电源切断装置兼作断开器件的，则应同时满足两类装置的要求。

　　检验目标符合性条件：

　　（1）每个引入电源都必须安装至少1个电源切断开关。1个引入电源有2个及以上电源切断开关时，应联锁。电源切断开关的操纵器应易接近，高度在维修站台0.6米~1.9米间。

　　（2）只有在人为的操作下设备才能接通电源（switch-on）和启动（start-up）。

　　（3）活动式防护装置打开时，启动设备危险部位（有时是整个设备）的启动器件应无法启动。

　　（4）设备应有断开器件。断开时应能防止意外接通。对简单设备，如果电源切断开关能彻底断开与电源的连系或设备使用插头/插座组合的，可视作符合要求。

　　7.急停

　　急停装置是为避免或减少危险用于起动紧急停止功能的控制装置。触发急停装置将立即切除致动机构的动力源（0类停止）、或立即给致动机构施加动力以停机并停机后切除动力（1类停止）。常见形式是急停按钮、脚踏安全开关和拉绳开关。急停装置应任何时间都可操作。急停功能应优于其他功能，在急停功能手动复位前，紧急停止的那些设备机构均不能启动。急停装置要求操作者自行识别危险进行启动，因此不能完全防止伤害。

　　GB16754标准4.4.5规定，急停装置操纵机构如果有背景色则应为黄色，而GB5226.1标准没有“如果”的前提，直接规定衬托色应着黄色，似乎略有矛盾。但其实质都是要改善急停操动器的可见性。如果其可见性不强，例如急停按钮和其他按钮一起安装在控制面板，可认为面板颜色就是急停按钮的背景，接近急停按钮周围的背景应着黄色。

　　有时在可能发生电击危险的地方设置有紧急切断电源（emergency switch off）器件（一般可和电源切断开关（switch off）合一），而急停器件用于引发紧急停止（emergencystop），它可能是机械式的。两者有区别，但一般急停器件同时提供紧急切断电源功能。

　　检验目标符合性条件：

　　（1）急停装置的操纵机构应配置得容易接近，并且操作者操作它时没有危险。

　　（2）急停装置的操纵机构应为红色。如操纵机构后面有背景，则背景颜色应为黄色。

　　（3）启动急停功能应立即停机（0类或1类），急停功能手动复位前，任何启动指令应无效。

　　（4）检查脚踏开关和拉绳开关外部连接电气线路应无损坏。

　　（5）需要触发急停功能的位置均应配置急停装置。

　　（6）急停装置只能是补充防护措施，如要作为主要防护装置，只能用于低危险设备。

　　8.结语

　　设备电击防护的缺乏或不当，可能造成致命伤害。按照国际惯例，设备的市场准入合格评定以技术文件检查和现场查验为主，本文对适合现场查验的电击防护检验目标符合性条件进行了综合分析和筛选，对及时有效发现进口设备电击危险隐患、保障人身健康和安全具有现实意义。