GBT 25295-2010电器设备安全设计导则.pdf

GBT 25295-2010电器设备安全设计导则.pdf
仅供个人学习
反馈
标准编号:
文件类型:中华人民共和国国家
资源大小:1.5 M
标准类别:环境保护标准
资源ID:350997
下载资源

标准规范下载简介

GBT 25295-2010电器设备安全设计导则.pdf

Guidelines on safety designs for electric equipments

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会

GB/T25295—2010

范围 规范性引用文件 术语和定义 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 5.2电击危险防护的设计要求 5.3电能的间接作用、外界因素危险防护的设计要求 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 5.6运行危险的防护设计要求: 5.7 电能控制和危险防范的设计要求 5.8标志和说明书的设计要求

岱海工程施工组织设计GB/T25295—2010

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(SAC/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、曾雁鸿、刘江、赵涛、颜景新、杨之峰

本标准规定了交流1000V以下,直流1500V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

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。 GB4208外壳防护等级(IP代码)(GB4208—2008,IEC60529:2001,IDT) GB/T4776电气安全术语 GB/T5465.2一2008电气设备用图形符号第2部分:图形符号(IEC60417DB:2007,IDT) GB/T22696(所有部分)电气设备的安全风险评估和风险隆低

GB/T4776确立的术语和定义适用于本标准

GB/T4776确立的术语和定义适用于本标准

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,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。 )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

4.1.1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,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士分复杂的过程,往往设计者很难有能力单独完成

.1.1国家电气安全的法律法规,包括强制性标推,其内容及所认定的符合性标准是电气设备安全设

2.1危险因素的区分和安全要求的一般原则

GB/T25295—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: a)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: 如无特殊要求,按一般环境,或运行条件设计制造; 在使用时可采用专!

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,对成功经验进行 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: 防护电气设备的危险,保护面临风险的人员; 一针对防护不完全,或无防护的情况,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; 为面临危险的人员进行培训。

4.2.4安全性技术的分类

4.2.4.1电气设备的安全性可分为

2.4,十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无关的安全技术,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: 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。 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,说明电气设备无危险应用的条件。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、Ⅱ类电气设备、Ⅲ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,电击保护则依赖于环境。 I类电气设备: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。 Ⅱ类电气设备: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。 Ⅱ类电气设备可分为下列类型之一: a)绝缘外壳Ⅱ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、螺钉和铆钉,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Ⅱ类电气设备。电气设备有基本上连续的金属外壳,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。 ) 组合的Ⅱ类电气设备。类型a)和b)组合的电气设备。 Ⅲ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、IⅡ、Ⅲ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,Ⅱ类设备采用的绝缘保护方法,Ⅲ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、Ⅱ、Ⅲ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

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: 一在某些条件下,依据电压值提供电击防护装置; 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Ⅱ包含了: 家用、商用和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 和表2),

4.2.8固体绝缘的失效机理

由于固体绝缘的电气强度远远大于空气的强度,另一方面,通过固体绝缘材料的绝缘距离通常大大 地小于电气间隙而产生高的电场强度。 在绝缘系统中,电极与绝缘之间;不同的绝缘层之间均可能会产生间隙,或绝缘材料本身有气隙。 在这些间隙或气隙中,尽管电压远小于击穿水平,仍可能发生局部放电,这就会影响固体绝缘的使用 寿命。 与气体相比,固体绝缘不是一种可恢复的绝缘介质,例如偶尔发生的高压峰值就可能对固体绝缘造 成破坏性效果。绝缘损坏的积累会造成最终的固体绝缘失效。由此形成复杂的过程,且最终导致绝缘 老化。所以电场强度和其他应力(例如,热、环境)的登加造成了绝缘老化。可用适当条件组成的短期试 验来模拟固体绝缘的长期性能。 固体绝缘的厚度与前面所述的失效机理之间基本上没有关系

4.2.9局部放电原理

常用的固体绝缘物总不可能做得十分纯净致密,总会不同程度地包含一些分散性的异物,如各种杂 质、水分、小气泡等。有些是在制造过程中未去净的,有些是在运行中绝缘物的老化、分解等过程中产 生的。 由于这些异物的电导和介电常数不同于绝缘物,故在外施电压作用下,这些异物附近将具有比周围 更高的场强。当外施电压升高到一定程度时,这些部位的场强超过了该处物质的游离场强,该处物质就 产生游离放电,称之为局部放电。 气泡的介电常数比周围绝缘物的介电常数小得多,气泡中的场强较大;气泡的击穿场强又比周围绝 缘物的击穿场强低得多,所以,分散在绝缘物中的气泡常成为局部放电的发源地。如外施加电压为交变 的,则局部放电就具有重复的、发生与熄灭相交替的特征。 由于局部放电是分散地发生在极微小的空间内,所以它几乎并不影响当时整体绝缘物的击穿电压, 但是,局部放电时产生的电子、离子往复冲击绝缘物,会使绝缘物逐渐分解、破坏,分解出导电性的和化

GB/T 25295—2010

学活性的物质来,使绝缘物氧化、腐烛;同时,使该处的局部电场畸变,进一步加剧局部放电的强度;局部 故电处也可能产生局部的高温,使绝缘物老化、破坏。如果绝缘物在正常工作电压下就有一定程度的局 部放电,则这种过程将在其正常工作的全部时间中继续和发展,这显然将加速绝缘物的老化和破坏,发 展到一定程度时,就可能导致绝缘物的击穿。 所以,测定绝缘物在不同电压下局部放电强度的规律,能预示绝缘的情况,也是估计绝缘电老化速 度的重要根据,

电气设备绝缘配合是电气基础安全措施之一,它指导有关专业对其所涉及的各种设备合理地制定 有关要求,从而达到绝缘配合的目的。 绝缘配合意指根据设备的使用及其周围的环境来选择设备的电气绝缘特性。只有设备的设计基于 在其期望寿命中所承受的作用(例如电压)强度时才能实现绝缘配合。绝缘配合与电压的关系,应考虑 下列内容: a)在系统中可能出现的电压; b) 设备产生的电压(该电压可能会反过来影响系统中的其他设备); c)要求的持续运行等级; d)人身和财产安全,使电压强度造成事故的可能性不会导致损害性危险。 环境条件和绝缘配合的关系:确定污染等级作为考虑绝缘的微观环境条件。微观环境条件主要取 快于设备所处的宏观环境条件,在许多情况下,这些微观和宏观环境是相同的。但是,微观环境可能会 好于或坏于宏观环境。例如,外壳、加热、通风或灰尘可能会影响微观环境,

电气设备安全设计的基本要素会因产品的特点的不同而会有差异,设计者应注意了解专业或产品 标准更为细致的规定,

见定使用期限内的安全(

设计者应对产品使用期限加以科学的界定。即设计要保证在规定使用期限内产品的安全,不能发 生危险。即使在超过适当使用期限,也不允许电气设备内仍能工作的装置造成危险。应有下述措施: a)有可靠的开关功能; b) 设有在紧急危险时切断电源的自动装置; 设有防止意外起动的装置; d 保证专门安全技术手段可靠性的措施。 注:专门安全技术手段是指所有电气设备中,不设附加功能

4.3.3承受预见危险的能力

本或气体,热或特殊气候等)时不会造成危险。并且: a)一旦出现过载,立即切断电源或技术过程,或使其变得不危险,技术手段的本身也不能发生 危险; b)能截获由于材料缺路、磨损或过裁,飞逸或跌落造成危险的部件

4.3.4具备电击危险防护的能力

对电击危险,其主要特征表现为: a)人体构成闭合电路的一个组成部分,使人体的一部分相当于电路中的负载阻抗; b)在一个相当长的持续时间间隔内,有一个足以危及人身安全的电流通过人体; c)在人身的某两个部分之间施加一个足以危及人身安全的接触电压。 设计上,针对上述特征应采取相应的技术手段,实现对电击危险的防护

GB/T 25295—2010

a)电能直接作用的防护; b)电能间接作用的防护。 电能直接作用的防护技术措施有: a) 绝缘技术, b) 防直接接触保护。主要的技术措施有:采用安全特低电压、外壳防护、电气隔离等。 c)防间接接触保护。主要的技术措施有:保护接地,双重绝缘结构,故障切断等

4.3.5具备耐热能力

电气设备运行时,由于电流的热效应、铁磁材料损耗、介质损耗、局部放电、机械损耗及设备内部的 功能性发热元件会使电气设备的温度升高,而大于周围的环境温度。 固体绝缘在热应力作用下会使绝缘材料或工程塑料软化、变形、脱层。然后在机械应力作用下断 裂、破坏而丧失功能,造成电击危险;支撑带电零件的绝缘过热会引发燃烧而酿成火灾。 电气绝缘的耐热能力和绝缘等级选择是电气设备安全设计的必备因素。包括导电部件,支撑带电 零件的电气绝缘的耐热能力是依据其固体绝缘物的耐热等级用温升指标来考核。温升限值的规定对各 类电气设备因使用环境、工作周期、使用寿命的不一样而规定有不同限值

4.3.6具备防直接接触保护的能力

防直接接触保护设计要满足保护人和动物不受与电气设备带电部分直接接触时所造成危险的要 求。设计的防护措施必须在任何情况下,都能使危险的带电部分不会被有意或无意触及,或者将带电部 分的电压值或触及电流值降低到没有危险的程度 在设计上,防直接接触保护一般采用绝缘防护、外壳或遮拦防护采用安全特低电压等

防间接接触保护设计要满足保护人和动物接触到外露导电部分上危险的接触电压时所造成危险的 要求。 在设计上,间接接触保护一般采用接地保护、自动切断保护、双重绝缘保护等。 注:外露导电部分是指电气设备的可触及的导电部分,不是带电部分,但在故障情况时能处于危险的接触电压 之下

4.3.8可靠的电气连接和机械连接

设计者应充分考虑电气设备在使用中受到的热、振动及其他机械应力作用,其连接的松动或脱 成电击、机械危险。

4.3.9防止静电积聚的措施

必须有防止静电积聚的技术措施。

燃料和工作介质必须满足: a) 燃料和工作介质不能对电气设备造成有害影响; b) 燃料不能外溢,或外溢量不能造成危险。 4.3.11 选择适应的材料 材料的选择应满足: 采用的材料在电气设备制造过程中和所有可能的运行状态下都不能对人的健康、生命产生有 害影响; b) 必须有足够的抗老化能力; ) 用于有腐蚀危险的部件必须采用抗腐蚀的材料。

4.3.12人体工效学的应用

电气设备的外形、结构、尺寸、布局等要与人体尺寸、体力、环境和生理学、解剖学的特点相匹 金人类工程学。

5.1环境适应性设计要求

设计者应设定电气设备使用的最高环境温度和最低环境温度。也可给出24h的平均温度的要求。 对运输、贮存有温度要求时,也应给出适合的温度。 一般规定为户内电气设备的周围空气温度不超过40℃而且在24h内平均温度不超过35℃。周 围空气温度的下限为一5℃。 运输、贮存和安置条件一般为温度范围在一25℃~55℃之间。在短时间内(不超过24h)可达 70℃。

设计者应规定电气设备使用环境的大气条件。 一般规定为户内电气设备的大气条件为空气清洁,在最高温度为40℃时山东某酒店消防施工组织设计_secret,其相对湿度不超过 50%,在较低温度时,允许有较大的相对湿度。例如在20℃时的相对湿度为90%,但应考虑到由于温 度的变化,有可能会偶尔产生适度的凝露。

污移对固体绝缘物的爬电距离和空气介质的电气间隙影响很大,设计上必须控制电气设备外界和 运行中产生的污移,以减少在电气绝缘上的积沉,保证电气绝缘的介质强度。 为了确定电气间隙和爬电距离,设计者应按下列四个微观环境的划分,确定电气设备使用环境的污 染等级; 污染等级1:无污染或仅有干燥的、非导电性的污染,该污染无任何影响。 污染等级2:一般仅有非导电性污染,然而必须预期到凝露偶然发生短暂的导电性污染。 污染等级3:有导电性污染或由于预期的凝露使干燥的非导电性污染变为导电性污染。 污染等级4:造成持久的导电性污染,例如由于导电尘埃或雨雪引起的。

一般规定为海拨不超过2 000m。

5.1.4.2海拔2000m以上时温升的修正

温升的修正方法应参考以下情况:

不同海拔高度处的平均环境温度值可参考表3

表3不同海拔高度的平均温度值

注:海拨升高,空气密度降低,使以空气介质为散热方式的产品散热困难。一般,海拔每升高100m,产品温升增加 约0.4K。但海拔升高的同时,环境温度降低。一般情况下,海拨每升高100m,环境温度降低0.5℃。对高发 热电器(如电阻器等),海拔每升高100m,温升增加2K。 b)一般来说,在高海拔地区的户内及局部特定环境(如冶金、化工、钢铁、发电厂等房内),若环境 温度的降低值不能补偿由于海拔升高而导致的温升增加值,此时不允许对温升限值进行海拔 修正; C 在高海拔地区的户外使用及无人值守(如小型配电站等)场所使用的产品,由于环境温度降低 的补偿作用明显,允许对温升极限值按表4进行海拔修正:

某路基项目实施性施工组织设计表4温升极限值的海拔修正值

©版权声明
相关文章