GB T 22697.2-2008 电气设备热表面灼伤风险评估.第2部分 灼伤阈值.pdf

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1、ICS 29020K 09 a园中华人民共和国国家标准GBT 2269722008电气设备热表面灼伤风险评估第2部分：灼伤阈值Risk assessment for the temperatures of hot surfaces of electricalequipments to be touched-Part 2：Burn thresholds2008-12-31发布 20091101实施宰瞀燃紫瓣警矬瞥星发布中国国家标准化管理委员会仅1”前言一1范围2规范性引用文件3术语和定义4热表面温度因素。41人体温度因素42设备表面材料43灼伤温度与灼伤阈值5影响灼伤阈值的因素51接触时间的确定

2、52灼伤阈值的选择53材料表面外观6灼伤阈值的数据61接触时问在1 s10 s的灼伤阈值62接触时间为1 min或更长的灼伤阈值。附录A(资料性附录) 某些材料的热学性能目 次GBT 2269722008i；1122233348前 言GBT 2269722008GBT 22697(电气设备热表面灼伤风险评估分为3个部分：第1部分：总则；第2部分：灼伤阈值；第3部分：防护措施。本部分是GBT 22697的第2部分。本部分的制定参照了CENELEC导则29：2007(电气设备易接触热表面灼伤风险评估。本部分应与GBT 226971电气设备热表面灼伤风险评估第1部分：总则配套使用。本部分的附录A为资

3、料性附录。本部分由全国电气安全标准化技术委员会(SACTC 25)提出并归口。本部分主要起草单位：机械工业北京电工技术经济研究所、上海电器科学研究所(集团)有限公司、上海电动工具研究所。本部分主要起草人：李锋、季慧玉、刘江、方晓燕、李邦协、包革、曾雁鸿、张亮。本部分为首次发布。电气设备热表面灼伤风险评估第2部分：灼伤阈值GBT 22697220081范围本部分提出了电气设备的热表面温度因素、影响灼伤闽值的因素以及灼伤阈值的数据。本部分适用于电气设备热表面灼伤风险评估时选择和确定灼伤阈值。热功能设备的表面灼伤阈值不在本部分的考虑之内。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GBT 22697的本部分

4、的引用而成为本部分的条款。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部分，然而，鼓励根据本部分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部分。GBT 226971 2008 电气设备热表面灼伤风险评估 第1部分：总则3术语和定义GBT 2269712008确立的术语和定义适用于GBT 22697的本部分。4热表面温度因素41人体温度因素电气设备对人的灼伤取决于人体皮肤温度及接触到热表面后温度升高的持续时间，实际中不能只用简单的方式测定皮肤与电气设备热表面接触时的温度。本部分不考虑人体皮肤温度值，只提示电气设备

5、热表面与皮肤接触时，可能发生灼伤风险。电气设备的热表面温度可以用适当的试具简单测出。42设备表面材料人体皮肤与电气设备的热表面接触过程中，导致灼伤风险取决于设备表面的材料组成、皮肤与设备表面持续接触的时间。图1描述了上述关系，并揭示了导热性能相似且灼伤阈值也相似的几组材料，表面温度、表面组成材料及与皮肤持续接触时间的关系。43灼伤温度与灼伤阈值灼伤阈值曲线上某一点表示，当人体皮肤与电气设备热表面接触时，在接触时间一定的情况下，出现皮肤浅层灼伤与不发生皮肤灼伤之间的电气设备的表面温度。电气设备表面温度值在灼伤阈值曲线以下通常不会导致人体皮肤的灼伤，表面温度值在灼伤阈值曲线以上则会导致皮肤发生灼伤

6、。图1仅对灼伤阈值数据进行描述性说明，便于更好地理解，图1不能精确阐述电气设备的灼伤阈值，准确的灼伤鼹值应从图2至图6及表2中选择。如果接触时间很短，描绘图1图6中的灼伤阈值不是连续曲线，而是离散曲线。上述情况是考虑到当接触时间很短时，皮肤开始发生灼伤与不发生灼伤之问的温度界限还不完善这一事实而得出的。灼伤阈值取决于以下因素：接触点皮肤的厚度、皮肤表面的湿度(出汗情况)、皮肤沾染杂物(如油脂)、接触紧密度。当接触时间很长时，确定灼伤阈值的不确定因素比接触时间短的情况下少，可以规定准确的灼伤阚值。不同组材料的灼伤阈值的差别在接触时间很长的情况下也将消失。GBT 22697220085影响灼伤阈值

7、的因素51接触时间的确定511一般原则选择合适的接触时间，最短时间应确定为05 sl s。对于需要采取特殊防护措施的人来说，如果希望延长反应时间，应选择较长的接触时间，最长可达15 s，见表1。选择接触时间时，应对接触热表面的人群加以区分，这一点非常重要(见GBT 2269712008中表1和本部分的表1以及512条规定)。表1接触时间 单位为秒不同人群 接触时间成年人 o51不满2周岁的儿童 152周岁以上不满6周岁的儿童 46周岁以上不满14周岁的儿童 2老年人 14残疾人 根据其残疾特征确定注；成年人与热表面接触时间的准确值根据产品的性质及其使用环境来选择。512接触时间的选择5121成

8、年人对于成年人来说，接触时间的最小值应为05 stl s。5122儿童对于儿童可能接触表面的情况，由于其年龄小，应延长其反应时间，接触时间的最小值应为4 s。对于可能接触表面的儿童年龄在6周岁14周岁之间，接触时间的最小值应为2 s。儿童在未满2周岁之前，园其反应能力不够快，接触热表面时无法做出及时反应，这类年龄幼小的儿童，接触时间可以到15 s。5123老年人如果老年人触及可能接触表面的情况，则最小接触时间应选择为1 s。若因其年龄太大而需要延长反应时间，接触时间的最小应为4 s。5124残疾人若残疾人可能接触到热表面，则其最短接触时间应选择为l s。产品标准应针对残疾人的特点与产晶的使用，

9、特别考虑有关情况。52灼伤阈值的选择接触时间在10 s60 s之间的热表面灼伤阈值，可根据本部分的曲线图中接触时间为10 s的相应材料的灼伤阈值与表2中接触时间为1 rain的灼伤温度值，通过采用内插法得出。接触时间大于1 s、且处于表2规定的时间段之间，可根据接触时间与相应材料的灼伤阈值推出对应的灼伤阈值。接触时间为05 s15 s之间的灼伤阈值见第6章规定。确定设备温度的极限值，推荐采用以下原则：如果(人体)接触电气设备的表面的可能性很大，则在本部分的各图材料组的灼伤阈值范围内，推荐选择一个接近灼伤阈值下端的温度值；若人体接触热表面的可能性不太大，可选择接近灼伤阈值上端的温度值。对于本部分

10、各图和表2中未明确提及的材料，在某些情况下可根据其导热性能估计其灼伤阈值，其热性能须与下列各组材料的热惯量进行比较：金属材料、陶瓷材料、玻璃材料、塑料材料或木材(见附录A)。然后，才能从具有相同热惯量的材料组成得出该材料相应的灼伤阈值。上述规定的前提条件是，与本部分规定的材料组的热惯量相比，所求材料的热惯量的数值能够足以精确地测量或评估。若所求2GBT 2269722008材料的热惯量数值完全不知道，则无法从本部分中得出其灼伤阈值。若电气产品在正常使用过程中可被儿童接触到，则应选择本部分各图中材料的灼伤周值范围下部的值，以便其接触时间在1 s10 s之间。对于儿童专用的电气产品，推荐选择灼伤阈

11、值范围下端的值。对于接触时间在10 s60 s之间的电气产品，应在灼伤阈值范围下端运用内插法确定灼伤阈值。若接触时间为1 min或更长，表2的数据也适用于儿童。表2更长接触时间情况下的灼伤阈值接触时问下的灼伤阏值T,C材料1 rain 10min 8 h或更长时间棵金属材料 51 48 43涂保护层的金属材料 51 48 43陶瓷、玻璃和石质材料 56 48 43塑料材料 60 48 43木质材料 60 48 43注：接触时间在本表规定时间之间的灼伤阅值可用内插法推算。接触时间为1 min的裸金属材料的灼伤闲值(51)同样适于本表中未规定的其他导热性能良好的材料。接触时间为8 h甚至更长的情况

12、下，所有材料的灼伤阈值均为43，上述数据仅当人体的一小部分(小于人体整个皮肤表面的10“)或头部的一小部分(小于头部整个皮肤表面的10)接触到电气设备的热表面时适用。如果接触面积不是人体的局部或与电气设备的热表面接触的是面部的关键部位(如鼻孔)，即使电气设备的表面温度不超过43，也有可能发生皮肤损伤。53材料表面外观对于表面粗糙的材料，应选用本部分图中材料的灼伤阈值范围上端的数值。对于表面光滑的材料，应选用灼伤阈值范围下端的数值。6灼伤阈值的数据61接触时间在1 s10 s的灼伤阈值611概述接触时间很短的情况下(在1 s10 s之间)，灼伤阈值不用数字表示，而是根据接触时间长短用图表示。将导

13、热性相似的不同材料的灼伤阈值综合起来，也以此方式表示。612裸金属材料图2中提供的灼伤阈值适用于裸金属的光滑表面。表面粗糙的金属，其灼伤阈值可能在光滑表面金属的灼伤阈值上方，但不会超过图中给出的灼伤阈值范围中温度值上限的2。613带保护层的金属材料图3a)和图3b)中表示了金属保护层对灼伤阈值的影响，其灼伤阈值是在裸金属的灼伤阈值之上。为了获得带保护层金属材料的灼伤阈值，应在图2中所示的裸金属灼伤阈值t的基础上加上一个温度增加值T。，如图3a)或图3b)所示。614陶瓷、玻璃陶瓷、玻璃和石质材料陶瓷、玻璃陶瓷、玻璃、精瓷和石质材料(如大理石、混凝土等)的灼伤阈值如图4所示。大理石和混凝土的灼伤

14、阈值位于图中灼伤阈值范围的下限。而玻璃的灼伤阈值处于灼伤阈值范围的上限。615塑料材料塑料材料(如聚酰胺、丙烯酸酯类有机玻璃、聚四氟乙烯、硬塑料等材料)的灼伤阈值如图5所示。注：塑料材料的导热性取决于其化学组成成分，不同塑料材料的导热性有很大的差别，大多数固体塑料的灼伤阈值范围如图5所示。但对导热性与615条中规定的材料有明显区别的塑料材料，则不适用图5中所示的灼伤阈值。3GBT 2269722008616木质材料木质材料的灼伤阈值范围如图6所示。对于水含量很小的软木质材料，应适用于木质材料灼伤阈值范围上限的数值。对于水含量很大的硬木质材料，应采用木质材料灼伤阈值范围下限的数值。62接触时间为

15、1 min或更长的灼伤阐值表2给出的灼伤阈值是皮肤与热表面的接触时间在1 rain和超过1 rain以上的情况下所适用的灼伤阈值。4注：阴影1表示塑料材料的灼伤阈值；阴影2表示陶瓷材料的灼伤阐值；阴影3表示金属材料的灼伤阈值。图1 人体皮肤接触电气设备热表面时，灼伤阈值与接触时间关系图f，s凡7050I 、一-、 -、-lo5 15 25 35 45 55 65 7 5 85 95 lODs一注：区域1表示没有灼伤风险；区域2表示灼伤闽值；区域3表示存在发生灼伤风险。囤2人体皮肤与无涂层的裸金属的热光滑表面接触情况下的灼伤阈值fr；GBT 22697220081f | 2一 ，3 、 、L1一

16、一 ： 、- =， =，15 2 5 3 5 45 8 5 95 10Ds一注：曲线1表示涂有50 pm漆保护层；曲线2表示涂有100 pm漆保护层；曲线3表示涂有150 Pm漆保护层a)涂有50 pm、100 pm和150卜m漆保护层的金属材料的表面温度与图2中裸金属材料的灼伤阈值的比较凡 人 。 3、 、；F乏 、- L一、一；17r一注：曲线1表示涂有160 pm搪瓷保护层或涂有60弘m粉状涂料层；曲线2表示涂有90 pm粉状涂料层；曲线3表示涂有聚酰胺11或12(厚度为400 pm)。b)涂有搪瓷(160 pm)或粉状涂料层(60 pm)、粉状涂料层(90卜m)和聚酰胺保护层(厚度为4

17、00 pm)的金属材料的表面温度与图2中裸金属材料的灼伤阈值的比较图3金属保护层对灼伤阈值的影响5；雩舫舯=2GBT 22697220086f。L，9。858。757。6560一 。 、 ，、 、_ 、-、- 15 2 5 35 4 5 55 65 75Ds一注：区域1表示没有灼伤风险；区域2表示灼伤阈值；区域3表示存在发生灼伤风险。图4人体皮肤与陶瓷、玻璃和石质材料热光滑表面时的灼伤阈值fr。CIl 、： 。 _ 、-、 、-0 5 l_5 25 35 4 5 75注：区域1表示没有灼伤风险；区域2表示灼伤周值；区域3表示存在发生灼伤风脸，图5人体皮肤与塑料热光滑表面时的灼伤阈值Ds一筛踮柏

18、龉鼬fTsGBT 2269722008弋； ? 、 、 -、o 5 1 5 25 3 5 4 5 5 5 65 7 5 8 5注：区域1表示没有灼伤风险；区域2表示灼伤阈值；区域3表示存在发生灼伤风险。图6人体皮肤与木质材料热光滑表面时的灼伤阈值9 5 10Ds一7晒蛎们嘶拍加坫加：呈蓦：踮蚰GBT 2269722008附录A(资料性附录)某些材料的热学性能表A1 某些材料的热性能(实验数据)导热系数 比热(热容量) 密度 热惯量材料W(mK) 103J(kgK) 10 3kgm3 106J2(sm4-K2)皮肤(平均值) 055 4 6 09 23水 060 419 10 253金属材料铝

19、203 0872 271 481黄铜(平均值) 855 0377 89 286钢 453 0461 78 163玻璃材料普通玻璃 088 0670 26 151派热克斯玻璃 113 0838 225 214硼钠硅酸盐 122 0838 22 225石质材料石头 O92 0838 23 177砖 O63 0838 17 090大理石 230 0880 27 5 48混凝土 243 0922 247 551塑料(平均值) O25 155 128 049ABS树脂 018 151 104 O21碳氟化合物 0 25 0922 213 O49聚酰胺6、11、6、6 021 210 111 049乙缩醛 023 147 143 046醋酸纤维素 026 151 128 049聚苯乙烯GP 012 143 105 0 18聚乙烯塑料(平均值) 032 210 093 061酚醛塑料(平均值) 042 138 125 072聚丙烯塑料 012 193 09 021木质材料(平均值) 018 172 O66 0233白腊木 018 180 065 0205桦木 017 159 071 0193橡木 019 172 070 0230橙木 016 176 O60 0169注：派热克斯玻璃是一种耐热玻璃，提供该产品的相关资料仅为方便本部分的使用。8