產品電氣安全性研究

1、產品的安全性

從安全系統工程學上講，安全一般是指沒有危險，國外有時稱為無事故，沒有遭受或引起創傷、損傷或損失。產品的安全性就是指產品在制造、安裝、使用和維修過程中沒有危險，不會引起人員傷亡和財產損壞事故。產品的安全性包括的范圍很廣，《電氣設備安全設計導則》(GB4064)對電氣設備安全設計提出了21條具體要求，根據可能發生事故的類型，可以將產品的安全性歸納為機械安全性、電氣安全性、化學安全性三個方面;安全性可分為功能安全性、結構安全性、材料安全性、使用安全性、保護安全性、標志安全性、運輸安全性、環境安全性等方面。

2、產品的電氣安全性

產品的電氣安全性是安全性中的一個方面，具體地講電氣安全就是指產品在正常運行時以及在預期的非正常狀態下不會危害人體健康，也不會損壞產品本身以及周圍設備，當產品發生非預期的故障時，應能及時切斷電源，將事故限制在允許的范圍內。

如果我們孤立地從電氣角度出發來認識電氣安全性，產品對人體的傷害就是由電流、電磁場、雷電、靜電造成的角電傷害;產品對本身以及周圍設備損壞也是由電造成的元器件的損壞和由于電引發的火災和爆炸事故。相應地，我們在此基礎上提出的提高產品電氣安全性能的主要措施也是從電氣角度出發的接地保護、接零保護、漏電保護以及主要電氣設備的過載保護等， 些措施盡管能從一定程度上提高產品的電氣安全性能，但不能提高產品整體的安全性能。我們要想提高產品整體的安全性能，應將產品的機械安全性、化學安全性與電氣安全性聯系在一起，一方面要考慮由于電氣原因引發機械事故或化學事故，另一方面也要考慮由于機械原因或化學原因引發電氣事故。從廣義上講，產品中與電有關的安全性都屬于電氣安全性。同時，在認識產品的電氣安全性時，我們還應該有一個時間的概念，不能僅僅認識到產品在使用階段的電氣安全性，還應該注意產品在制造、安裝、維修過程的電氣安全性。只有這樣全面認識產品的電氣安全性，我們才能在提高產品的電氣安全性時，同時提高產品的整體安全性。考試用書

3、影響電氣安全性的因素分析

我們應該用安全系統工程的概念，將“人-產品-環境”作為一個系統，通過對這個系統中三個要素及相互之間關系的分析，能夠比較完整地分析出影響產品的電氣安全性的各種因素。

在產品的整個生命周期過程中，人起著主要作用，人不僅僅是保護對象，更主要的是人的各種行為直接影響產品的安全性，人的各種行為從各個方面對產品的電氣安全性提出要求。產品電氣安全性與人有關的因素有：人的年齡、健康狀態等客觀因素和人的知識水平、工作責任性等主觀因素。產品的電氣安全性與產品本身有關的因素有：產品的結構、產品的人機界面的結構，材料的力學、電氣和化學性能，產品內部的溫度分布狀態，各種電氣保護措施的性能和可靠性，聯鎖控制機構和抗誤操作機構的性能及可靠性，產品的制造及安裝質量和工藝等。其中產品的結構包括產品的總體結構、電氣控制箱內部元器件的布置方式、電氣間隙和爬電距離等。產品的電氣安全性與環境有關的因素是多個方面的通常的因素：有操作地點的光線，操作平臺空間的大小和穩定性，產品使用環境的溫度、濕度等。除此之外，還要考慮一些特殊的因素：產品周圍易爆炸或易燃燒物品的存在情況，產品周圍電磁干擾的情況，產品使用地區雷雨的頻繁程度，產品周圍腐蝕性很強的化學物質的存在情況等。

如果產品對使用者不可能提要求時，如民用產品的使用者年齡范圍廣、知識水平相差也大，產品本身的電氣安全性就十分重要，要求產品有比較可靠的電氣保護設施。如果產品的使用環境比較壞時，產品的人機界面結構顯得十分重要。如果對于有些臨時使用產品可能電氣保護設施比較簡陋，甚至不全，這時產品本身安全性能很低，要求操作人員各方面素質很高。

從產品和環境之間的關系來分析，不但要考慮周圍環境對產品安全性的影響，同時還要考慮產品的某些電氣因素(如電氣設備的工作火花)會引發周圍的二次事故。

4、產品設計中的電氣安全措施

(1)產品安裝、調試階段。在產品的制造階段的元器件安裝和整機調試過程中，要保證安裝調試人員的生命安全，保證不發生產品損壞。在產品設計中應做到設計合理。在制造工藝流程設計中，應合理安排產品元器件的安裝、調試次序，提供詳細的元器件的接線圖，在通電調試之前應盡可能將保護裝置安裝好。對于一些重量很大的電氣部件，應設計專用的輔助裝置，保證在安裝調試過程中不受損壞，在進行產品局部性能調試時，由于保護裝置不全，應設計專用測試臺，在測試臺上有比較全的電氣保護裝置，同時在測試臺和產品之間應設計專門的快速組合接線裝置，這樣既可以保證人員和設備的安全，又可以不影響生產進度。

在產品用戶現場安裝和調試時，為保證電氣安全性，設計人員應提供比較完整的安裝、調試說明書，在說明書上應特別重申電氣安全性要求，包括電氣保護的類型和技術要求、對周圍環境的要求、防雷要求等;在產品上應設計與說明書對應的接線標志，防止接線錯誤。

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