产品电气安全性研究

    摘要 运用安全系统工程理论，将“人-产品-环境”作为系统，分析了该系统中各要素产品的电气安全性的影响，结合有关规范，提出在产品设计中保证电气安全性的具体措施，建议在产品设计中加强电气安全性的设计。

    关键词 产品 电气安全

    Study on the electric safety of product

    Abstract :In this paper, based on the principle of safety system engineering ,the system "man-produce-environment "is set up .Based on this system ,the influence factors on product electric safety is analyzed ,and some methods is also given to improve the product electric safety during the product is being desgined . Is's suggested that electric safety design was emphasized during the product is being designed .

    Keywords: Product Electric safety

    产品的电气安全问题愈来愈引起厂矿企业和普通家庭的重视，人们都十分希望能使用安全可靠的产品。各级部门十分重视产品的安全性，有关部门制订了各种电工产品、家用电器的标准，但市场上还是存在着不少电气安全性能不合格的产品，这些不合格的产品时刻威胁着人们生命财产的安全，因此，提高产品的电气安全性能，彻底消灭电气安全性能不合格的产品已成为广大电气安全工作者的一项十分重要的任务。提高产品的电气安全性能，首先应该运用安全系统工程学的观点将“人-产品-环境”作为一个系统，从产品的设计、制造、安装和使用等环节来分析可能造成产品电气安全缺陷的因素，通过这些因素的分析，设计人员就能够很好地理解和执行有关电气安全标准，在产品的设计阶段消除这些因素，从根本上提高产品的电气安全性能。

    1产品的安全性

    从安全系统工程学上讲，安全一般是指没有危险，国外有时称为无事故，没有遭受或引起创伤、损伤或损失。产品的安全性就是指产品在制造、安装、使用和维修过程中没有危险，不会引起人员伤亡和财产损坏事故。产品的安全性包括的范围很广，《电气设备安全设计导则》（GB4064）对电气设备安全设计提出了21条具体要求，根据可能发生事故的类型，可以将产品的安全性归纳为机械安全性、电气安全性、化学安全性三个方面；安全性可分为功能安全性、结构安全性、材料安全性、使用安全性、保护安全性、标志安全性、运输安全性、环境安全性等方面。

    2产品的电气安全性

    产品的电气安全性是安全性中的一个方面，具体地讲电气安全就是指产品在正常运行时以及在预期的非正常状态下不会危害人体健康，也不会损坏产品本身以及周围设备，当产品发生非预期的故障时，应能及时切断电源，将事故限制在允许的范围内。

    如果我们孤立地从电气角度出发来认识电气安全性，产品对人体的伤害就是由电流、电磁场、雷电、静电造成的角电伤害；产品对本身以及周围设备损坏也是由电造成的元器件的损坏和由于电引发的火灾和爆炸事故。相应地，我们在此基础上提出的提高产品电气安全性能的主要措施也是从电气角度出发的接地保护、接零保护、漏电保护以及主要电气设备的过载保护等， 些措施尽管能从一定程度上提高产品的电气安全性能，但不能提高产品整体的安全性能。我们要想提高产品整体的安全性能，应将产品的机械安全性、化学安全性与电气安全性联系在一起，一方面要考虑由于电气原因引发机械事故或化学事故，另一方面也要考虑由于机械原因或化学原因引发电气事故。从广义上讲，产品中与电有关的安全性都属于电气安全性。同时，在认识产品的电气安全性时，我们还应该有一个时间的概念，不能仅仅认识到产品在使用阶段的电气安全性，还应该注意产品在制造、安装、维修过程的电气安全性。只有这样全面认识产品的电气安全性，我们才能在提高产品的电气安全性时，同时提高产品的整体安全性。

    3影响电气安全性的因素分析

    我们应该用安全系统工程的概念，将“人-产品-环境”作为一个系统，通过对这个系统中三个要素及相互之间关系的分析，能够比较完整地分析出影响产品的电气安全性的各种因素。

    在产品的整个生命周期过程中，人起着主要作用，人不仅仅是保护对象，更主要的是人的各种行为直接影响产品的安全性，人的各种行为从各个方面对产品的电气安全性提出要求。产品电气安全性与人有关的因素有：人的年龄、健康状态等客观因素和人的知识水平、工作责任性等主观因素。产品的电气安全性与产品本身有关的因素有：产品的结构、产品的人机界面的结构，材料的力学、电气和化学性能，产品内部的温度分布状态，各种电气保护措施的性能和可靠性，联锁控制机构和抗误操作机构的性能及可靠性，产品的制造及安装质量和工艺等。其中产品的结构包括产品的总体结构、电气控制箱内部元器件的布置方式、电气间隙和爬电距离等。产品的电气安全性与环境有关的因素是多个方面的通常的因素：有操作地点的光线，操作平台空间的大小和稳定性，产品使用环境的温度、湿度等。除此之外，还要考虑一些特殊的因素：产品周围易爆炸或易燃烧物品的存在情况，产品周围电磁干扰的情况，产品使用地区雷雨的频繁程度，产品周围腐蚀性很强的化学物质的存在情况等。

    如果产品对使用者不可能提要求时，如民用产品的使用者年龄范围广、知识水平相差也大，产品本身的电气安全性就十分重要，要求产品有比较可靠的电气保护设施。如果产品的使用环境比较坏时，产品的人机界面结构显得十分重要。如果对于有些临时使用产品可能电气保护设施比较简陋，甚至不全，这时产品本身安全性能很低，要求操作人员各方面素质很高。

    从产品和环境之间的关系来分析，不但要考虑周围环境对产品安全性的影响，同时还要考虑产品的某些电气因素（如电气设备的工作火花）会引发周围的二次事故。

    4产品设计中的电气安全措施

    （1）产品安装、调试阶段。在产品的制造阶段的元器件安装和整机调试过程中，要保证安装调试人员的生命安全，保证不发生产品损坏。在产品设计中应做到设计合理。在制造工艺流程设计中，应合理安排产品元器件的安装、调试次序，提供详细的元器件的接线图，在通电调试之前应尽可能将保护装置安装好。对于一些重量很大的电气部件，应设计专用的辅助装置，保证在安装调试过程中不受损坏，在进行产品局部性能调试时，由于保护装置不全，应设计专用测试台，在测试台上有比较全的电气保护装置，同时在测试台和产品之间应设计专门的快速组合接线装置，这样既可以保证人员和设备的安全，又可以不影响生产进度。

    在产品用户现场安装和调试时，为保证电气安全性，设计人员应提供比较完整的安装、调试说明书，在说明书上应特别重申电气安全性要求，包括电气保护的类型和技术要求、对周围环境的要求、防雷要求等；在产品上应设计与说明书对应的接线标志，防止接线错误。

    （2）产品使用阶段。为了保证产品长期使用阶段的电气安全性，在产品设计时可以采取如下措施：佊ι杓瓢踩?煽康牡缙?；ぷ爸茫?行У乇；げ僮魅嗽焙筒?返陌踩?５缙?；ぷ爸冒?ùサ绫；ぁ⒕驳绫；ぁ⒗椎绶阑ぁ⒍先毕啾；ず凸?乇；さ取?操作机构的设计应和人体尺寸、体力和生理特点相适应，以便于减轻劳动强度和疲劳，防止发生电气事故。?为防止操作人员的误操作，应设计电气互锁、联锁控制装置。合理布置操作面板的开关、控制和调节装置。合理布置显示仪表和各种标志，避免在操作过程中手和视线的干扰。?合理布置产品控制箱内部的元器件，在元器件之间按规定留有电气间隙和爬电距离，将重量大的元件布置在控制箱的下部，将有散热量的元件布置在通风口附近，同时还应注意内部元器件之间的电磁干扰，必要时应采取屏蔽措施。…合理布置产品内部的电气线路路径，应避免电线过分靠近发热元件和管路，有时还要将线路绕过可以有受化学损坏的位置。?在产品整体布置设计时，应有防止直接触电的措施，将运行中的带电的部件布置到操作人员不容易触及的位置或加防护罩。

    （3）产品维修阶段。为了保证产品维修阶段的电气安全性，在产品设计时可以采取如下措施：伈?房刂葡淠诓坑?侠聿贾谩５缙?拥惚嗪庞?吞峁└??奕嗽钡耐贾较喾?希?阌谖?奕嗽奔觳橄呗贰?在控制箱内部的有危险的高压元件和大电容应做标志，提醒维修人员引起注意或采取必要的措施。?对大型产品的控制箱内部应设计照明系统，保证维修人员安全。?对于有些产品应在电气控制箱和总电源开关之间设置联锁装置，保证在打开控制箱门后，控制箱断电。

    5结束语

    产品电气安全性有关的因素是多方面的，通过对“人-产品-环境”整个系统就能够分析与产品本身有关的各种因素，在此基础上提出一些提高产品电气安全性的措施。关键是产品设计者应在产品设计过程中应充分利用这些措施，提高产品本身的电气安全性。10:23:43