江陰出入境檢驗檢疫局 吳東輝
為保護人身健康和安全,進口電氣設備入境時,須經我國出入境檢驗檢疫機構按照國家技術規(guī)范的強制性要求檢驗合格后方可使用或銷售。檢驗目標符合性條件是指以風險控制為目標篩選出的若干項用于驗證進口設備是否符合國家技術規(guī)范的具體要求的集合。
產生電擊危險的主要原因是人體與以下要素的接觸:⑴帶電部件(直接接觸);⑵故障條件下(如絕緣失效,短路,過載)變?yōu)閹щ姷牟考?間接接觸)。進口電氣設備必須采取有效措施防止來自直接接觸和間接接觸的電擊。
帶電件是指正常工作狀態(tài)時帶電的部件。帶電件直接接觸的防護包括:⑴用外殼作防護,帶電件安裝在符合要求的外殼內,其直接接觸最低防護等級至少為IP2X或IPXXB;⑵用絕緣物作防護,用符合要求的絕緣物將帶電件完全覆蓋,只有破壞性辦法才能去掉絕緣層;⑶用阻擋物(obstac1e)作防護,但它只能防止無意的直接接觸,不能防止有意接觸;⑷殘余電壓的防護,電源切斷后殘余電壓>60V的帶電件必須能在規(guī)定時間(一般5S)內放電到<60V,否則應有警告標志。帶電件無論是否采用了⑴、⑵或⑶類防護,殘余電壓的防護必須符合規(guī)定。
IP代碼(Internationa1 protection code)是GB 4208標準用于標識外殼(enc1osure)防護等級的型式,一般由IP和二個特征數(shù)字及附加字母組成。第一位數(shù)(0-6或X)表示防止人體觸及外殼內帶電部分的程度,第二位數(shù)(0-8或X)表示防止水進入外殼內的程度。
IP2X的第一位特征數(shù)字2表示能防止手指觸及殼內帶電部分,第二位X表示無需專門防止水進入外殼。IP22的第二位特征數(shù)字2指15°防滴水能力,要求當外殼從正常位置傾斜在15°以內時,垂直滴水無有害影響。IPXXB使用了附加字母B,而省略了二位特征數(shù)字,附加字母B表示能防止手指接近危險部件。IPXXB和IP2X在此處具有同等意義。
(1)總的原則:任何帶電件不能被人體所觸及。
(2)只有當所有帶電件直接接觸的防護等級至少為IP2X或IPXXB時,才允許不用鑰匙或工具和不切斷帶電部件去開啟外殼。檢驗電柜柜門及其他帶電件外殼是否需要用鑰匙、工具才能開啟,或安裝有開啟時切斷電源的聯(lián)鎖裝置。如果是則符合規(guī)定。如果不需任何工具或鑰匙即可打開,也未安裝切斷電源的聯(lián)鎖裝置,則應檢驗開啟后所有帶電件直接接觸的防護等級應≥IP2X或IPXXB,實際檢驗中可理解為:開啟外殼后,手指應不能觸及殼內帶電部分。
(3)設備的電柜的外殼的防護等級應不低于IP22。檢驗中可理解為:手指應不能觸及外殼內帶電件或運動部件,且電柜15°傾斜后能防止垂直滴水進入。檢驗電柜外殼有無孔、槽等開口,檢驗開口是否滿足IP22。在無防護等級試驗條件的現(xiàn)場,可以先量出開口的尺寸,然后估計直徑12mm長度80mm的固體異物能否接觸帶電件或直徑12.5mm的球形能否完全進入開口,如果能進入,可判定不合格。然后檢查開口有無擋水結構,如果沒有,外殼從正常位傾斜15°,垂直滴水可進入電柜,無法滿足IPX2,可判定不合格。
(4)用絕緣物將帶電件完全覆蓋作防護的,絕緣物應能經受設備使用過程中對其的正常損害而不降低絕緣度。漆不能視為絕緣物。
(5)應檢查技術文件或實物,確認是否存在電源切斷后殘余電壓會大于>60V的帶電件(如大容量電容器)。如有,則應檢查技術文件或實物,確認是否采取了有效的殘余電壓防護。一般要求電源切斷后殘余電壓>60V的帶電件須能在5S內(插頭/插座在1S內)放電到<60V。如達不到放電要求,則應在明顯位置(如裝有電容的外殼)有耐久的警告標志,并說明危害和打開外殼必須的延遲時間。
(6)內裝電氣裝置的設備的外殼的門或蓋上應標記“當心觸電”閃電警告標志,裝有電源切斷開關的外殼可省略該標志。
為預防故障條件下(如絕緣失效,短路,過載)變?yōu)閹щ姷牟考赡芘c人體接觸產生危險,設備至少要采用以下防護措施之一:⑴采用Ⅱ類設備或等效絕緣或電氣隔離;⑵故障條件下極短時間內自動切斷電源,如采用過電流保護器件、保護聯(lián)結電路。保護聯(lián)結(protective bonding)是防止來自間接接觸的的電擊的最基本措施,應該是檢驗的重點。
設備的電氣裝置上有一些可觸及的、正常工作狀態(tài)不帶電、但故障狀態(tài)下可能帶電的可導電部件,稱為外露可導電部件(exposed conductive parts)。
設備上有一些可觸及的、本身不是設備的電氣部件、但特性是可導電物質的部件(如金屬),稱為外部可導電部件(extraneous conductive parts)。
如果絕緣失效,可觸及的外露、外部可導電部件可能帶電造成電擊,因此所有外露可導電部件、外部可導電部件應該接地。方法是:用導線(稱為“保護導線”)把所有外露、外部可導電部件連接在一起,最終接到一個總接地端子,通過總接地端子上的“外部”保護接地系統(tǒng)實現(xiàn)保護接地。這樣組成的一個電路系統(tǒng)稱“保護聯(lián)結電路”。
任何情況下,不應使保護聯(lián)結電路連續(xù)性中斷。禁止開關器件和過電流保護器件(如熔斷器)接入保護聯(lián)結電路。
所有的外露可導電部件、外部可導電部件應連入到保護聯(lián)結電路,例外的有:⑴Ⅱ類設備和符合要求的完整絕緣設備的外部可導電部件不必連入;⑵小零件(小于50X50mm,如螺釘)、不可能接觸到的零件(如繼電器的電磁鐵)不必連入;⑶采取其他特殊保護措施的設備。
所有“保護導線”應用獨立的端子連接。每個連接點要有標記:用符號或PE字母、或用黃/綠雙色、或這些的組合。
3.3 過電流保護和電動機過熱保護
動力、控制和照明電路、變壓器和給維修設備供電的插座應設置過電流保護器件。
額定功率大于0.5KW以上的電動機應提供電動機過熱保護,可通過過載保護、超溫度保護或限流保護來實現(xiàn)。
(1)設備的門、蓋或面板上有電氣裝置時應采用保護導線,除非緊固件鉸鏈設計成低電阻。
(2)保護聯(lián)結電路中不應有開關或熔斷器。
(3)總接地端子應設置在設備引入電源的鄰近處,應有標志或字母PE標記。
(4)保護導線的連接只能用端子連接。端子不能起其他作用。一個端子只應連接一根保護導線,每個保護導線連接點都要有上述標記或標簽。
(5)插頭/插座連接不能造成接地連接中斷。
(6)設備的動力電路、控制電路、照明電路、變壓器和插座應按規(guī)定設置過電流保護器件。額定功率>0.5KW的電動機應有過熱保護,熱保護復原后電動機不應自動啟動。實物檢驗條件不具備時可通過檢查設備技術文件驗證。
(1)連接牢固,尤其是保護連接電路。
(2)連接正確。為此GB 5226.1標準規(guī)定每根導線的端部應有標記。當使用顏色作標記時,除黃/綠雙色只能用于保護導線外,該標準建議的其他顏色的使用都是建議性而非強制性的。
應依靠形狀、位置、標記或顏色使保護導線容易識別。GB 5226.1-2008標準規(guī)定可采用以下方式實現(xiàn)此要求:⑴只使用顏色標記,則保護導線全長均應采用黃/綠雙色組合;⑵保護導線接點(或保護導線端頭、或易接近位置)標示圖形符號;⑶保護導線接點用PE字母;⑷保護導線接點用黃/綠雙色組合。應用上述一項或幾項的組合均符合要求。
引入引出的通孔應提供措施以確保獲得設備規(guī)定的防護等級(一般要求為IP22)。連接柜外部的導線應封閉的適當?shù)墓艿乐?,應防止電氣導線管與油、氣、水管混淆。
(1)導線應連接牢固。只有專門設計的端子,才允許一個端子連接兩根或多根導線。但一個端子只應連接一根保護導線。兩端子間導線不應有接頭與拼接點;只有適宜焊接的端子才允許焊接連接。不敷入管道的導線應牢牢固定。
(2)保護導線只能用端子方式連接,且該端子不能有其他用途。
(3)每個保護導線的接點都應有標記,采用4.2所列一項或幾項的組合。
(4)設備如使用了黃/綠雙色導線,則其只能用作保護導線。
(5)引入引出電柜的導線的通孔應滿足IP22要求,通孔邊緣應不光滑。
檢驗目標符合性條件:
(1)控制器件應安裝牢固,無明顯空隙,無銳角毛刺,帶電件及危險機械件應不可能觸及。
(2)檢查控制面板上操縱器布局,各操縱器應有合理間距和標記,不應有相互妨礙的可能。
(3)手動控制器的操縱器的位置,高度應在維修站臺0.6米~1.9米間。
(4)所有操縱器應處于操作者易夠得著的位置,且操作時操作者不處于危險位置。
(5)檢驗旋動控制器件應定位正確穩(wěn)定、不可能自行轉動。
(6)控制器件的文字信息應采用中文或操作者容易理解的語言。
(7)指示燈應位于操作者能看到的位置。指示燈(包括閃爍燈和顯示器上的提示光標)的顏色要注意:紅色:含義“緊急”、“危險情況”;綠色:含義“正?!薄2豢梢哉`用。
(8)按鈕的顏色要注意:紅色、綠色不能隨意使用。
①急停按鈕和緊急斷開操縱器只能用紅色(紅色含義“緊急”,用于危險與緊急情況);
②啟動/接通按鈕不允許用紅色(可以是白、灰、黑、綠);
③停止/斷開按鈕不允許用綠色(可用是黑、灰、白、紅,但靠近急停按鈕時不應用紅色);
④復位按鈕不允許用綠色;
⑤“啟動/接通”與“停止/斷開”交替按鈕、點動按鈕,不允許用紅、黃、綠。
電源切斷(switch-off)裝置可以是符合要求的隔離開關、斷路器、隔離器、插頭/插座組合等。維修照明、聯(lián)鎖保護、程序存儲電路等例外電路可不必經電源切斷裝置切斷電源。
在設備維修、搬動或設備出現(xiàn)異常危險動作時,僅有電源切斷開關可能是不夠的,需要斷開器件把設備徹底地斷開(iso1ate):⑴設備斷開與所有能源的連系;⑵鎖定于斷開位置(防止意外接通);⑶釋放掉積存能量。為防止意外接通,斷開器件如果采用的是隔離開關、斷路器、隔離器的還應在斷開狀態(tài)提供安全措施(如鑰匙鎖定),采用插拔式熔斷器/連接件的則應提供警告標志,采用插頭/插座組合的則插頭/插座的位置應在操作者監(jiān)督之下。
停止(stop)操作應使執(zhí)行機構能量供應切斷。
設備應能防止意外啟動,設備應只能在人為的啟動控制下才能啟動。將電源接通/切斷兼作啟動/停止裝置的,或將電源切斷裝置兼作斷開器件的,則應同時滿足兩類裝置的要求。
檢驗目標符合性條件:
(1)每個引入電源都必須安裝至少1個電源切斷開關。1個引入電源有2個及以上電源切斷開關時,應聯(lián)鎖。電源切斷開關的操縱器應易接近,高度在維修站臺0.6米~1.9米間。
(2)只有在人為的操作下設備才能接通電源(switch-on)和啟動(start-up)。
(3)活動式防護裝置打開時,啟動設備危險部位(有時是整個設備)的啟動器件應無法啟動。
(4)設備應有斷開器件。斷開時應能防止意外接通。對簡單設備,如果電源切斷開關能徹底斷開與電源的連系或設備使用插頭/插座組合的,可視作符合要求。
急停裝置是為避免或減少危險用于起動緊急停止功能的控制裝置。觸發(fā)急停裝置將立即切除致動機構的動力源(0類停止)、或立即給致動機構施加動力以停機并停機后切除動力(1類停止)。常見形式是急停按鈕、腳踏安全開關和拉繩開關。急停裝置應任何時間都可操作。急停功能應優(yōu)于其他功能,在急停功能手動復位前,緊急停止的那些設備機構均不能啟動。急停裝置要求操作者自行識別危險進行啟動,因此不能完全防止傷害。
GB16754標準4.4.5規(guī)定,急停裝置操縱機構如果有背景色則應為黃色,而GB5226.1標準沒有“如果”的前提,直接規(guī)定襯托色應著黃色,似乎略有矛盾。但其實質都是要改善急停操動器的可見性。如果其可見性不強,例如急停按鈕和其他按鈕一起安裝在控制面板,可認為面板顏色就是急停按鈕的背景,最接近急停按鈕周圍的背景應著黃色。
有時在可能發(fā)生電擊危險的地方設置有緊急切斷電源(emergency switch off)器件(一般可和電源切斷開關(switch off)合一),而急停器件用于引發(fā)緊急停止(emergency stop),它可能是機械式的。兩者有區(qū)別,但一般急停器件同時提供緊急切斷電源功能。
檢驗目標符合性條件:
(1)急停裝置的操縱機構應配置得容易接近,并且操作者操作它時沒有危險。
(2)急停裝置的操縱機構應為紅色。如操縱機構后面有背景,則背景顏色應為黃色。
(3)啟動急停功能應立即停機(0類或1類),急停功能手動復位前,任何啟動指令應無效。
(4)檢查腳踏開關和拉繩開關外部連接電氣線路應無損壞。
(5)需要觸發(fā)急停功能的位置均應配置急停裝置。
(6)急停裝置只能是補充防護措施,如要作為主要防護裝置,只能用于低危險設備。
設備電擊防護的缺乏或不當,可能造成致命傷害。按照國際慣例,設備的市場準入合格評定以技術文件檢查和現(xiàn)場查驗為主,本文對適合現(xiàn)場查驗的電擊防護檢驗目標符合性條件進行了綜合分析和篩選,對及時有效發(fā)現(xiàn)進口設備電擊危險隱患、保障人身健康和安全具有現(xiàn)實意義。
[1]戴云徽.檢驗檢疫符合性條件篩選及預警研究[M].北京:中國質檢出版社,2012.
[2]機械安全機械電氣設備(第1部分)通用技術條件GB 5226.1-2008[M].北京:中國標準出版社,2008.
[3]電擊防護裝置和設備的通用部分GB/T 17045-2008[M].北京:中國標準出版社,2008.