电气产品的安全设计原则

编号：AQ-JS-03443

( 安全技术)

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电气产品的安全设计原则

Safety design principles of electrical products

电气产品的安全设计原则

使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科

学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。

一、电气产品安全设计基本要求

在设备的安全设计中，会出现安全技术和经济利益之间的矛盾，这时应优先考虑安全技术上的要求，并按以下顺序考虑安全技术措施：

（1）直接安全技术措施。指在结构等方面采取安全措施，将设备设计得无任何危和隐患。

（2）间接安全技术措施。指如果不可能或不完全可能实现直接安全技术措施时，所采用的特殊安全技术措施。这种措施只具有改进和保证安全使用设备的目的而不带有其他功能。

（3）提示性安全技术措施。若上述两种措施都达不到，或不能完全充分达到目的，可以采取这种以说明书、标记、符号等形式简练地说明在什么条件下采取何种措施，才能完全地使用设备。例如，设备必须进行某种定位、安装、维护；必须按某种程序操作；必须

采取某种运输、储存方式；使用维修中必须注意何种规则才能预防某种危险等。

设备的设计必须考虑环境条件和应用条件，特别应考虑特殊条件下的安全。

所谓环境条件是指电气设备所承受的周围的物理、化学和生物的条件。这些条件是由单一环境参数及其严酷程度组合而成的。它们通常包括自然界中出现的和产品自身或外部产生的条件。

（1）单一环境参数包括：

1）气候环境。温度、温度变化、湿度、压力、压力变化、环境介质（空气/水）的运行（包括产品相对于环境介质的运行）、降水（包括雨、雪、冰雹）、辐射（包括太阳辐射、太阳辐射以外的热辐射、离子辐射）、水（除了雨以外的滴水、溅水、喷水、射水、水浪、浸水），湿润等。

2）生物环境。各种霉菌和真菌，若干昆虫及包括鸟、鼠、蛇等若干动物。

3）化学（包括微粒）环境。海盐、二氧化硫、硫化氢、氧化氮、

臭氧、有机碳氢化合物、氨、机械活性粒子（沙、尘、泥浆）。

4）机械环境。包括冲击的非稳态振动、周期性（正弦的）和非周期性（随机的）的稳态振动、自由跌落、外物的碰撞、滚动和倾斜、稳态加速度和静负荷的稳态力。

5）电气和电磁环境。静态和交变电场、静态和交变磁场、传输导线的干扰。确定电气设备的单个环境参数的严酷程度应符合现行国标《电工电子产品环境参数分类及其严酷程度分级》。产品所处的实际环境条件通常是复杂的，往往同时暴露在若干个环境条件之内，因此在设备的安全设计中应当确知：产品同时暴露在哪几种环境条件中；每种环境条件的严酷程度。

（2）特殊的环境或运行条件。有以下几种：易燃和易爆危险；异常高或异常低的温度；异常的潮湿；特殊的化学、物理和生物作用。

在特殊条件下运行的设备除应遵守一般安全设计规则外，还必须制订和遵守相应标准。例如在爆炸危险环境下的电气设备必须遵守现行国标《爆炸性环境用防爆电气设备》的要求。

现行国标《电工电子产品应用环境条件》是根据产品的不同用途，同时考虑了产品在从良好的气候防护条件到各种无气候防护条件的不同情况，对环境条件及其严酷程度进行了标准化分级并制订的，可作为产品设计和制造等的依据。

（3）环境条件按产品使用情况分为以下标准：

1）储存，见现行国标。

2）运输，见现行国标。

3）有气候防护场所固定使用。

4）无气候防护场所固定使用。

5）地面车辆使用，见现行国标。

6）船用，见现行国标。

7）携带和非固定使用，见现行国标。

8）移动和固定使用。

安全设计必须考虑设备在制造过程中的安全，这个要求可能需要从设备结构设计和制造工艺设计两方面的结合来考虑。设备的安全设计还应考虑其他一些因素或条件，例如操作人员的素质，人机

工效学的要求，产品对环境的影响等。

二、电气产品设计安全规则

（一）电能防护

电能可能以直接和间接两种作用形式造成危险，应当予以相应防护。

一些特殊电气设备或器具会将电能以导电、照射、电场和类似形式有意施加到人体，这类设备的例子有某些医疗设备、单相验电笔、电子感应开关等。这类设备的安全设计应当经过特殊考虑，应将通过人体的能量限制在绝对安全的程度。医疗电气设备的安全设计见现行国标《医用电气设备安全要求》。

（1）过负载。设备必须有一定的承受过载的能力而又不危及安全。

（2）包括雷电过电压在内的各种过电压。

电气接线和连接与安全性直接相关，为此提出如下要求：设备必须装设有能与电源可靠连接的装置；所需要的连接手段，如接插件、连接线、接线端子等，必须能承受所规定的电（电压、电流和

功率）、热（内部或外部受热）和机械（拉、压、弯、扭等）负载，特别容易造成危害的部位必须通过位置排列、结构设计或附加装置来保护；母线和导线或带电的连接件，按规定使用时，不应发生过热、松动或造成其他危险的变动。标志和标牌是保证设备安全安装、操作和维护的措施之一，为此，现行国标规定：设备上必须有能保持长久、容易辨认而且清晰的标志或标牌，这些标志或标牌应给出安全使用设备所必需的主要特征，例如额定参数、接线方式、接地标记、危险标记、可能有的特殊操作类型和运行条件的说明等；对于能根据使用人员的选择置于不同运行或功能（例如当有几个额定电压可供选择时）状态的设备，必须具有能够清楚表明所选择状态的装置或标记。为此目的设置的装置（例如测量仪器、功能选择开关）其定量或定性的指示值

要有足够的精度；由于设备本身的条件所限，不能在其上注明时，则必须以其他方式清楚、可靠和有效地将应注意的事项告诉使用人员，例如用操作说明书或安装说明书的形式，在此情况下，这种文件应被视为设备的组成部分。