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电击防护电击防护 一、电击的基本防护措施一、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：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 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其次，要保证相关的防护系统在设计上都是有效的 ①绝缘的有效性 ②安全低电压（SELV）系统 ③接地保护 ④电源切断装置 五、电击防护特性的考核五、电击防护特性的考核 电击防护验证测试的目的主要是考察电击防护系统的可靠性和有效性 除了电气防护外壳强 度测试外，主要的测试项目如下 1、爬电距离、电气间隙和穿透绝缘厚度的测量 2、可接触危险带电件检查 3、电气强度测试 4、防水、防潮、防尘测试 5、绝缘电阻测试 6、接触电压和接触电流测试 7、泄露电流 8、接地电阻检测 9、绝缘材料的考察 10、功率偏差的检测 一般情况下，主要检测的项目是电气强度和接触电流（泄露电流）项目。

在电气产品认证测试中，一般都是在正常温升、堵转温升、潮湿试验后进行电气强度和泄露 电流测试来确定产品的电击防护特性 以下会详细说明 10 个电击防护特性的测试项目： 1、爬电距离、电气间隙和穿透绝缘厚度的测量、爬电距离、电气间隙和穿透绝缘厚度的测量 电气产品电击防护的基本测试内容就是爬电距离、电气间隙和穿透绝缘厚度的测量 测量过程中需要注意所测量部位周围的微环境的污染等级，并根据污染等级对一些沟槽 进行适当的“跨越” 2、可接触危险带电件检查、可接触危险带电件检查 电压测试是一种快速判断外部可接触带电金属部件是否有可能对人体造成电击的检测项 目，检测时需要测量带电部件对地和互相之间的电压由于产品的使用环境不同，对可 接触的带电件是否属于危险带电件的判定标准略有差异 在实际中为了检测方便，通常使用一个 3kΩ的纯电阻来模拟人体，通过测量流过电阻的 电流，快速判定带电件是否属于危险带电件 3、电气强度测试、电气强度测试 电气强度测试的目的是考察产品的绝缘系统在电压的长期作用下，是否能够在产品的设 计使用寿命内保持绝缘的有效性 通常产品的设计使用寿命是 10 年左右，将测试持续这么长时间，显然是不现实，因此， 需要采用一些缩短测试周期的加速测试方法。

在一定范围内提高绝缘材料所承受的电压， 从而缩短测试周期 在电气强度测试中，利用特殊的高压输出设备将高压施加在绝缘的两端，一旦绝缘被击 穿，会出现电流雪崩的现象，从而呈现出导体的性能，电流趋向无穷大在实际中，是 不可能存在容量为无穷大的测试设备，一般要求在进行检测时在最高的输出电压下，最 大的输出电流应当达到输出端短路电流为 200mA在测试中，一旦出现输出电流超过 100mA 的现象，就可以认为绝缘被击穿了在实际的电气强度测试中，测试电压通常施 加在电源插头和相关绝缘系统的另一边 尽管在不同的产品安全标准中，电气强度测试的方法和使用的测试设备基本一致，但是测试参数并不一致电气强度测试中检测电压的大小是和产品所在的工作环境、额定电 压、工作电压等密切相关的近年来，许多电气产品电气强度测试的测试电压相对于以 往标准呈现出轻微下降的趋势 对于大部分工作电压在 250V 以下的电气产品而言，电气强度测试的测试电压如下 绝缘类型 电气强度测试电压(V) 测试电流 测试时间 注意事项 SELV 电路的基本绝缘 500 50Hz 或 60Hz的 正 弦 交 流电 在型式试验中电气强度测试的时间一般是 1min， 但在生产、验货等需要对大批量的电气产品进行检测的时候，检测的时间通常缩短为 1 秒到数秒之间， 电气强度测试是带有一定破坏性的作用。

因此， 在产品的例行检测中 （包括验货时） 不应随便增加测试电压或延长测试时间 功能绝缘 1000~1500 ， 相 当 于 （ 1.2~2 ）U+1000V U 是工作电压 基本绝缘 1000~1500 ， 相 当 于 （ 1.2~2 ）U+1000V U 是工作电压 附加绝缘 1000~2250 ， 相 当 于 （ 1.2~2 ）U+1250V U 是工作电压 加强绝缘 一般是基本绝缘测试电压的两倍 4、防水、防尘、防潮测试、防水、防尘、防潮测试 防水、防尘和防潮测试主要是考察产品是否能够承受使用环境可能出现的各种恶劣条件 而不会降低安全特性 防水、防尘测试通常是针对特殊使用环境条件下使用的产品进行的，通过一些特殊的测 试方法，按照产品的防护等级来考察产品的防护外壳是否能够有效应对环境中可能出现 的污染、破坏，而不会降低产品的安全防护特性，尤其是电击防护特性通常，防水测 试和防尘测试一般都需要特殊的测试设备 防潮测试主要是考察产品的电击防护系统是否能够在实际使用中可能遭遇的湿热环境下 维持有效，因为潮湿会大大削弱绝缘系统的有效性防潮测试也是一种加速测试，通常 是在产品可能遭遇的最严酷湿热条件下进行考察， 一般测试环境的相对湿度在 90%左右， 温度为 20~30℃，测试周期至少为 48h(2 天)。