手持式電動工具防止觸及帶電零件的保護(hù)試驗(yàn)

王韋華

（ 上海電氣器具檢驗(yàn)測試所 上海 200031 ）

手持式電動工具防止觸及帶電零件的保護(hù)試驗(yàn)

王韋華

（ 上海電氣器具檢驗(yàn)測試所 上海 200031 ）

根據(jù)對手持式電動工具防止觸及帶電零件試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)理解，通過圖例對該試驗(yàn)方法和結(jié)果判定作簡單介紹，包括試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)方法、結(jié)果判定以及注意事項(xiàng)等方面。

電動工具 標(biāo)準(zhǔn) 安規(guī) 防觸電

0 引言

隨著城市建設(shè)以及工作生產(chǎn)節(jié)奏不斷加速，電動工具的需求量持續(xù)增長，已成為人們工作中不可或缺的電器產(chǎn)品。受限于技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用范圍，低成本、小批量的電動工具產(chǎn)品在市場上屢見不鮮，用戶在選購產(chǎn)品時不僅注重價格比較，也會關(guān)注制造商對于電動工具產(chǎn)品的安全防護(hù)，而防止觸及帶電零件的保護(hù)正是對電動工具最基本、最直接的安全要求。

本文涉及的手持式電動工具主要是由電動機(jī)驅(qū)動的直接接入市電或非隔離電源網(wǎng)絡(luò)的單相交流、三相交流工具。電動工具在正常工作中為了散熱而設(shè)計(jì)的風(fēng)路、開孔，或由于工作用途而預(yù)留的開口、孔隙，例如集塵裝置的開口、觀察孔等，以及為了更換工作頭或零部件需要經(jīng)常打開的罩蓋，都是容易發(fā)生觸及帶電零件危險的部位。

1 概述

在中國質(zhì)量認(rèn)證中心官方網(wǎng)站的公開文件里，目前需要進(jìn)行CCC強(qiáng)制認(rèn)證的手持式電動工具包含16個產(chǎn)品小類，它們依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)號是GB 3883.1《手持式電動工具的安全 第一部分：通用要求》以及產(chǎn)品小類所對應(yīng)的專用要求。防止觸及帶電零件的保護(hù)內(nèi)容在GB 3883.1中的第9章。

GB 3883.1規(guī)定，工具應(yīng)構(gòu)造或包封得足以防止意外接觸帶電零件，通過條款9.1～9.4的試驗(yàn)來檢驗(yàn)是否合格。

條款9.1，由安全特低電壓供電（電壓不超過42 V，且與電網(wǎng)隔離）或由保護(hù)阻抗隔開的元件不認(rèn)為是帶電零件。

這里可能會產(chǎn)生理解的誤區(qū)，有些元件僅依靠普通電阻降壓，如工具中的電源指示燈、變電阻式調(diào)速裝置等，雖然這類元件的電壓低于42 V，但由于未與電網(wǎng)有效隔離，則它們的導(dǎo)體仍然要被視作帶電零件。

條款9.2，條款9.1的要求適用于工具按正常使用方式，甚至拆去所有可拆卸零件后的所有工具操作位置。

可拆卸零件的定義是不需借助于工具即可拆除或打開的零件，這里所說的工具一般是指螺絲刀、硬幣或任何其他能用來拆裝螺釘或類似固定件的物體，或按使用說明書規(guī)定要拆除的零件。例如，砂光機(jī)的集塵袋，通常都是可以用手拆下的。除此之外，有些外部零件如果不符合條款21.22的規(guī)定，即對工具上可能拆卸的所有零件，施加一定的推力、拉力和扭力后，不能保持在原來位置的，那么也認(rèn)為是可拆卸零件。

1.1試驗(yàn)方法

在拆去所有可拆卸零件后，在工具每一個可能的位置用圖1所示試驗(yàn)指探觸（GB/T 16842-2008中試具B），探觸時不施加可感覺到的力。試驗(yàn)指穿過孔隙伸入到其所能達(dá)到的深度，并在插入前、插入時以及插入后的任何位置，旋轉(zhuǎn)或彎折試驗(yàn)指。圖1中的試具，兩個鉸鏈相當(dāng)于手指的兩個關(guān)節(jié)，限位面相當(dāng)于人的手掌，擋板相當(dāng)于人的手腕部分。

如果試驗(yàn)指不能進(jìn)入孔隙，則將施加在圖2直形試驗(yàn)指（GB/T 16842-2008中試具11）上的力增加到20 N，再以圖1彎折的試驗(yàn)指重復(fù)試驗(yàn)。圖2的直形試驗(yàn)指沒有關(guān)節(jié)，可以檢驗(yàn)外殼的孔隙或者外殼內(nèi)部擋板的機(jī)械強(qiáng)度。

圖1 試驗(yàn)指（GB/T 16842-2008中試具B）

圖2 試驗(yàn)指（GB/T 16842-2008中試具11）

試驗(yàn)指不應(yīng)觸及帶電零件，也不能觸及僅由清漆、釉漆、普通紙、棉織物、氧化膜、絕緣珠或密封膠來保護(hù)的帶電零件。

進(jìn)行試驗(yàn)時，在試驗(yàn)指與機(jī)殼內(nèi)部的帶電部件之間串接一個指示燈，并供以安全特低電壓。如果危險部件表面有一層漆膜或氧化層，則試驗(yàn)時包覆一層金屬箔，并與正常工作時帶電的部件做電聯(lián)接。當(dāng)金屬試驗(yàn)指觸及帶電部件或者包覆的金屬箔時，指示燈就會點(diǎn)亮。

如圖3（a）～（e）所示。

圖3 判定示例

針對Ⅱ類工具或Ⅱ類結(jié)構(gòu)，還需通過條款9.3和9.4來檢驗(yàn)。Ⅱ類工具和Ⅱ類結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生概念上的混淆。Ⅱ類工具指的是防電擊保護(hù)不僅依靠基本絕緣，還依靠附加絕緣，例如雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣，沒有保護(hù)接地也不依賴安裝條件的工具。Ⅱ類結(jié)構(gòu)指的是工具中依靠雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣作防電擊保護(hù)的部分，Ⅱ類結(jié)構(gòu)并非只在Ⅱ類工具中才有，也可以出現(xiàn)在Ⅰ類工具或Ⅲ類工具中。

條款9.3，對于Ⅱ類工具或Ⅱ類結(jié)構(gòu)中的孔隙，除了那些通到燈頭或Ⅰ類工具插座中帶電零件的孔隙外，用圖4的探針（GB/T 16842-2008中試具13）施加感覺不到的力進(jìn)行探觸。探針應(yīng)不可觸及帶電零件。這里，標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定不能觸及清漆、釉漆、普通紙、棉織物、氧化膜、絕緣珠或密封膠。由于圖4探針的直徑較小，僅為3 mm，可能會通過風(fēng)口觸及到換向器或者電刷架，這些都是帶電零件，因此，企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時應(yīng)對此引起注意。

圖4 探針

條款9.4，Ⅱ類工具和Ⅱ類結(jié)構(gòu)應(yīng)構(gòu)造和包封得足以防止意外觸及基本絕緣和僅由基本絕緣與帶電零件隔開的金屬零件。

凡不是由雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣與帶電零件隔開的零件均不應(yīng)是易觸及的。通過觀察以及用圖1試驗(yàn)指探測來檢驗(yàn)。

圖5為一個Ⅱ類結(jié)構(gòu)的部分，試驗(yàn)指雖未觸及帶電零件，但觸及到基本絕緣，即可判定為不合格。

圖5 Ⅱ類結(jié)構(gòu)判定示例

1.2其它與防觸電有關(guān)的檢測項(xiàng)目

GB 3883.1第21.11條款規(guī)定，加強(qiáng)絕緣中的裝配間隙不應(yīng)造成至帶電零件間的直通道。電動工具中除了那些為了正常工作而設(shè)計(jì)的開口之外，還存在有很多裝配間隙，如機(jī)殼與罩蓋之間，手柄與手柄蓋之間，器具開關(guān)按鈕四周，這些裝配間隙除需滿足第9章防觸電要求外，還需考慮結(jié)構(gòu)中21.11條的要求。有時限于生產(chǎn)工藝，較難保證工具的裝配間隙＜0.3 mm，可優(yōu)先考慮在裝配的接合面設(shè)置止口，保證裝配間隙不會對帶電零件形成直線的通路，同時增加爬電距離，可謂一舉兩得。

該規(guī)定主要防止使用者誤用類似金屬鋼針或薄片插入工具內(nèi)部時導(dǎo)致觸電事故。

此外，GB 3883.1第21.21條款規(guī)定，工具應(yīng)設(shè)計(jì)成：在正常使用中觸及插頭的插銷時，不能有電容器放電引起的觸電危險。

為抑制無線電干擾，工具通常會安裝干擾抑制電容，電容在通電后儲存電荷積蓄電能，而斷電后電容開始放電，如電容容量超過0.1 μF，工具又無適當(dāng)防護(hù)措施，插頭插銷上的放電量就可能對人身造成一定傷害。因此，干擾抑制電容應(yīng)并聯(lián)于器具開關(guān)斷開觸點(diǎn)之后，而不應(yīng)并聯(lián)在電源線兩端，或可在電容引腳上并聯(lián)一個適當(dāng)?shù)碾娮?，用來消耗電容在斷電后釋放的電能?/p>

上述2個檢測項(xiàng)目盡管不屬于GB 3883.1第9章的內(nèi)容，但與防觸電息息相關(guān)，應(yīng)引起工具使用者的足夠重視。

1.3不合格實(shí)例

1.3.1 探針觸及定子繞組（圖6）

圖6 示例一

1.3.2 絕緣手柄與開關(guān)操動鍵間的間隙與帶電零件間形成直通道（圖7）

圖7 示例二

2 結(jié)語

電動工具安全標(biāo)準(zhǔn)GB 3883.1第4章一般要求中指出：工具的結(jié)構(gòu)應(yīng)使其在正常使用時能安全工作，甚至在合理預(yù)見的誤用工具時，不致對人身或周圍環(huán)境產(chǎn)生危險。由于手持式電動工具多用于制造業(yè)以及建筑業(yè)，使用時振動大并且需要經(jīng)常移動，也容易受到粗率的操作，因此，防觸電保護(hù)尤為重要。

[1]GB 3883.1-2008 手持式電動工具的安全 第一部分：通用要求[S].

[2]GB/T 16842-2008 外殼對人和設(shè)備的防護(hù) 檢驗(yàn)用試具[S].

[3]GB 4208-2008 外殼防護(hù)等級（ⅠP代碼）[S].

Protection against Access to Live Parts Test of Hand-held Electric Tools

Wang Weihua
(Shanghai Testing and Inspection Institute for Electrical Appliances, Shanghai 200031, China)

According to the understanding of the standard of protection against access to live parts test of hand-held electric tools, brief introduce the test methods and results determination by legends, including the test equipments, test methods, results determination and precautions.

Electric tools Standard Safety Protection against electric shock

TM930.1

A

1674-2796（2014）02-0017-04

2014-01-05

王韋華（1984—），男，本科，助理工程師，主要從事電動工具檢測工作。