—電氣產(chǎn)品安全設(shè)計原則一、電氣產(chǎn)品安全設(shè)計根本要求在裝備的安全設(shè)計中，會顯現(xiàn)安全技術(shù)和經(jīng)濟利益之間的沖突，這時應(yīng)優(yōu)先考慮安全技術(shù)上的要求，并按以下挨次考慮安全技術(shù)措施：（1）直接安全技術(shù)措施。指在結(jié)構(gòu)等方面實行安全措施，將裝備設(shè)計得無任何危和隱患。（2）間接安全技術(shù)措施。指假如不行能或不完全可能完成直接安全技術(shù)措施時，所采納的特別安全技術(shù)措施。這種措施只具有改進和保證安全運用裝備的目的而不帶有其他功能。（3）提示性安全技術(shù)措施。若上述兩種措施都達不到，或不能完全充足到達目的，可以實行這種以說明書、標(biāo)記、符號等形式簡練地說明在什么條件下實行何種措施，才能完全地運用裝備。例如，裝備必需進行某種定位、安裝、維護；必需按某種程序操作；必需實行某種運輸、儲存方式；運用修理中必需留意何種規(guī)章才能預(yù)防某種危險等。裝備的設(shè)計必需考慮環(huán)境條件和應(yīng)用條件，特別應(yīng)考慮特別條件下的安全。所謂環(huán)境條件是指電氣裝備所承受的四周的物理、化學(xué)和生物的條件。這些條件是由單一環(huán)境參數(shù)及其嚴(yán)酷程度搭配而成的。它們通常包括自然界中顯現(xiàn)的和產(chǎn)品自身或外部產(chǎn)生的條件。（1）單一環(huán)境參數(shù)包括：1）氣候環(huán)境。溫度、溫度改變、濕度、壓力、壓力改變、環(huán)境介質(zhì)（空氣/水）的運行（包括產(chǎn)品相對于環(huán)境介質(zhì)的運行）降水（包括雨、雪、冰雹）輻射（包括太陽輻射、太陽輻射以外的熱輻射、離子輻射）水（除了雨以外的滴水、濺水、噴水、射水、水浪、浸水），潮濕等。2）生物環(huán)境。各種霉菌和真菌，若干昆蟲及包括鳥、鼠、蛇等若干動物。3）化學(xué)（包括微粒）環(huán)境。海鹽、二氧化硫、硫化氫、氧化氮、臭氧、有機碳?xì)浠衔?、氨、機械活性粒子（沙、塵、泥漿）。4）機械環(huán)境。包括沖擊的非穩(wěn)態(tài)振動、周期性（正弦的）和非周期性（隨機的）的穩(wěn)態(tài)振動、自由跌落、外物的碰撞、滾動和傾斜、穩(wěn)態(tài)加速度和靜負(fù)荷的穩(wěn)態(tài)力。5）電氣和電磁環(huán)境。靜態(tài)和交變電場、靜態(tài)和交變磁場、傳輸導(dǎo)線的干擾。確定電氣裝備的單個環(huán)境參數(shù)的嚴(yán)酷程度應(yīng)符合現(xiàn)行國標(biāo)《電工電子產(chǎn)品環(huán)境參數(shù)分類及其嚴(yán)酷程度分級》。產(chǎn)品所處的實際環(huán)境條件通常是冗雜的，往往同時暴露在若干個環(huán)境條件之內(nèi)，因此在裝備的安全設(shè)計中應(yīng)當(dāng)確知：產(chǎn)品同時暴露在哪幾種環(huán)境條件中；每種環(huán)境條件的嚴(yán)酷程度。（2）特別的環(huán)境或運行條件。有以下幾種：易燃和易爆危險；異樣高或異樣低的溫度；異樣的潮濕；特別的化學(xué)、物理和生物作用。在特別條件下運行的裝備除應(yīng)遵守一般安全設(shè)計規(guī)章外，還必需制訂和遵守相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。例如在爆炸危險環(huán)境下的電氣裝備必需遵守現(xiàn)行國標(biāo)《爆炸性環(huán)境用防爆電氣裝備》的要求?，F(xiàn)行國標(biāo)《電工電子產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境條件》是依據(jù)產(chǎn)品的不同用途，同時考慮了產(chǎn)品在從良好的氣候防護條件到各種無氣候防護條件的不憐憫況，對環(huán)境條件及其嚴(yán)酷程度進行了標(biāo)準(zhǔn)化分級并制訂的，可作為產(chǎn)品設(shè)計和制造等的依據(jù)。（3）環(huán)境條件按產(chǎn)品運用情況分為以下標(biāo)準(zhǔn)：1）儲存，見現(xiàn)行國標(biāo)。2）運輸，見現(xiàn)行國標(biāo)。3）有氣候防護場所固定運用。4）無氣候防護場所固定運用。5）地面車輛運用，見現(xiàn)行國標(biāo)。6）船用，見現(xiàn)行國標(biāo)。7）攜帶和非固定運用，見現(xiàn)行國標(biāo)。8）移動和固定運用。安全設(shè)計必需考慮裝備在制造過程中的安全，這個要求可能需要從裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝設(shè)計兩方面的結(jié)合來考慮。裝備的安全設(shè)計還應(yīng)考慮其他一些因素或條件，例如操作人員的素養(yǎng)，人機工效學(xué)的要求，產(chǎn)品對環(huán)境的影響等。二、電氣產(chǎn)品設(shè)計安全規(guī)章（一）電能防護電能可能以直接和間接兩種作用形式造成危險，應(yīng)當(dāng)予以相應(yīng)防護。一些特別電氣裝備或器具會將電能以導(dǎo)電、照耀、電場和類似形式有意施加到人體，這類裝備的例子有某些醫(yī)療裝備、單相驗電筆、電子感應(yīng)開關(guān)等。這類裝備的安全設(shè)計應(yīng)當(dāng)經(jīng)過特別考慮，應(yīng)將通過人體的能量限制在肯定安全的程度。醫(yī)療電氣裝備的安全設(shè)計見現(xiàn)行國標(biāo)《醫(yī)用電氣裝備安全要求》。（1）過負(fù)載。裝備必需有肯定的承受過載的力量而又不危及安全。（2）包括雷電過電壓在內(nèi)的各種過電壓。電氣接線和聯(lián)結(jié)與安全性直接相關(guān)，為此提出如下要求：裝備必需裝設(shè)有能與電源牢靠聯(lián)結(jié)的裝置；所需要的聯(lián)結(jié)手段，如接插件、聯(lián)結(jié)線、接線端子等，必需能承受所規(guī)定的電（電壓、電流和功率）熱（內(nèi)部或外部受熱）和機械（拉、壓、彎、扭等）負(fù)載，特別簡單造成危害的部位必需通過位置排列、結(jié)構(gòu)設(shè)計或附加裝置來愛護；母線和導(dǎo)線或帶電的聯(lián)結(jié)件，按規(guī)定運用時，不應(yīng)發(fā)生過熱、松動或造成其他危險的變動。標(biāo)志和標(biāo)牌是保證裝備安全安裝、操作和維護的措施之一，為此，現(xiàn)行國標(biāo)規(guī)定：裝備上必需有能保持長期、簡單分辨而且清楚的標(biāo)志或標(biāo)牌，這些標(biāo)志或標(biāo)牌應(yīng)給出安全運用裝備所必需的主要特征，例如額定參數(shù)、接線方式、接地標(biāo)記、危險標(biāo)記、可能有的特別操作類型和運行條件的說明等；對于能依據(jù)運用人員的選擇置于不同運行或功能（例如當(dāng)有幾個額定電壓可供選擇時）狀態(tài)的裝備，必需具有能夠清晰說明所選擇狀態(tài)的裝置或標(biāo)記。為此目的設(shè)置的裝置（例如測量儀器、功能選擇開關(guān)）其定量或定性的指示值要有充足的精度；由于裝備本身的條件所限，不能在其上注明時，則必需以其他方式清晰、牢靠和有效地將應(yīng)留意的事項告知運用人員，例如用操作說明書或安裝說明書的形式，在此情況下，這種文件應(yīng)被視為裝備的組成部分。（二）運行中危險因素的防護電氣裝備在運行時，假如工件、工具、部件和所產(chǎn)生的金屬屑有可能飛甩出去，則應(yīng)當(dāng)運用諸如防護罩等特別安全技術(shù)措施。裝備的設(shè)計必需使其發(fā)出的噪聲和振動保持在盡可能低的水平上。假如裝備的灼熱或過冷部分能造成危險，則應(yīng)實行隔離措施。伸臂范圍之內(nèi)的裝備可觸及部分的最高溫度應(yīng)掌握在表2-2-1所示值的范圍內(nèi)。假如在工作過程中產(chǎn)生有害的粉塵、蒸氣和氣體，必需將其密閉起來或者使其變?yōu)闊o害后排出。假如采納這些措施有困難或者這些措施還不能保證安全，則必需在運用說明書中指出應(yīng)實行的其他措施。帶有液體的裝備，在正常運用中，當(dāng)液體逸出時，不得損害電氣絕緣。在發(fā)生故障和事故時，不致使液體流到工作間或噴濺到工作人員身上。假如實行措施有困難或者實行了措施還不能保證安全，則必需在運用說明書中指出應(yīng)實行的其他措施。假如在運行中顯現(xiàn)有害的液體，則必需將其密閉起來，或者使其變?yōu)闊o害后排出。（三）開關(guān)、掌握和調(diào)整裝置的設(shè)計（1）掌握和調(diào)整裝置。電能的接通、分?jǐn)嗪驼莆眨匦璞ＷC牢靠和安全。調(diào)整部分的設(shè)計要防止誤接通和誤分?jǐn)?。手動掌握的操作件運行方向和最終效應(yīng)應(yīng)符合表2-2-2規(guī)定，必要時應(yīng)輔以簡單理解的圖形符號和文字說明。自動或部分自動開關(guān)和掌握過程，必需排解由于過程重疊或交叉可能造成的危險，為此要有相應(yīng)的聯(lián)鎖或限位裝置。掌握系統(tǒng)的設(shè)計，要保證即使在導(dǎo)線損壞的情況下也不致造成危險。冗雜的安全技術(shù)系統(tǒng)要裝設(shè)監(jiān)控裝置。假如在裝備上裝有掌握裝置和作為特別安全技術(shù)措施的離合器或聯(lián)鎖機構(gòu)，這些機構(gòu)必需具有強制作用，為此應(yīng)當(dāng)做到：1）特別安全技術(shù)裝置要與工作過程和運行過程的開頭同時起作用。2）特別安全技術(shù)裝置起作用之后，工作過程和運行過程才開頭起作用。3）在工作人員接近危險的區(qū)域時，先強制性地停止工作過程和運行過程。（2）緊急開關(guān)。在以下情況下，裝備必需裝設(shè)緊急開關(guān)：1）在可能發(fā)生危險的區(qū)域內(nèi)，工作人員不能快速地操縱操作開關(guān)以終止可能造成的危險。2）裝備中有幾個可能造成危險的部分存在，工作人員不能快速地操縱一個共用的操作開關(guān)來終止可能造成的危險。3）切斷供電可能造成更大危險。4）當(dāng)工作人員在掌握臺處不能看到所掌握的全套裝備。必需有充足數(shù)量的開關(guān)裝設(shè)在從各個掌握位置上人手都能快速摸到的地方，緊急開關(guān)應(yīng)采納醒目的紅色標(biāo)記。無論是被接通還是被分?jǐn)嚯娫吹难b備，都不答應(yīng)由于起動緊急開關(guān)而造成危險。緊急開關(guān)應(yīng)當(dāng)手動復(fù)位。（3）防止誤起動。對于在安裝、維護、檢驗時，人體或人體部分需要伸入危險區(qū)域的裝備，必需防止裝備的誤起動?？蓪嵭幸韵麓胧?）首先強制分?jǐn)嘌b備的電能輸入。2）在“斷開”位置采納多重閉鎖的總開關(guān)。3）將掌握或聯(lián)鎖元器件布置在危險區(qū)域，且只能在此區(qū)域閉鎖或起動。4）裝設(shè)或拔出的開關(guān)鑰匙。（4）材料選擇。裝備選用的材料應(yīng)能承受按規(guī)定條件運用時可能顯現(xiàn)的物理和化學(xué)的作用，并應(yīng)考慮材料對人體的危害、材料的老化、材料防腐蝕、材料的電氣絕緣性能等因素。（5）結(jié)構(gòu)設(shè)計。1）外殼防護等級確實定。應(yīng)依據(jù)裝備的應(yīng)用條件確定裝備外殼的防異物、防觸電和防水的等級，以保證安全。裝備的旋轉(zhuǎn)、搖擺和傳動部件應(yīng)設(shè)計得使人不能接近或觸及。采納外殼防護是安全技術(shù)措施之一。2）裝備的穩(wěn)定性。立式裝備不答應(yīng)由于振動、大風(fēng)或其他外界作用力而翻倒。假如通過結(jié)構(gòu)裝備和元器件重量分布不能或不完全能滿意這一要求，則必需實行特別安全措施，例如采納平衡砝碼，使其有較合理的重心位置。對于有駕駛位置的活動式裝備，要考慮采納防傾覆措施。假如裝備的穩(wěn)定性只有通過在安裝和運用現(xiàn)場實行肯定的方式或特別措施才能完成時，則應(yīng)在裝備上或運用說明書中加以說明。固定式裝備可留固定孔，在固定點埋設(shè)地腳螺釘或其他限位部件，以保證穩(wěn)定性。3）裝備的運輸。裝備的形狀結(jié)構(gòu)應(yīng)便于移動和搬運。標(biāo)明重量，注明拆卸部分位置及重量。4）部件的更換和可接近性。需要常更換的部件應(yīng)配置在易于更換處。部件和元器件的分布應(yīng)便于裝配、安裝、操作、測試、檢查、修理。裝備外表應(yīng)防止過于粗糙，不得有尖角和利棱。（6）人類工效學(xué)要求。人類工效學(xué)是包括人體科學(xué)、勞動科學(xué)、技術(shù)科學(xué)等多學(xué)科，實踐性很強的一門新興科學(xué)。主要研討人的本質(zhì)和力量；研討人—機器—環(huán)境的互相作用著的各個組成部分，包括效率、健康、安全、舒適等在工作和日常生活中如何到達最優(yōu)化的一門學(xué)科。電氣裝備的安全設(shè)計，應(yīng)當(dāng)考慮人類工效學(xué)的安全要求方面，主要有工位一般工效學(xué)要求；操縱器的操作方向和最終效應(yīng)；安全距離，噪聲限值，人體全身振動暴露的評價等。（7）其他要求。1）共存性。裝備的一些特性可能通過電網(wǎng)對其他電氣裝備造成有害影響，也可能惡化供電電源質(zhì)量，所以必需在裝備的安全設(shè)計中降低這些特性，必要時對這些特性作估量，這些特性有：①瞬時過電壓；②快速波動負(fù)載；③起動電流；④諧波電流；⑤直流反應(yīng)；⑥高頻振蕩；⑦對地泄漏電流；⑧附加接地的必要性