【精品安全电压

【精品安全电压 GB3805-1983 安 全 电 压 自 1986-3-1 起执行本的制定是为了防止因触电而造成的人身直接伤害。 当电气设备需要采用安全电压来防止触电事故时，应根据使用环境、人员和使用方式等因素选用本标准中所列的不同等级的安全电压额定值。 本标准不适用于水下等特殊场所，也不适用于有带电部分能伸入人体内的医疗设备。 本标准中的《安全电压》相当于国际电工委员会出版物中的 (Safety extralow 《安全特低电压》voltage) 1 定义 1(1 安全电压 为防止触电事故而采用的由特定电源供电的电压系列。这个电压系列的上限值，在任何情况下，两导体间或任一导体与地之间均不得超过交流(50500Hz)有效值 50V。 注:?除采用独立电源外，安全电压的供电电源的输入与输出电路必须实行电路上的隔离。 ?工作在安全电压下的电路，必须与其它电气系统和任何无关的可导电部分实行电气上的隔离。 ?直流电的上限值待以后补充制订。 1(2 人身直接伤害 因电流本身的作用而对人身造成的伤害。 2 等级 2(1 安全电压额定值的等级为 42，36，24，12，6V。 2(2 当电气设备采用了超过 24V 的安全电压时，必须采取防直接接触带电体的保护措施。 附加说明: 本标准由劳动人事部提出。 本标准由北京市劳动保护科学研究所负责起草。 本标准主要起草人赵录臻、朱德基、刘秀珍、崔国璋。 《安全电压》编制说明 一、 标准的编制理由 安全电压值是低压电气安全方面的一个基准值，很多低压电气设备(如?类电动工具、安全行灯、电压型漏电保护装置等)需要根据这个基准来进行设计和制造，很多低压电气方面的规范、规程也需要依据它来制定有关的条款。从学术上讲，也需要有个国家标准，以便为统一提法提供重要依据。 我国以前一直没有单独的安全电压标准，只是在某些方向作为一些相应的规定，如 1956 年国务院颁布的《工厂安全卫生规程》第 44 条规定了“行灯的电压不能超过 36V，在金属容器或者潮湿处不能超过 12V”。这是建国初期从苏联的有关规程中移值过来的。这一条款只是从安全的角度规定了行灯的电压。但并没有对安全电压作出全面的定义和规定。几十年来我国基本上是把这一条款当作安全电压标准来贯彻的，不但行灯的电压照这个规定执行了，而且电动工具的制造、漏电保护装置的设计等实际上也受到了这一条款的约束。几十年过去了，整个世界的工业化和电气化水平有了极大的提高，在电流对人体的影响的研究方面也有了重大的进展;另一方面节约能源也成为各国普遍重视的严重问题，研究节能技术，讲究经济效益已成为一种国策。与此同时，电工产品在国际市场上的竞争也越来越激烈。如果在安全电压值上要求过严，既不利于提高工作效率和经济效益，也不利于我国的电工产品打入国际市场。这些都促使我国尽早制定出一个安全电压国家标准，以减少触电伤亡事故，保障人民的人身安全，促进国家的经济建设和增强我国在国际上的经济竞争能力。 二、 制定本标准的简要过程 安全电压值问题是 1980 年正式提出来的，是由原国家劳动总局带头提出的。1981 年正式列入国家标准项目计划。本标准由北京市劳动保护科学研究所负责起草，北京农业大学兽医系配合做电击动物实验。1982 年 5 月写出了标准的初稿，征询意见并作了修改后，提出了标准的送审稿。1982年 11 月由劳动人事部劳动保护局主持，在杭州召开了审查会，对标准送审稿又作了进一步的修改，形成了报批稿上报。国家标准局在审查报批稿时，根据有关部门的意见和反映，并与主管部门及起草单位协商，对报批稿又作了一些变动。1983 年 7 月国家标准局以国标发〔1983〕297 号文批准发布了本标准，同时确定了 1984 年 5 月 1 日起全国实施。 三、 制定本标准的依据 (1) 有关的国家标准和国外先 进标准。 (2) 我国历年来发布的国家级和部级有关电气安全的标准、规范和规程。 (3) 国内外有关电击生理方面的文献资料。 (4) 标准起草单位做的电击动物实验。 (5) 在全国范围内收集的 100V 以下的低压触电死亡事例。 (6) ?类电动工具现场使用的情况，以及对一引起经常使用安全电压的场所进行的实地考察。 (7) 国内有关管理部门和生产制造单位的反映和要求。 四、 标准内容的说明 1( 关于引言部分 (1) 制定本标准的目的是防止因触电而造成的人身直接伤害。防止触电事故，应采取多种措施，采用安全电压只是其中的一种。 才受 当电气设备需要用降低电压的来防止触电事故时， 《安全电压》标准的约束。如手持式电动工具在有触电危险的场所使用时，若是依靠降低电压来保证电气安全，则要求采用 42V(指交流有效值)及其以下的额定电压，但是这并不意味着在有触电危险的场所使用的一项手持式电动工具都必须采用 42V 及其以下的电压。事实上还是有用 220V 的工具的，但必须采用其它有效的防触电措施，如工具采用双重绝缘结构或操作者戴绝缘手套，穿绝鞋等。 本标准只考虑因触电造成的人身的直接伤害，不包括因触电而造成高空坠落等二次性电击事故。也不包括电气防爆和电气职业病。 假如考虑二次性触电事故，则安全阈值将控制在感知阈以下，这样太严的要求，很多设备将无法设计制造，因而是不切实际的。至于在高空作业中使用电气设备的问题，可以另作特殊规定。 电气防爆问题虽然也是个电气安全问题，但它不同于人身直接安全。电气防爆有它自己的特殊性，无论从原理到措施以及安全的极限值都与防触电有本质的差异，因此不应包括进来。 关于电气职业病问题，除了高频段与微波段正在制定卫生标准外，有关工频电的职业病问题目前仍处在探讨阶段。即使将来有了肯定性的结果，那也属于制定卫生标准的问题。 (2) 安全电压的选用，是个涉及面很广的问题。这需要考虑使用场所、操作人员条件、使用方式、供电方式、线路状况等多种因素。目前还没有条件在本标准中把这些问题都明确地规定下来，需要由各主管部门根据实际情况做出更具体的规定。但无论在何种情况下，安全电压的上限值都不得超过交流有效值 50V，这一界限是不能超越的。 (3) 考虑到本标准是低压电气安全方面的基础性标准，其适用范围应尽可能广泛一些。但“广”也要有一个限度，即目前仅适用于在陆地上(包括矿井和船舶上)使用的电气设备，而未包括在水中等特殊场所使用的电气设备。 水中的电击危险性问题，是个有待进一步研究的大课题。目前国内已有人在做这方面的研究工作，待将来条件成熟时再行增补或另订一个标准。 矿井与陆地上条件本来不太一样，但还不象水中作业那么特殊。本标准在安全电压中分了等级，已考虑了这种差异，因而也可以包括进来。 船舶上的电气设备与陆地上也是有差异的，但从防触电角度看，这种差异还不是本质性的。虽然船体多数是用金属制成，但因为船舶上的供电系统是独立存在的，并且要求整个供电系统与船体绝缘，供电线路又主要是电力电缆，所以相对来讲还是比较安全的。因此，我们认为船用电气设备在安全电压方面可以与陆地上的电气设备同样对待。 关于家用电器问题。在本标准的征求意见稿中对电气设备本来有个“劳动生产中使用”的限定词，其用意是排除家用电器，主要是考虑到家用电气的使用者不光是成年人，还是老年人、小孩与病人等，这些人的安全电压限值应该比成年人低。但是实际上家用电器与生产用电器有时很难分清，如电理发剪，在家里是家用电器，在理发店则是生产用电器，而且接触的也不光是成年人，也有老人和小孩，所以没有必要这么来分。另外，安全电压的安全功能，并不单纯依靠电压低，同时 还要依靠使用安全隔离电源(或独立电源)等才有保障，而这些条件的防触电作用对谁都是一样的。因此，现在取消了“劳动生产中使用”这个限定词。 考虑到某些医疗设备有带电部分伸入到人体内，而体内电阻比人体正常电阻要小得多，需要作特殊考虑，因而不属于本标准的适用范围。 (4) 本标准中的“安全电压”相当于国际标准的“安全特低电压(Safety extralowvoltage)”。我们所以不直接引用“安全特低电压”这个词，主要是考虑了以下几点: ? 国际标准中关于“安全特低电压”的定义很不统一，它的含义和值也不一样。为了避免卷入这种混乱状态，我们认为不应轻易引用。 ? “安全特低电压”这个词涉及电压的分段问题。什么叫“高电压”，什么叫“低电压”，“特低电压”，这在我国尚无统一的标准，学术上的见解也不一致。为了避免与电压等级的分段问题纠缠在一起，最好不用这样的词。 ? “安全电压”的叫法，更适合于中国人的习惯，也易于为群众所理解。 2( 关于定义 征求意见稿本来没写定义，根据许多单位的建议，在送审稿中增加了定义部分。但考虑到多数名词术语是通用的，在电工名词术语标准中都有，不必重复列出。本标准只提出了两个最直接有关的名词定义: (1) 关于“安全电压”的定义 制定本标准首先遇到的大难题就是没有一个公认的、统一的、科学的关于“安全电压”的定义。由于对“安全电压”的理解和要求不同，所订的值也必然是五花八门。 从已收集到的 29 个国外标准(规程)来看，涉及安全电压的名词就不下 12 种，其数值差别也很大。就 IEC(国际电工委员会)来说，它的各个技术委员会(TC)所订的安全电压值也不统一。有些名词虽是相同的(如都叫“安全特低电压”)，定义的内容也大致相同，但是所订的值却不一样。如 TC61(家用电器的安全)起草的 335,1 出版物(“家用和类似用途电器的安全。第一部分:通用规则”)中规定的“安全特低电压”的值是 42V 交流有效值，而 TC74(电气办公机器和数据处理设备的安全)起草的 380 出版(“电气办公机器的安全)”中规定的“安全特低电压”的值是 42V交?鞣逯担ㄗ?悍逯怠?.707有效值)。在 IEC364,4,41 出版物(“建筑物的电气装置。第四篇:安全保护。第 41 章:触电保护”)，第 411.1.1 条款指出:不超过交流 50V(有效值)触电保护是有保证的。而在 411、1.3.7 条款中则又规定:如果标称电压不超过交流 25V(有效值)，正常工作时一般不需要触电保护。 我们对国际标准(主要是 IEC 出版物)进行了较为认真细致的与研究，并和参考 IEC 实际工作的西德电报专家鲁道夫就这些问题多次交换了意见。通过这些工作，我们认为国际上关于安全电压方面的基本观点可以归纳为以下几点: ? 从人身直接接触保护来讲，应以 25V(交流有效值)为上限，超过 25V 就应遮栏起来，或绝缘起来; ? 若以 25V 为上限，人身安全是有保证了，但从电气设备的设计制造来讲是很困难的。从经济上，技术上讲是行不通的。因此，在技术、经济与安全要求之间要找到一种妥协的办法; ? 妥协的办法是把安全电压限值适当提高，但附加一些措施条件以保障人身安全，而这些条件对电气设备的设计制造来讲又应是切实可行，并非苛求的。在大多数的国际标准中把这种适当提高了的安全电压称为“安全特低电压”，而对人身直接接触的安全限值 25V，则没有一个明确的、统一的称呼。“安全特低电压”的值(交流)定在 42V 到 50V 这个范围内; ? 所附加的措施条件，主要有三条: a( 电源要用安全隔离变压器，或采用独立电源; b( 设备本身及其附件没有可以被人体触及的带电体(低于 25V 时不要求); c( 输出部分(即工作在安全特低电压的部分)不接地。〔注:有的标准不要求〕。 我们的定义是在上述分析研究的 基础上给出的，其中包含这样几层意思: ? 安全电压是用于防止触电事故的。 ? 安全电压必须由特定电源供电。为使定义语句精炼一些，对特定电源的具体要求，标准 1.1中以注?的形式表达，着重强调电路上的隔离。 ? 安全电压不是单纯指某一个值，则是一个系列。 ? 安全电压系列有个上限值，这个限值对交流来说是有效值 50V。直流电的安全电压系列和上限值，正在研究中，待以后修订时补充。 ? 这个上限值，无论在空载情况下、正常工作情况下或故障情况下，都不允许超过。 ? 这个电压值指的是任何两导体间或任一导体与地之间的电位差。这样规定既考虑了手——脚通路的触电，也考虑了手——手通路及其他通电途径的触电。 定义中还涉及到了频率范围问题，我们提出的范围是 50500Hz。根据 IEC479 出版物的附录 C，摆脱电流的频率曲线是以 5060Hz 为最低点，高于 50Hz 的交流电的摆脱电流阈值都高于 50Hz 的，因而我们以 50Hz 的实验为基础，其他频率的安全限值向 50Hz 上靠，这样安全系数就更大了，我们所以没有把频率范围扩大一些，主要考虑到目前的实用意义不大。 为什么把“安全电压”的上限值定为交流有效值 50V，而不是习惯上的 36V 呢,其理由是: ? 国际上普遍采用 24V。在能源日益紧张的情况下，国际上很注重节能，国际标准中的“安全特低电压”的值有逐步提高的趋势。如 1980 年出版的 IEC92—101 出版物(“船用电气设备。通用要求”)中已将这个值提高到 55V。我国现在也把降低能源消耗，提高经济效益作为经济建设中的一个指导方针。因此，在保证安全的前提下，适当提高电源电压，将有利于降低能源消耗，提高设备出力，提高工作效率。同时，这样做也有利于提高我国机电产品在国际市场上的竞争能力。总之，这样做对国家经济建设是有利的。 ? 从电生理效应上考虑，把 36V 提高到 50V 也是可行的。因为从电生理效应角度看，36V 与50V 处在同一生理效应区域内，所以 36V 与 50V 虽然有数量上的差别，但在电生理效应上并没有质的差别。当人体直接接触 36V 与 50V 电压时，都有一定的危险，都是处在痉挛阈(能引起肢体、肌肉痉挛的界线)以上，致颤阈(能引起致死的心室纤维性颤动的界限)以下这个区域内。正常人在接触不同电压时的具有代表性的人体电阻如表 1 所示: 概括据 IECTC64(See)309 号文件所提供的曲线(见图 1)，11mA 至 38mA 的电流当接触时间超过 10s 时，都处于区域?的范围内，都会引起非致命性的病生理效应。这里说的“非致命性”，是指短时间接触而言。当人触电后，若由于痉挛而不能自主摆脱电源时，就会造成长时间接触，就有可能发生生命危险。长时间触电的安全阈值要比短时间的低得多。从我们和北京农业大学兽医系协作进行的电击动物实验来看，这个阈值比国外某些文献推断的还要低。我们做了十头猪和十头羊的电击实验。当电击的猪的时间控制在 15s 以内时，尽管电压加到 50V，电流有的达到了 126mA，仍无一例死亡;但当电击时间延长到 30s 时，电压加到 42V 便开始有死亡的，电压加到 50V，几乎全部死亡。(注:在实验条件下，动物的体电阻只有几百欧姆，比人体正常电阻要小得多)。 表1 注:“干燥”与“潮”两种状况下获得的人体电阻值，其通电途径为单手至双足;“湿”状况下获得的人体电阻值，其通电途径为双手至双足。 过去大家往往把 36V 当作人身长时间直接接触也不会有危险的电压，实际上这是一种误解。36V的规定是从苏联引进的，但在苏联，对 36V 的接触也是有时间限制的。由苏联国家科委和全苏工会中央理事会所属的劳动保护科学部电气安全小组起草的《人身允许接触电压和人体允许电流暂行规程》中，就规定 36V 的允许持续时间是 310s。因此，把 36V 作为 安全电压是有条件的，而不是无条件的;是相对安全，而不是绝对安全。 ? 我们定的上限值 50V，并不是单纯的一个电压数值，它还附有“由特定电源供电”这个重要前提。这个“特定电源”就是“独立电源”或是安全隔离变压器等隔离电源。这个前提本身就是一项重要的防触电措施，而过去的 36V 安全电压并没有这种明确规定。这次从电压的绝对值来看是提高了，似乎危险性增强了。但从整个标准来看，除去规定了电压值以外，还对电源和电路提出了要求，还规定了设备的额定电压值超过交流有效值 24V 时，必须采取防直接接触带电体的保护措施。所以，其安全程度不是降低，而是提高了。 ? 据 IES 有关资料反映，多年来一直未收到过各成员国有关 50V 以下工频电的触电死亡事例。我们国内也没有这样的事例，从我们收集到的电击死亡事故中，电压最低的是 70V(电焊机空载时的电压)。绍兴漓渚铁矿 1980 年曾发生过一起“36V”触电死亡事故，但从我们调查获得的原始资料来分析，其中疑点很多，尚不能结论为 36V 触电死亡。我国葛洲坝水利枢纽使用了上千台 42V(200Hz)的混凝土振动器，工地的环境条件是较差的，但从 1976 年起到 1981 年 8 月我们去调查时为止，并未发生一例死亡事故。这就可以说明，符合一定条件的交流 42V 的电气设备，是可以保障人身安全的。 注:1(为无反应区 2(为无有害生理反应区(即感知电流区)。 3( 为非致命的病生理效应区(会发生痉挛、呼吸困难、血压升高，心脏机能紊乱等反应) 4( 为可能发生致命的心室颤动和严重烧伤的危险区。 图 1 电流对人体伤害程度的区域划分 ? 有的同志认为在电生理效应方面引用国际文献资料是缺乏说服力的。其理由是:中国人与外国人种族不同、体质不同，数据必然也不会同，这种说法是有一定道理的。但我们认为，问题还应这样来看:即使同一人种、同一国家的人，个体差异也很大。这种个体差异远远超过了人种的差异。就拿人体阻抗来说，据苏联《采矿工业电气安全》一书中介绍，他们在可忍受的电压测量了 636人的体阻抗，其最低值是 1kΩ，最高值是 9.3 kΩ，差异倍数达 9.3。我国水利电力部北京中心试验所也曾对 11 个人的体电阻进行过测量，通过电流为 100μA，通电途径为单手至双脚，测时结果:最低值为 1.9 kΩ，最高值为 3.8 kΩ，仅 11 人其差异倍数就达 2。不但人与人之间差异很大，就是同一个人，由于测量的部位不同，其电阻值差异也会很大。因此，过于强调人种差异是没有多大意义的。 据我们所知，IEC 文献中所提供的数据，凡涉及安全的，都是从最恶劣、最不利条件来考虑的。对性别、体质、体重等也都作了考虑，其数值是定得比较保守的，保险系数是比较大的。我们认为这些从几十年积累的实验数据和大量事故分析中总结提炼出来的数据是科学的，对我们中国也是适用的。 (2) 关于“人身直接伤害”的定义 这是为了区别二次性(即间接)触电事故而提出来的。区别直接与间接，主要看事故是不是由电流本身的作用所造成的，如因触电引起心室颤动而致死，这就是电流本身作用造成的，属直接伤害。而当触电时通过人体的电流并不大，只是刺激了一下，从电流的直接作用来看并不会使人死亡，但若触电者是站在脚手架上，那么很可能由于这一刺激而使身体失去平衡而坠落，这是属于二次性触电事故。 3(安全电压的等级 由于环境条件、使用条件等的差异，各行各业对安全电压的要求会有所不同。为了适应不同的条件和要求，在上限值之下，分若干个等级是必要的。 考虑到目前实际使用的情况，本标准把安全电压的额定值分为五个等级(即 42、36、24、12、6V)。这些 GB156—80《额定电压》的等级是一致的。 4(关于 2.2 条的说明 2.2 条规定，当电气设备采用了 24V 以上(不包含 24V)的安全电压时，必须采取防直接接触带电体的保护措施。这就是说 24V 以上的设备是不允许有人体可以触及裸露的带电体的。由此可以推论，24V 以下的设备是?市碛腥颂蹇赡芘既淮ゼ奥懵兜拇缣宓摹,庋娑ǖ睦砺凼牵?? 需要。电气设备中有一些设备是不可避免地要有外露的带电体的。如在较大的工厂中作运输用的轨道式电动平车就是个典型例子。轨道就是电极，带电的轨道就辅在地上，不可避免地会被人踩着。现在使用的是 36V 交流电，我们认为高了一点，不太安全，应该降为 24V。但若再降低到12V，安全倒是有保障了，但降压太大，距离稍远，电动机就难于起动了，同时变压器的体积和损耗都会加大，即不经济，又不实用。采用 24V，则不但保证了人身安全，在经济和技术上也都是可行的。 ? 可以保证安全。从我们所作的动物实验来看，即使是较长时间(最长达 10min)的电击，25V以下也没有发生死亡现象。而且这种实验是在动物体电阻只有 500Ω 左右(相当于人的体内阻抗)的状况下做的，而人的电阻，即使在皮肤有些潮湿的情况下，也有 2000Ω 左右。从前面的表 1 中可以查到，当接触电压为 24V 时，即使皮肤是潮湿的，通过人体的电流也只有 9.6mA，处于痉挛阈以下，人可以自主摆说电源，因此是安全的。 再从我们现场调查的情况来看，24V 以下是可以保证安全的。北京重型机器厂的粗加工车间，从 1970 年开始就使用 36V 交流电动轨道平车，十多年来无论天晴、下雨从未发生过人身伤亡事故(但发生过电倒牲口的事件，因为牲口有铁蹄)，只有少数人(女同志占多数)雨天穿着较潮的鞋子，偶尔双脚碰上两根轨道时，有针刺样的麻感，但不影响继续迈步。接触 36V 跨步电压是这种状况，假如把电压降为 24V，安全是有保证的。上述例子还不能说明手脚通路接触交流 36V 没有问题，因此还是应该把 36V 降为 24V。 ? 积极采用国家标准。国际标准以及几个主要的发达国家的标准，都把 25V 以下的带电体，视为非带电部分。在这一点上，.