GB T 25295-2010 电气设备安全设计导则.pdf
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1、ICS 29.020 K 09 量B和国国家标准11: .,.、中华人民G/T 25295-2010 电气设备安全设计导则Guidelioes 00 safety desigos for electric equipmeots 2010-11-10发布2011-05-01实施数码防伪/中华人民共和国国家质量监督检验检蔑总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 25295-2010 目次前言.1 I 范围2 规范性引用文件3 术语和定义.4 电气安全设计的原则.4.1 概述4.2 基本准则-4.3 电气安全设计的基本要素-5 电气安全设计要求5. 1 环境适应性设计要求.7 5.2 电击危险防护
2、的设计要求5.3 电能的间接作用、外界因素危险防护的设计要求.17 5.4 机械危险防护的设计要求5.5 电气连接和机械连接的设计要求.18 5. 6 运行危险的防护设计要求.19 5.7 电能控制和危险防范的设计要求.20 5.8 标志和说明书的设计要求.21 参考文献GB/T 25295-2010 目。吕本标准依据GB19517(国家电气设备安全技术规范制定。本标准由全国电气安全标准化技术委员会CSAC/TC25)提出并归口。本标准主要起草单位:机械工业北京电工技术经济研究所、上海电动工具研究所、四方电气(集团)有限公司、正泰电气股份有限公司、上海电器科学研究所(集团)有限公司、山东艾诺仪
3、器有限公司。本标准主要起草人:李锋、包革、李邦协、方晓燕、季慧玉、田宿、曾雁鸿、刘江、赵涛、颜景新、杨之峰。I G/T 25295-2010 电气设备安全设计导则1 范围本标准规定了交流1000 V以下,直流1500 V以下的电气设备安全设计的基本准则要求。本标准适用于电气设备的安全设计。专业的或产品的安全设计应依据相应的标准规定。没有专业的或产品的安全设计方法时,可依据本标准。注1:电气设备包括输、配、贮存、测量、监督、控制、调节、转换和消费电能的产品及信息技术领域中与其组成一体的电气装备、电气装置、电气器具。注2:即使设计者按照本标准规定的内容完成了电气设备的设计,也不意味着电气设备符合了
4、安全的要求。电气设备只有经过了规定的检验或试验,并经过合格评定后,方可认为是安全的。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB 4208 外壳防护等级(lP代码)(GB4208-2008 , IEC 60529:2001 ,IDT) GB/T 4776 电气安全术语GB/T 5465. 2-2008 电气设备用图形符号第2部分:图形符号(lEC60417 DB:2
5、007 ,IDT) GB/T 22696(所有部分)电气设备的安全风险评估和风险降低3 术语和定义GB/T 4776确立的术语和定义适用于本标准。4 电气安全设计的原则4. 1 概述4. 1. 1 国家电气安全的法律法规,包括强制性标准,其内容及所认定的符合性标准是电气设备安全设计的基本依据,符合性标准会随着技术的发展而不断更新。注:例如GB19517,反映了安全的技术概念与人们行为之间的差别,即在正常的条件下使用或在其他由制造商预见到的误用条件下使用,可以合法地要求某些产品、加工过程或服务具有一定程度的风险,但不会危及人员的健康、环境的质量等。其附录A所列符合性标准,即各类专业产品的安全标准
6、,是国家强制性技术规范认定的技术标准。一般情况,符合性标准是遵照国家强制性安全技术规范中的要求,结合专业产品的特性进行具体化、量化要求,并能指导产品在设计阶段就采取必要的预防措施。4. 1. 2 在设计过程中,如果设计者认为存在有新的风险,并且新的风险对安全构成明显的危害,则应注意:a) 分析研究安全与风险的关系。安全与风险总是相伴而存的,安全不能免除全部风险,即绝对的安全是不可能的。b) 根据风险评估做出安全的判断,依据GB/T22696的规定。c) 风险评估和判断安全是十分复杂的过程,往往设计者很难有能力单独完成。4.2 基本准则4.2.1 危险因素的区分和安全要求的一般原则电气设备的危险
7、因素有自身的危险因素和外界的危险因素。自身的危险因素,例如电击危险等。1 GB/T 25295-2010 外界的危险因素,例如环境、过载、振动、冲击、异物、辐射危险等。安全要求的一般原则是在以下条件下电气设备的使用是安全的za) 在整个生命周期;b) 在技术标准的规定正常使用条件和单一故障条件下;c) 在合理预见的设计目的;d) 在正确安装、运行和维护的条件下。或:一一如元特殊要求,按一般环境,或运行条件设计制造E一一-在使用时可采用专门的与电气设备的特性和功能无关的安全技术措施。4.2.2 安全水平与经济性电气设备的安全水平一般由专业的安全技术标准决定,安全的设计实质上是实现专业的安全技术标
8、准的要求,以达到必要的安全水平。在安全设计时可能会遇到为了安全不得不限制某些技术的应用,而技术的创新又不应该受到制约,此时确定合理的安全是必要的。就设计而言,安全是第一的,即新技术的应用只能促进安全水平的提高,或者新技术的应用要以保证安全为前提。注:正是因为没有任何产品和活动是绝对安全的。因此,制定绝对安全的标准是不可能的。反过来,消费者或用户也不会接受一项客观的、始终不变的安全标准。而要取得一项渐进的安全标准,则必须研究有关发生伤害的可能性或伤害发生率及发生伤害导致严重后果、社会因素、经济成本等之间的平衡因素。但多数情况下,影响安全水平的因素本身往往是非常不明确,因此,完全用量值来表示相应的
9、安全水平是困难的。因此,设计者应该注意到安全技术标准是为了保证和满足使用的要求,时成功经验进行的记录,而没有确切地提出达到的安全水平。注:例如爬电距离和电气间隙确定就是典型,安全技术标准中给出的量值应视为经验的数值,供设计时参考。如果在设计上不能将已知的危险排除在可以避免的程度,则应该做出设计的说明,或者给出必要的文件,例如产品的安装使用说明书,或者标志、标识等,以起到:一一防护电气设备的危险,保护面临风险的人员;一一针对防护不完全,或元防护的情况,警告面临风险的人员,保持对危险的警觉,或提示应当采取的适当行动;一一为面临危险的人员进行培训。4.2.3 共性设计原则和个性设计原则共性安全要求是
10、由各类电气设备的安全特性(要求)加以提炼、概括、综合、提升而成,这些共性的安全技术要求、指标和检验方法,使各类电气设备的安全控制在可接受的水平上,成为共同应遵守、达到的准则。设计者应熟悉并掌握共性安全要求的规律,特别要注意研究要求、指标与检验方法之间的关系,即所有的设计应该针对要求与指标,但必须通过检验才能确定是否达到了要求与指标。注:共性的规定或要求、指标和相应的测量、试验方法并不意味着所有的电气设备都要达到全部要求,而是应根据不同电气设备的特性、使用的场所进行选择适用的、必须的要求、指标。例如手持式、可移式、固定式使用的电气设备的安全要求是不全部相同,达到的项目也是不一样的。个性安全要求是
11、结合产品的特性、要求而具体化、量化的产品的安全技术要求,包括发生危险的控制指标,考核、检验、指标的测量、试验中的参数规定等。考虑到个性设计的检验不确定性(例如介质强度的检验),因此要求设计者更加关注检验方法,以使设计满足检验的要求。2 注1:例如介质强度是各类电气设备都应控制的共性要求,但不同种类的电气设备、使用的不同电压等级、使用的场所不同,有的电气设备仅考核工频耐电压能力,有的还要考核臣间介质强度。对工频耐电压能力,不同用途、不同电压等级的电气设备,施加的工频试验电压值也不一样。注2:例如防潮性,应用在不同环境条件下电气设备的防潮性的考核是不一样的。GB/T 25295-2010 4.2.
12、4 安全性技术的分类4.2.4. 1 电气设备的安全性可分为:a) 设计制造时的安全性,包括设计、加工、装配、运行、运输、拆卸时的安全。b) 使用时的安全性,指与电气设备的特性和功能元关的安全技术,往往指电气设备在使用时采取的专门措施,例如在电气设备运行中:一一限制随便触及电气设备;只限于专业人员或受过初级训练人员应用电气设备。4.2.4.2 电气设备的安全设计技术可分为:a) 直接安全技术,即用设计制造技术防止危险,将电气设备制造得没有危险存在。b) 间接安全技术,即用外设防护措施避免危险,是直接安全技术解决办法不可能或不完全可能防止危险时所设计的专门的安全技术手段。所谓的专门的安全技术手段
13、是由在电气设备中或电气设备上不设附加功能就能达到和保证无危险地应用的装置实现。c) 提示性安全技术,即用告知风险、培训、使用人身防护设备等方法防止危险,即在a)和b)的安全技术不能达到目的或不能完全达到目的情况,说明电气设备元危险应用的条件。例如提供中文的,通俗易懂的使用和操作说明,或在电气设备的运输、储存、安装、定位、接线或运行的方式中给以足够的说明。4.2.5 电击防护类型电气设备按电击防护的方法可设计制造成0类电气设备、I类电气设备、E类电气设备、皿类电气设备。0类电气设备:防止电击保护依赖基本绝缘,即没有把可触及的导电部分连接到电气设备的固定布线中保护导体的措施,一旦基本绝缘失效,电击
14、保护则依赖于环境。I类电气设备z防止电击保护不仅依靠基本绝缘,而且它还包含一个附加的安全保护措施,将可触及的导电部分与电气设备中固定布线的保护接地导线连接起来,使可触及的导电部分在基本绝缘损坏时不能变成带电体。E类电气设备z防止电击保护不仅依靠基本绝缘,而且还包含附加的安全保护措施,例如双重绝缘或加强绝缘,不提供保护接地或不依靠电气设备条件。E类电气设备可分为下列类型之一:a) 绝缘外壳E类电气设备。电气设备有坚固的、基本上连续的绝缘材料外壳,除了一些小零件外,例如铭牌、螺钉和胡钉,外壳遮封了所有金属部分,这些小零件由至少相当于加强绝缘与带电部分隔开。b) 金属外壳E类电气设备。电气设备有基本
15、上连续的金属外壳,除了应用双重绝缘显然是行不通而使用加强绝缘的那些部分外,在这类电气设备中全部使用双重绝缘。c) 组合的E类电气设备。类型a)和b)组合的电气设备。E类电气设备:防止电击保护依靠安全特低电压(SELV)供电,电气设备中不产生高于特低电压的电压。注:罗马字I、E、田仅代表电气设备在设计制造时采用的安全技术方法,即I类设备的电击防护采用等电位保护方法,11类设备采用的绝缘保护方法,皿类设备采用三重保护原理的方法(基本绝缘、特低电压、与供电电源隔离)。在理论上,这些方法都是安全的。所以I、E、田仅代表采用方法而不是指安全的等级。4.2.6 预期寿命一般情况,电气设备在正确使用和维护情
16、况下,整个使用期间应该能够保证安全。但事实上,电气绝缘,即使达到最好的性能也会随着时间和正常使用中力学的、热的、电的、化学的及其复合的作用下,性能会逐渐下降,材料老化而破坏,造成危险。所以,合理的预期寿命是重要的。4.2.7 电压区段的划分一些装置规则,特别是有关电击防护的措施,取决于所使用的电压值,由于不可能也没有必要考虑GB/T 25295-2010 实际应用中出现的每一具体电压值,因此只需为每一个特定的电压区段制定通用要求。区段I包含了:一一在某些条件下,依据电压值提供电击防护装置;一一由于运行上的原因,电压受到限制的装置(如电信、信号、电铃、控制和报警装置)。区段E包含了:家用、商用和
17、工业用装置的供电电压,这一区段包含了公用配电系统的所有电压。所规定的电压区段主要与装置的一些规则结合使用,但也可在制定电气设备的要求时使用(见表1和表2)。表1交流电压区段接地系统不接地或非有效接地系统区段相对地相间相间I U50 V U豆50V U50 V H 50 V90-105 90 飞f105-120 105 A 120-130 120 E 130-155 130 B 155-180 155 F 180-200 180 H 200-220 200 220-250 220 250 250 注:耐热等级是电气绝缘材料的最高使用温度。a也用于70c以下等级。5.2. 1. 4. 2 绝缘结构
18、标明某电工产品为某耐热等级,并不说明该产品绝缘结构中的每一种绝缘材料都具有相同的温度极限。绝缘结构的温度极限与其中各绝缘材料的温度极限可能不直接相关。在绝缘结构中,绝缘材料的温度极限可能因受到其他组成材料的保护而有所提高,也可能因材料间不相容而使绝缘结构的温度极限低于各个组成材料的温度极限。5.2. 1.4.3 绝缘的使用期电气设备的实际使用期取决于运行中的特定条件。这些条件可以随环境、工作周期和产品类型的不同而有很大的变化。此外,预期使用期还取决于产品尺寸、可靠性、有关设备的预期使用期以及经济性等方面的要求。对某些电工产品,由于其特定的应用目的,要求其绝缘的使用期低于或高于正常值,或由于运行
19、条件特殊,规定其温升高于或低于正常值,而使其绝缘的温度极限高于或低于正常值。绝缘的使用期在很大程度上取决于其对氧气、湿度、灰尘和化学物质的隔绝程度。在给定温度下,受到恰当保护的绝缘的使用期会比自由暴露的大气中的绝缘的使用期长。因而,用化学惰性气体或液体作冷却或保护介质,可延长绝缘的使用期。5.2. 1.5 耐电痕化固体绝缘材料的电痕化是指在电应力和电解杂质对材料表面的联合作用下,固体绝缘材料表面形成导电通路的过程。固体绝缘材料在放电作用下引起蚀损而造成电气短路、引发燃烧。通常情况下,采用在潮湿条件下相比电痕化指数和耐电痕化指数来表示电气绝缘材料自身的耐温绝缘能力。相比电痕化指数(CTI)是指材
20、料经受50滴电解液而没有电痕化的以伏特为单位的最大电压值;耐电痕化指数(PTD是指材料经受50滴电解液而不出现电痕化的以伏特为单位的最大电压值。电痕化影响着电气设备的爬电距离。固体绝缘材料按相比电痕化指数(CTl)分四类,以比较各种固体绝缘材料在试验条件下的性能za) 绝缘材料组别1600CTI b) 绝缘材料组别n400CTI50 (方均根值)/V最长动作时间5 0.60 0.40 0.17 0.17 O. 12 0.08 0.04 s d) 接地。对于I类设备,应满足以下要求:a) 确保保护电路的连续性,即外露的可导电部分与接地点之间确保导电连续性;b) 任意外露的可导电部分与接地点之间的
21、电阻不大于0.10; c) 保护导体的截面积应满足表8的要求。表8保护导体的截面积单位为平方毫米序号电路上的导线截面积S 相应的保护导体的最小截面积1 35 5/2 注:接人多个电路的保护导体的截面积应按这些电路分别计算后再相加。接地回路和电气设备的外露可导电部分应当按其配电系统的接地型式与保护导体相连接,并通过保护导体与大地连接,可同时触及的外露可导电部分应单独地、成组地或共同接至同一个接地极。注:前者要求用以保证在故障情况下建立一个故障电流回路,从而为执行自动切断供电功能的保护电器提供一个故障信号,为此必须保证接地系统的电气连续性。后者要求用以保证在故障条件下,人体同时触及的外露可导电部分
22、之间的预期接触电压尽可能地低,从而使危险程度尽可能降低,对保护电器参数要求也可适当放宽。5.2.4.4 双重绝缘保护16 所谓双重绝缘是指当基本绝缘损坏时,以附加绝缘形式将人体与带电部件实行有效的隔离。双重绝缘电气设备不必另设附加保护装置而能安全地使用。双重绝缘一般设置基本绝缘、附加绝缘、加强绝缘等几种形式的绝缘。注:双重绝缘是E类电气设备的主要绝缘形式,除了结构、尺寸和技术合理性等使双重绝缘难以实施的特定部位和零件外.II类电气设备的带电部分均应由双重绝缘与易触及的金属零件或易触及表面隔开。GB/T 25295-2010 双重绝缘结构中各零件之间的关系必须满足:a) 带电零件与不易触及金属零
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