电击防护特性

电击防护

一、电击的基本防护措施

对于电气产品而言，电击防护的目的就是无论产品是在正常使用中还是在出现异常状况时，避免出现电流流通人体产生不适的情形，尤其是要避免产生伤害或死亡事故的情形。电击防护的思路主要有两种：第一种思路是避免人体在产品使用过程中接触到危险带电部件（Hazardous Live Part），第二种思路是限制人体接触带电部件时流过人体的电流强度。

所谓带电部件（Live Part）通常是指产品使用中带电的导体或者可能带电的导体，通常也包括中性导体，但不包括保护导体（Protective Conductor ,PE,例如接地电极）。危险带电部件是指可能造成电击事故的带电部件。

按照电击防护思路，常见的电击基础防护措施主要有几种：

1、隔离（Separation）与绝缘（Insulation）防护措施

2、非导电环境防护

3、自动切断电源

4、保护接地（Protective Earthing,北美使用术语Grounding）

5、保护阻抗（Protective impedence）防护

6、安全特低电压（Safety Extra Low Voltage,SELV）防护

二、电击防护的实现

按照目前的电气产品安全理论，电气产品的电击防护采取双重保护的原则，也就是说产品的电击防护系统至少采用两套相互独立的电击防护措施。这两套防护措施之间不会相互影响，不存在相互依赖的关系，其中一套防护措施失效不至于导致另一套防护措施失效。产品在设计和生产时，应确保每一套防护措施都不太可能失效，采用至少两套相互独立的防护措施，可以有效地保证产品电击防护系统的有效性。这样，产品在正常使用时固然可以避免电击的发生；即使在产品出现单一异常现象，其中一套防护措施失效时，另外一套防护措施也能提供有效的防护，避免微信带电部件变得可触及，同时也避免可触及的非危险带电部件或不带电金属部件变成危险带电部件。产品的设计应保证在正常情况下人体不但不会接触到危险带电部件，同时也不会接触到基本绝缘或者危险带电部件仅使用结拜呢绝缘隔离的金属部件（保护接地除外，在这种情形下保护接地可视为附加的防护措施）。

三、电气产品按照电击防护系统结构的不同，分为以下几个类型：

①0类设备（class 0 equipment）: 产品的电机防护仅仅依赖于基本绝缘。一旦该基本绝缘失效，设备的电击防护就依赖于设备的电气安装环境。0类设备的外壳通常采用以下两种结构之一。

■绝缘材料做成的外壳，但是只能满足基本绝缘的要求。

■没有接地的金属外壳，并且金属外壳和危险带电部件只用基本绝缘隔离。

0类设备由于不符合双重电击防护的要求，在不大部分国家是不允许销售和使用的。少数国家和地区允许在少数特殊的应用场合使用这种结构的产品，例如产品知识安装在工厂的高处或者安装在特定的受控封闭区间（例如非导电环境）内，在这种情形下这些特殊环境也可以认为是一种特殊的附加防护方式。

②Ⅰ类设备（class Ⅰequipment）：产品的电击防护不仅依靠基本绝缘，而且包括附加接地安全防护措施，即把与危险带电部件通过基本绝缘隔离的易触及导电部件连接到电气安装设施的固定布线中的接地保护导体上。这样，即使结拜呢绝缘失效，易触及的导电部件不会带电。例如，常见的金属外壳的电热水壶就属于Ⅰ类设备。Ⅰ类设备的典型特点就是它的电源插头带有接地插销。Ⅰ类设备没有特殊的符号，不用在铭牌上标示出来。

③0Ⅰ类设备(class 0Ⅰequipment)：产品的电击防护至少满足基本绝缘的要求，并且带有接地端子，但是接地通常需要另外安装。例如，一个金属外壳和危险带电部件只用基本

绝缘隔离的设备，虽然设备的电源插头没有接地插销，但是金属外壳可以另外提供接地措施，那么，这种设备就属于0Ⅰ类设备了。0Ⅰ类设备只有少数国家（例如日本）允许在少数特定应用场合使用。

④Ⅱ类设备（classⅡequipment）：产品的电击防护依靠两重相互独立的绝缘（称为双重绝缘）来实现，该类设备并没有保护接地的措施，在一些特殊情形下还可以使用等效于双重绝缘防护措施的加强绝缘来直接作为电击防护系统。

Ⅱ类设备的图形符号如图所示，它必须标示在设备的铭牌上。Ⅱ类设备的外壳机构通常有以下几种。

Ⅱ类设备图形符号

■一个能够满足加强绝缘要求的绝缘材料外壳，或者该绝缘外壳构成双重绝缘的一部分，它将所有的带电部件隔离开来。

■一个不接地的金属外壳，该金属外壳与设备内部的所有带电部件通过加强绝缘或者双重绝缘隔离开来。

■以上两种外壳结构组合而成的外壳。

Ⅱ类设备中不允许采用任何保护接地措施。如果产品各处都具有双重绝缘或加强绝缘的结构，但又不带有保护接地的防护措施，那么该产品是属于带Ⅱ类结构的Ⅰ类设备。

在某些情况下，Ⅱ类设备需要提供一个保证接地连续性的端子。例如用于为额外连接到该产品上的其他产品提供工作电源，在这种情形下接地部件与产品内部任何带电部件之间一定要满足双重绝缘（或加强绝缘）的绝缘件隔离开来。

此外，如果Ⅱ类设备在使用中需要与燃气、水源等相连接，那么，与煤气管道、水管以及水接触的金属部件都应采用双重绝缘或加强绝缘与带电部件隔离。

⑤Ⅲ类设备（class Ⅲ equipment）：产品通过使用安全特低电压（SELV）来实现电击防护，同时产品不会产生高于安全特低电压而导致电击的危险电压。Ⅲ类设备的带电部件一般使用基本绝缘隔离就可以，甚至允许部分带电部位裸露，只要不会出现同时接触这些裸露的带电部件二产生危险即可。

Ⅲ类设备的图形符号如图所示:

Ⅲ类设备同时满足双重保护的要求，因为除非采用电池作为工作电源，否则，安全特低电压的来源应当为安全隔离变压器或类似的电源适配器。需要注意的是，如果安全隔离变压器或类似的电源适配器是设备不可分的一部分，那么，即使设备内部的工作电压是安全特低电压，由于设备整体的电源电压不是安全特低电压，设备在这种情形下也不可以认为是Ⅲ类设备，必须根据它的整体防护结构来判定其防护类型。

如果设备的电源电压虽然采用安全特低电压，但是，设备内部会产生危险电压，那么，设备不可以归为Ⅲ类设备，它有可能属于Ⅱ类设备。此外，Ⅲ类设备不允许采用任何保护接地措施。

Ⅲ类设备虽然通常不存在电击的危险，但并不表示此类产品一定是安全的，它同样有可能存在其他诸如过热、起火、化学泄露、电池爆炸等危险。例如，设计存在缺陷的电路由可能放入电池时由于极性错误而出现过热甚至起火的现象。

四、电击防护系统有效的保证

为了保证产品的电击防护系统的有效性，首先应当保证所有带电部件都可靠地固定，所有的导线都有适当的附加固定装置以防止内部导线断裂（尤其是在焊接部位附近）后引起短路。这种设计要求同样适用于裸露电热元件上的电热丝，除非它们在断裂后不会导致电击。