電工電子設(shè)備機(jī)柜安全的基本要素和設(shè)計(jì)要求

中煤電氣有限公司 徐華云

機(jī)柜是電工電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)產(chǎn)品屬性的表現(xiàn)形態(tài)之一，其安全設(shè)計(jì)要求源于電工電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，而電工電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計(jì)則源于：

GB 19517-2009《國家電氣設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范》；

GB/T 25295-2010《電氣設(shè)備安全設(shè)計(jì)導(dǎo)則》；

GB/T 18663.1-2008《電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu) 公制系列和英制系列的試驗(yàn) 第1部分：機(jī)柜、機(jī)架、插箱和機(jī)箱的氣候、機(jī)械試驗(yàn)及安全要求（IEC 61587-1:2007）》；

GB/T 18663.2-2007《電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu) 公制系列和英制系列的試驗(yàn) 第2部分：機(jī)柜和機(jī)架的地震試驗(yàn)（IEC 61587-2:2000）》；

GB/T 18663.3-2007《電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu) 公制系列和英制系列的試驗(yàn) 第3部分：機(jī)柜、機(jī)架和插箱的電磁屏蔽性能試驗(yàn)（IEC 61587-3:2006）》。

本文是將這些基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)要求綜合于對(duì)機(jī)柜產(chǎn)品屬性這一對(duì)象的進(jìn)一步描述。

所謂機(jī)柜產(chǎn)品屬性，即機(jī)柜可以作為商品由制造商提供給用戶。

本文指出了機(jī)柜的安全的基本要素和設(shè)計(jì)要求。不排除可以達(dá)到要求的任何不同于本文所述的要求，只要這些方法經(jīng)過試驗(yàn)或評(píng)估可以滿足安全水平的要求。

機(jī)柜一般用金屬材料制造，但其中的結(jié)構(gòu)件可能會(huì)用其他非金屬材料制造。在涉及安全設(shè)計(jì)時(shí)，認(rèn)為金屬材料具備導(dǎo)電的特性，而非金屬材料則應(yīng)滿足對(duì)絕緣材料的要求。

一、機(jī)柜安全的基本要素

機(jī)柜的安全的基本要素會(huì)因產(chǎn)品的特點(diǎn)的不同而會(huì)有差異，應(yīng)注意了解產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)更為細(xì)致的規(guī)定?；疽刂饕?/p>

1、使用期限內(nèi)的安全（預(yù)期壽命）

安全水平應(yīng)在產(chǎn)品使用期限內(nèi)保持不變，即保證在規(guī)定使用期限內(nèi)機(jī)柜應(yīng)保持規(guī)定的安全水平，即使在超過適當(dāng)使用期限,也不允許造成危險(xiǎn)。

2、承受預(yù)見危險(xiǎn)的能力

機(jī)柜應(yīng)能承受預(yù)見會(huì)出現(xiàn)、且能引起危險(xiǎn)的物理和化學(xué)作用（如靜態(tài)或動(dòng)態(tài)、液體或氣體、熱或特殊氣候等）時(shí)不會(huì)造成危險(xiǎn)。并且：

——一旦出現(xiàn)危險(xiǎn)（過載），采用安全的技術(shù)手段中斷技術(shù)過程（例如可立即切斷電源）；

——能截獲或處置由于材料缺陷、磨損或過載、跌落造成危險(xiǎn)的部件

3、電擊危險(xiǎn)防護(hù)的能力

對(duì)電擊危險(xiǎn)，其主要特征表現(xiàn)為：

——人體構(gòu)成閉合電路的一個(gè)組成部分，使人體的一部分相當(dāng)于電路中的負(fù)載阻抗；

——在一個(gè)相當(dāng)長的持續(xù)時(shí)間間隔內(nèi)，有足以危及人身安全的電流通過人體；

——在人身的某兩個(gè)部分之間施加足以危及人身安全的接觸電壓。

設(shè)計(jì)上，針對(duì)上述特征應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)電擊危險(xiǎn)的防護(hù)：

——電能直接作用的防護(hù)；

——電能間接作用的防護(hù)。

電能直接作用的防護(hù)技術(shù)措施有：

——絕緣技術(shù)；

——防直接接觸保護(hù)。主要的技術(shù)措施有：采用安全特低電壓、外殼防護(hù)、電氣隔離等；

——防間接接觸保護(hù)。主要的技術(shù)措施有：保護(hù)接地，雙重絕緣結(jié)構(gòu)，故障切斷等。

4、耐熱能力

由于電流的熱效應(yīng)、鐵磁材料損耗、介質(zhì)損耗、局部放電、機(jī)械損耗及設(shè)備內(nèi)部的功能性發(fā)熱元件會(huì)使機(jī)柜的溫度升高，而大于周圍的環(huán)境溫度。

固體絕緣在熱應(yīng)力作用下會(huì)使絕緣材料或工程塑料軟化、變形、脫層。然后在機(jī)械應(yīng)力作用下斷裂、破壞而喪失功能，造成電擊危險(xiǎn)；支撐帶電零件的絕緣過熱會(huì)引發(fā)燃燒而釀成火災(zāi)。

電氣絕緣的耐熱能力和絕緣等級(jí)選擇是機(jī)柜安全設(shè)計(jì)的必備因素。包括導(dǎo)電部件，支撐帶電零件的電氣絕緣的耐熱能力是依據(jù)其溫度特性和固體絕緣物的耐熱等級(jí)用溫升指標(biāo)來考核。溫升限值的規(guī)定對(duì)機(jī)柜因使用環(huán)境、工作周期、使用壽命的不一樣而規(guī)定有不同限值。

5、防直接接觸保護(hù)的能力

防直接接觸保護(hù)設(shè)計(jì)要滿足保護(hù)人和動(dòng)物不受與機(jī)柜帶電部分直接接觸時(shí)所造成危險(xiǎn)的要求。設(shè)計(jì)的防護(hù)措施必須在任何情況下，都能使危險(xiǎn)的帶電部分不會(huì)被有意或無意觸及，或者將帶電部分的電壓值或觸及電流值降低到?jīng)]有危險(xiǎn)的程度。

6、防間接接觸保護(hù)的能力

外露可導(dǎo)電部分是指機(jī)柜的可觸及的導(dǎo)電部分，不是帶電部分，但在故障情況時(shí)能處于危險(xiǎn)的接觸電壓之下。

防間接接觸保護(hù)設(shè)計(jì)要滿足保護(hù)人和動(dòng)物接觸到機(jī)柜外露導(dǎo)電部分上危險(xiǎn)的接觸電壓時(shí)所造成危險(xiǎn)的要求。

7、可靠的電氣聯(lián)接和機(jī)械聯(lián)接

應(yīng)充分考慮機(jī)柜在使用中受到的熱、振動(dòng)及其他機(jī)械應(yīng)力作用，其聯(lián)接的松動(dòng)或脫落而造成電擊、機(jī)械危險(xiǎn)。

8、防止靜電積聚的措施

應(yīng)有防止靜電積聚的技術(shù)措施。

9、選擇適應(yīng)的材料

材料的選擇應(yīng)滿足：

——采用的材料在產(chǎn)品制造過程中和所有可能的運(yùn)行狀態(tài)下都不能對(duì)人的健康、生命產(chǎn)生有害影響；

——應(yīng)有足夠的抗老化能力；

——用于有腐蝕危險(xiǎn)的部件應(yīng)采用抗腐蝕的材料。

10、人體工效學(xué)的應(yīng)用

機(jī)柜的外形、結(jié)構(gòu)、尺寸、布局等要與人體尺寸、體力、環(huán)境和生理學(xué)、解剖學(xué)的特點(diǎn)相匹配，即符合人類工程學(xué)。

二、機(jī)柜安全設(shè)計(jì)要求

（一）環(huán)境適應(yīng)性

1、使用環(huán)境溫度的設(shè)定

一般規(guī)定為戶內(nèi)機(jī)柜的周圍空氣溫度不超過40℃而且在24h內(nèi)平均溫度不超過35℃。周圍空氣溫度的下限為-5℃。

運(yùn)輸、貯存和安裝條件一般為度范圍在-25 ℃～+55℃之間。

2、大氣條件的設(shè)定

一般規(guī)定為內(nèi)機(jī)柜的大氣條件為空氣清潔，在最高溫度為40℃時(shí)，其相對(duì)濕度不超過50%；在較低溫度時(shí)，允許有較大的相對(duì)濕度。例如在20℃時(shí)的相對(duì)濕度為90%，但應(yīng)考慮到由于溫度的變化，有可能會(huì)偶爾產(chǎn)生適度的凝露。

3、污染等級(jí)的設(shè)定

為了確定電氣間隙和爬電距離，應(yīng)按下列四個(gè)微觀環(huán)境的劃分，確定機(jī)柜使用環(huán)境的污染等級(jí)：

污染等級(jí)1: 無污染或僅有干燥的、非導(dǎo)電性的污染，該污染無任何影響。

污染等級(jí)2: 一般僅有非導(dǎo)電性污染，然而必須預(yù)期到凝露偶然發(fā)生短暫的導(dǎo)電性污染。

污染等級(jí)3: 有導(dǎo)電性污染或由于預(yù)期的凝露使干燥的非導(dǎo)電性污染變?yōu)閷?dǎo)電性污染。

污染等級(jí)4: 造成持久的導(dǎo)電性污染，例如由于導(dǎo)電塵?；蛴暄┮鸬?。

4、海拔高度的設(shè)定

一般規(guī)定為海拔高度不超過2000 m。海拔2000 m以上時(shí)應(yīng)修正溫升限值。

5、特殊使用條件

特殊使用條件例如：超出規(guī)定的溫度值、相對(duì)濕度或海拔高度、在使用中，溫度和/或氣壓急劇變化，以致在機(jī)柜內(nèi)易出現(xiàn)異常的凝露、空氣被塵埃、煙霧、腐蝕性微粒、放射性微粒、蒸汽或鹽霧嚴(yán)重影響、暴露在強(qiáng)電場或磁場中、暴露在高溫中、受霉菌或微生物侵蝕、安裝在有火災(zāi)或爆炸危險(xiǎn)的場地、遭受強(qiáng)烈振動(dòng)或沖擊。

（二）電擊危險(xiǎn)防護(hù)

1、絕緣的基本要求

（1）絕緣電阻

絕緣電阻值按產(chǎn)品的使用環(huán)境、使用場所、應(yīng)用的功能在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定相應(yīng)的數(shù)值，應(yīng)根據(jù)所規(guī)定的數(shù)值選擇絕緣材料。

通過測量絕緣電阻能有效地發(fā)現(xiàn)下列缺陷：

——兩極間有穿透性的導(dǎo)電通道；

——受潮；

——表面污垢（比較有、無屏蔽環(huán)極時(shí)所測得的值即可知）。

通過測量絕緣電阻一般不能發(fā)現(xiàn)下列缺陷：

——絕緣中的局部缺陷（如不穿透的局部損傷或裂縫、含有氣泡、分層脫開等）；

——絕緣的老化（因?yàn)槔匣说慕^緣，其絕緣電阻還可能是相當(dāng)高的）。

（2）泄漏電流

應(yīng)該注意這樣的實(shí)際情況，即應(yīng)用在機(jī)柜任何品質(zhì)優(yōu)良、完好的絕緣在正常工作時(shí)都會(huì)有漏電流流過絕緣經(jīng)外殼流入大地，應(yīng)予以限制。

（3）接觸電流

接觸電流僅在人體或人體模型形成電流通路時(shí)才存在。就安全而言，主要考慮可能流過人體的有害電流（該電流不一定等于流過保護(hù)導(dǎo)體的電流）。

有害電流作用在人體上的主要表現(xiàn)為感知、反應(yīng)、擺脫和電灼傷。

（4）固體絕緣的耐熱等級(jí)

a) 耐熱等級(jí)的規(guī)定

固體絕緣材料的耐熱等級(jí)見表1。

表1 固體絕緣材料的耐熱等級(jí)

b) 絕緣結(jié)構(gòu)

標(biāo)明某絕緣制品（產(chǎn)品）為某耐熱等級(jí)，并不說明該制品（產(chǎn)品）絕緣結(jié)構(gòu)中的每一種絕緣材料都具有相同的溫度極限。絕緣結(jié)構(gòu)的溫度極限與其中各絕緣材料的溫度極限可能不直接相關(guān)。

在絕緣結(jié)構(gòu)中，絕緣材料的溫度極限可能因受到其他組成材料的保護(hù)而有所提高，也可能因材料間不相容而使絕緣結(jié)構(gòu)的溫度極限低于各個(gè)組成材料的溫度極限。

c) 絕緣的使用期

機(jī)柜的實(shí)際使用期取決于運(yùn)行中的特定條件。這些條件可以隨環(huán)境、工作周期和產(chǎn)品類型的不同而有很大的變化。此外，預(yù)期使用期還取決于產(chǎn)品尺寸、可靠性、有關(guān)設(shè)備的預(yù)期使用期以及經(jīng)濟(jì)性等方面的要求。

絕緣的使用期在很大程度上取決于其對(duì)氧氣、濕度、灰塵和化學(xué)物質(zhì)的隔絕程度。在給定溫度下，受到恰當(dāng)保護(hù)的絕緣的使用期會(huì)比自由暴露的大氣中的絕緣的使用期長，但機(jī)柜一般不會(huì)采取這樣的措施保護(hù)絕緣的使用。

（5）耐電痕化

固體絕緣材料的電痕化是指在電應(yīng)力和電解雜質(zhì)對(duì)材料表面的聯(lián)合作用下，固體絕緣材料表面形成導(dǎo)電通路的過程。固體絕緣材料在放電作用下引起蝕損而造成電氣短路、引發(fā)燃燒。

通常情況下，采用在潮濕條件下相比電痕化指數(shù)和耐電痕化指數(shù)來表示電氣絕緣材料自身的耐濕絕緣能力。

相比電痕化指數(shù)（CTI）是指材料經(jīng)受50滴電解液而沒有電痕化的以伏特為單位的最大電壓值；耐電痕化指數(shù)（PTI）是指材料經(jīng)受50滴電解液而不出現(xiàn)電痕化的以伏特為單位的最大電壓值。

電痕化影響著電氣設(shè)備的爬電距離。固體絕緣材料按相比電痕化指數(shù)（CTI）分四類，以比較各種固體絕緣材料在試驗(yàn)條件下的性能：

——絕緣材料組別Ⅰ 600≤CTI

——絕緣材料組別Ⅱ 400≤CTI＜600

——絕緣材料組別Ⅲa 175≤CTI＜400

——絕緣材料組別Ⅲb 100≤CTI＜175

CTI即是絕緣材料表面經(jīng)受50滴電解液而不形成電痕化的最高電壓值。

（6）耐非正常的熱和火

由于絕緣材料在電的作用下可能受到熱應(yīng)力影響且有可能使機(jī)柜的安全性降低，為了使絕緣材料在非正常熱和火的作用下不應(yīng)產(chǎn)生不利的影響，機(jī)柜的材料應(yīng)具有相應(yīng)的耐非正常熱和火的能力?？梢愿鶕?jù)材料的可燃性類別來選擇絕緣材料。

當(dāng)在機(jī)柜進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可采用灼熱絲試驗(yàn)。

當(dāng)在材料上進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可根據(jù)所選擇的可燃性分類法，可選擇采用火焰試驗(yàn)（與可燃性類別無關(guān)）、電熱絲引燃（HWI）試驗(yàn)和電弧引燃（AI）試驗(yàn)。

（7）耐潮濕

要考慮的電氣絕緣受潮的情況有：

表面受潮，即在相對(duì)濕度大于98%的環(huán)境下，電氣絕緣表面被水汽包圍，在環(huán)境溫度突然變化或電氣絕緣表面溫度低于環(huán)境溫度時(shí)，水汽在電氣絕緣表面凝結(jié)成水膜，使絕緣部件表面絕緣電阻下降，造成表面的爬電或閃絡(luò)。

體內(nèi)受潮，即在高溫的環(huán)境中由于水汽擴(kuò)散滲入電氣絕緣內(nèi)部使吸入潮氣的電氣絕緣的理化性能發(fā)生變化，例如體積電阻下降，介電常數(shù)增加、機(jī)械性能亦下降，從而導(dǎo)致絕緣性能破壞造成電擊危險(xiǎn)。

（8）不能認(rèn)可為電氣絕緣的絕緣材料

由于機(jī)柜使用功能、安全性的要求,以下材料不能認(rèn)可為電氣絕緣:

未經(jīng)浸漬處理的木、棉、絲、紙和類似纖維或吸水性材料。

2、防直接接觸保護(hù)設(shè)計(jì)要求

（1）絕緣防護(hù)

絕緣防護(hù)即是采用絕緣技術(shù)將危險(xiǎn)的帶電部分與外界全部隔開，防止在正常工作條件下與危險(xiǎn)的帶電部分的任何接觸，是一種完全的防護(hù)。

用以覆蓋帶電部分的絕緣層應(yīng)該足夠牢固，不采用破壞性手段不應(yīng)被除去。

使用的絕緣必須能長期承受在運(yùn)行中可能受到的機(jī)械、化學(xué)、電氣、及熱應(yīng)力的影響（例如摩擦、碰撞、拉壓、扭曲、高低溫及變化、電蝕、大氣污穢、電解液等產(chǎn)生的應(yīng)力影響。

用作直接接觸防護(hù)的絕緣材料應(yīng)滿足絕緣電阻、介質(zhì)強(qiáng)度、泄漏電流的考核要求。

（2）外殼或遮欄的防護(hù)的設(shè)計(jì)要求

采用外殼或遮欄可將危險(xiǎn)的帶電部分與外部完全隔開，從而避免從任何方向或經(jīng)常接近的方向直接觸及危險(xiǎn)的帶電部分，是一種完全的保護(hù)。

外殼防護(hù)除最少符合GB 4208—2008規(guī)定的IP20外，且:

——外殼防護(hù)的殼體應(yīng)是封閉的連續(xù)體，且固定在規(guī)定的位置上，設(shè)計(jì)制造得使用者或第三者不借于工具不能拆卸或打開；

——外殼應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度及穩(wěn)定性，即材料、結(jié)構(gòu)、尺寸具備足夠的穩(wěn)定性和耐久性，能承受正常使用中可能出現(xiàn)的機(jī)械壓力、碰撞和不正常操作引起的應(yīng)力變化。

3、防間接接觸保護(hù)的設(shè)計(jì)要求

（1）接地保護(hù)

a) 在設(shè)計(jì)上采取的接地保護(hù)是指為防止發(fā)生電擊危險(xiǎn)而與下列部件進(jìn)行電氣連接的一種措施：

——裸露導(dǎo)電部件；

——主接地端子；

——外部導(dǎo)電部件；

——接地電極；

——電源的接地點(diǎn)或人為的中性點(diǎn)。

b) 機(jī)柜的接地裝置設(shè)計(jì)應(yīng):

——接地端子必須用螺紋緊固件聯(lián)接，接地端子附近殼體處應(yīng)清晰、永久地標(biāo)志保護(hù)接地符號(hào)，接地符號(hào)不能設(shè)置在可拆卸的零件上；

——僅用手不能將接地端子的夾緊導(dǎo)體松開，并且采用彈簧墊圈等防松措施來防止接地導(dǎo)線從端子脫落；

——接地裝置不允許聯(lián)接除綠／黃雙色芯線的接地保護(hù)線外的其他導(dǎo)線；

——接地端子上所有金屬零件不會(huì)因這些零件與保護(hù)接地導(dǎo)線或其金屬相接觸而產(chǎn)生電腐蝕。

（2）接地電阻

接地電路的阻抗是復(fù)數(shù)阻抗，包含電阻分量、電容分量和電感分量，所有這些分量都影響接地電路的載流能力。由于接地網(wǎng)的接地電抗相對(duì)于接地電阻來說通?？珊雎圆挥?jì)，因此其接地阻抗通常用接地電阻表示。測量接地電阻的目的是：驗(yàn)證新裝接地系統(tǒng)；檢查現(xiàn)有接地系統(tǒng)的變化情況；測定危險(xiǎn)的跨步電壓和接觸電壓等。

對(duì)于Ⅰ類設(shè)備，接地應(yīng)滿足以下要求：

——確保保護(hù)電路的連續(xù)性,即外露的可導(dǎo)電部分與接地點(diǎn)之間確保導(dǎo)電連續(xù)性；

——任意外露的可導(dǎo)電部分與接地點(diǎn)之間的電阻不大于0.1Ω；

——保護(hù)導(dǎo)體的截面積應(yīng)滿足表2的要求。

表2 保護(hù)導(dǎo)體的截面積（單位為平方毫米）

（三）機(jī)械危險(xiǎn)防護(hù)

外殼防護(hù)

機(jī)柜應(yīng)設(shè)計(jì)有一個(gè)堅(jiān)固、連續(xù)、封閉的外殼或罩殼，以將帶電零件、機(jī)械結(jié)構(gòu)部分包封起來，防止異物進(jìn)入和人體直接觸及帶電部分和運(yùn)動(dòng)部件。外殼上允許有規(guī)定尺寸的開口，但其遮擋物不允許能被任意拆卸。

所謂不允許被任意拆卸，指的是用于防護(hù)的部件只能使用工具或鑰匙才能將其移除。

一般情況，外殼防護(hù)包括以下兩種形式的防護(hù):

——防止人體觸及或接近外殼內(nèi)部的帶電部分和觸及運(yùn)動(dòng)部件（光滑的旋轉(zhuǎn)軸和類似部件除外），防止固體異物進(jìn)入外殼內(nèi)部。

——防止水進(jìn)入外殼內(nèi)部達(dá)到有害程度。

外殼防護(hù)的分類分級(jí)系統(tǒng)的代號(hào)由特征字母IP和兩個(gè)特征數(shù)字組成，見GB 4208—2008。一般情況，只有按規(guī)定完成相應(yīng)的試驗(yàn)，并檢驗(yàn)合格后，才能在機(jī)柜或機(jī)柜的某個(gè)部分上標(biāo)注IP的標(biāo)識(shí)。

2、機(jī)械危險(xiǎn)防護(hù)

機(jī)柜在防止機(jī)械危險(xiǎn)保護(hù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足:

——外部不應(yīng)有銳邊、尖角和鋒利凸出部分；

——外形和重心位置應(yīng)使機(jī)柜有足夠穩(wěn)定性，放置在地面、支架、托架、臺(tái)座等上時(shí)不會(huì)受振動(dòng)或其他外界的作用力而傾倒或跌落；

——凡不能用手移動(dòng)或搬運(yùn)的機(jī)柜應(yīng)裝置符合安全要求吊裝裝置；

——運(yùn)行時(shí)可拆卸的部件，如工具、夾具等由于質(zhì)量太大而不能用手搬運(yùn)時(shí)，則應(yīng)標(biāo)出質(zhì)量數(shù)據(jù)，并指出是部件質(zhì)量還是整機(jī)質(zhì)量。

3、機(jī)械強(qiáng)度

機(jī)柜的外部結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以保證機(jī)柜在使用中不會(huì)由于操作疏忽而造成外殼破壞，或爬電距離、電氣間隙減小到不允許的程度，甚至觸及到帶電零件。

（四）電氣聯(lián)接和機(jī)械聯(lián)接

1、Ⅰ類電氣設(shè)備

應(yīng)使當(dāng)任何導(dǎo)線、螺釘、螺母、墊圈、彈簧及類似零件松動(dòng)或從原來位置脫落時(shí)，不能造成易觸及的金屬零部件帶電。

2、Ⅱ類電氣設(shè)備

應(yīng)使當(dāng)任何導(dǎo)線、螺釘、螺母、墊圈、彈簧及類似零件松動(dòng)或從原來位置脫落時(shí)，不能造成附加絕緣或加強(qiáng)絕緣上的爬電距離和電氣間隙減小到產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定的50%以下。

3、機(jī)械聯(lián)接

可采取的有效措施有：

——采用彈簧墊圈、彈性墊片或止動(dòng)墊圈等方法鎖定螺釘、螺母；

——采用粘結(jié)劑鎖定不由使用者擰動(dòng)的螺釘、螺母。

4、電氣聯(lián)接

（1）為接通電路而進(jìn)行的聯(lián)接僅用彈簧墊圈進(jìn)行鎖定是不夠的，應(yīng)注意導(dǎo)線可能從其聯(lián)接處脫落的以下情況:

——沒有專門器件將導(dǎo)線在接線端子或焊接處附近固定；

——用于聯(lián)接導(dǎo)線在聯(lián)接零件如螺釘、螺母、接插件、彈性類等無充分鎖定的措施；

——采用接線片，接插件或類似聯(lián)接件的導(dǎo)線接頭，聯(lián)接件未將導(dǎo)線絕緣一起夾緊；

——僅靠彈性件來聯(lián)接的接頭。

（2）在滿足下述情況的設(shè)計(jì)時(shí)，導(dǎo)線不會(huì)從其聯(lián)接處脫落:

——導(dǎo)線在聯(lián)接處已被專門器件固定，固定器件可用彈簧墊圈防松；

——導(dǎo)線被固定在接線端子上，而接線端子的聯(lián)接件（螺釘、螺母等）松動(dòng)等仍能留在原來位置，例如接線端子螺釘在聯(lián)接后由其他零件壓住進(jìn)行鎖定的方法；

——短而硬的導(dǎo)線（單芯硬線）在接線端子聯(lián)接件（螺釘、螺母等）松動(dòng)時(shí)仍能在原來位置；

——導(dǎo)線在焊接前已相互“鉤住”。

（3）對(duì)電氣聯(lián)接的螺釘材料、襯墊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)：

——傳遞電氣接觸壓力的螺釘應(yīng)旋入金屬中；

——自切螺釘、自攻螺釘不采取特殊措施不宜用作電氣聯(lián)接；絕緣材料制成的螺釘不應(yīng)用作任何電氣聯(lián)接；

——接觸壓力不能通過易收縮減易變形的絕緣材料傳遞。對(duì)機(jī)械聯(lián)接應(yīng)能承受正常使用中的機(jī)械應(yīng)力；

——螺釘不應(yīng)用諸如鋅、鋁等軟的或易蠕變的金屬制造；

——用絕緣材料制成的螺釘，其公稱直徑必須在3mm以上。

（4）電氣聯(lián)接的聯(lián)接形式，插頭和聯(lián)接器、內(nèi)部布線槽、電源線和接地芯線的顏色等連接要素設(shè)計(jì)應(yīng)：

——聯(lián)接裝置，例如配有插頭的電源線，應(yīng)具有防水保護(hù)的電源進(jìn)線座，或具有防水保護(hù)的電纜耦合器及配套電源線，以及一組外接電源的接線端子等；

——電源線不應(yīng)低于普通橡膠護(hù)層或聚氯乙稀護(hù)層軟線，電源插銷不應(yīng)聯(lián)接多于一根的軟線；、

——電源線中的綠／黃組合色芯線只能用作保護(hù)接地；

——布線槽、金屬件上供絕緣導(dǎo)線穿過的孔應(yīng)光滑、無銳棱、應(yīng)有效防止布線與運(yùn)動(dòng)件接觸。

（五）噪聲、振動(dòng)和抗震

1、噪聲

降低噪聲對(duì)人員的影響，特別是對(duì)操作人員的影響是安全設(shè)計(jì)的重要目標(biāo)。噪聲設(shè)計(jì)要依據(jù)規(guī)定的噪聲限值和測量方法的規(guī)定進(jìn)行。降低噪聲的設(shè)計(jì)往往會(huì)明顯增加制造的成本，因此應(yīng)優(yōu)先考慮有針對(duì)性的設(shè)計(jì)。

2、振動(dòng)

在設(shè)計(jì)上，要從以下幾個(gè)主要方面限制振動(dòng)對(duì)人的影響：

——振動(dòng)強(qiáng)度：以加速度來描述，計(jì)量單位為m／s2；

——振動(dòng)頻率：范圍為8 Hz～10000Hz。振動(dòng)可能是周期性的，也可能是具有分布頻譜的隨機(jī)或非周期性，還可能為某頻帶范圍內(nèi)的連續(xù)沖擊型激振；

——振動(dòng)方向：以心臟為原點(diǎn)，直角座標(biāo)系相應(yīng)方向（X、Y、Z）上進(jìn)行；

——振動(dòng)持續(xù)時(shí)間：指人體在振動(dòng)環(huán)境中的連續(xù)暴露時(shí)間，它的限值與振動(dòng)強(qiáng)度值有關(guān)。

3、抗震

抗震設(shè)計(jì)的目的是降低地震條件下對(duì)機(jī)柜的影響，以及這種影響進(jìn)而對(duì)人體的危害。

抗震設(shè)計(jì)要依據(jù)設(shè)計(jì)對(duì)象使用環(huán)境的地震情況和對(duì)地震破壞影響的估計(jì)。

（六）防止過熱和低溫

機(jī)柜外殼溫度過高（過熱）或過低（低溫）易灼傷人體的皮膚，外殼的熱輻射還會(huì)影響周圍設(shè)備的安全運(yùn)行，對(duì)此應(yīng)有設(shè)計(jì)措施加以防護(hù)。

應(yīng)研究機(jī)柜外殼表面的功能狀況，例如區(qū)分功能性熱表面及其相鄰的表面、過冷表面極其相鄰的表面等，以針對(duì)不同的表面對(duì)人體傷害的影響大小提出設(shè)計(jì)上的措施。

（七）標(biāo)志和說明書

1、制造商提供的資料

作為安全信息的一部分，應(yīng)該將相關(guān)的、不能作為標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)信息和有關(guān)數(shù)據(jù)整理成隨制造商供貨的資料。這些資料（連同產(chǎn)品的樣本）將成為視同供貨合同的一部分，除非制造商和用戶有專門的協(xié)議。

資料的內(nèi)容可以是產(chǎn)品使用說明書的內(nèi)容，也可以是產(chǎn)品樣本內(nèi)容，其一部分應(yīng)在標(biāo)志中給出。

產(chǎn)品樣本的內(nèi)容是設(shè)計(jì)和制造者的承諾，因此也視同供貨合同的一部分。

涉及到機(jī)柜安全的資料內(nèi)容包括：制造商的名稱或商標(biāo)、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)型號(hào)或系列號(hào)、符合的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、安裝、操作和維修條件、正確使用的條件、環(huán)境要求、設(shè)備的額定值、合格標(biāo)記或認(rèn)證標(biāo)志、接線端子的識(shí)別和標(biāo)志、IP代號(hào)、對(duì)安全標(biāo)志的說明、用戶對(duì)確保安全的責(zé)任的聲明，例如對(duì)確保設(shè)備的保護(hù)接地連續(xù)性的聲明。

2、標(biāo)志

應(yīng)以類型、批號(hào)、編號(hào)或其他信息加以區(qū)分，以使產(chǎn)品可供識(shí)別并可追溯到制造商。該識(shí)別信息應(yīng)設(shè)計(jì)為可讀且無法去除的標(biāo)志標(biāo)注在設(shè)備上。

應(yīng)滿足用戶盡可能從制造商獲得全部資料，因此制造商的名稱和商標(biāo)及產(chǎn)品的設(shè)計(jì)型號(hào)或系列號(hào)必須標(biāo)在產(chǎn)品上，最好是在銘牌上。

標(biāo)志的設(shè)計(jì)應(yīng)必須采用中文、持久、易識(shí)、清晰的字體，符號(hào)、代號(hào)必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)，且必須標(biāo)出的信息有：額定數(shù)據(jù)、防電擊類型（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類）、外殼防護(hù)等級(jí)（IP標(biāo)志）、接線圖（如果有）、型號(hào)，制造商名稱和地址。

如果上述標(biāo)注方法不可行，識(shí)別信息應(yīng)設(shè)計(jì)在隨產(chǎn)品的使用說明書中。

3、使用說明書

使用說明書的設(shè)計(jì)應(yīng)包含：運(yùn)行條件、安裝說明、操作說明、功能描述、安全事項(xiàng)、維護(hù)保養(yǎng)、運(yùn)輸與貯存。

使用說明書還應(yīng)包括對(duì)存在不明顯的潛在風(fēng)險(xiǎn)提出適當(dāng)?shù)木妗?/p>