電動工具安全認證的由來及其考核的必要性

吳限

摘 要：電動工具能大幅減輕勞動的強度并提高工作效率，實現(xiàn)手工操作機械化，因而被廣泛用于建筑、裝潢、汽車、機械、電力、橋梁、園藝、造船等領域。隨著電動工具的大范圍使用，因設計缺陷或生產質量等問題，使用者在使用過程中發(fā)生安全事故，造成人身傷害的現(xiàn)象時有發(fā)生，本文對電動工具安全認證的必要性及安全認證對電動工具產品的危險因素的規(guī)避和考核進行了論述。

關鍵詞：電動工具；安全；風險規(guī)避；標準

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A

電動工具種類繁多，可按照操作方式的不同分為臺式工具和手持式工具，也可以按照動力源不同分為，直流工具，交流工具，根據(jù)加工對象材料不同分為金屬加工工具，木材加工工具，石材加工工具，園林工具，這些工具被廣泛應用于不同場合，在不同的工作操作環(huán)境中被大量使用，安全認證機制主要是通過“統(tǒng)一目錄，統(tǒng)一標準、技術法規(guī)、合格評定程序”等一系列方式，建立與國際規(guī)則相一致的技術法規(guī)、標準和合格評定程序，安全認證對于制造廠商或者貿易商來說可促進電動工具貿易便利化和自由化，通過第三方的安全認證對自己的產品的安全性結論和數(shù)據(jù)對產品安全性有充分的認知，而對終端使用用戶來說所購買的產品的安全性有了有效的證明，從而規(guī)避了潛在風險，人身安全得以保障。本文通過對安全認證所依據(jù)的相關安全標準中測試條款的舉例分析，對相關電動工具產品使用中可能存在的危險因素和安全標準的判定給出自己的分析。

一、電動工具發(fā)展概況及電動工具安全認證的發(fā)展

1.電動工具發(fā)展概況

德國泛音于1895年制造出世界上第一臺直流電鉆。1927年，出現(xiàn)了供電頻率為150Hz～200Hz的中頻電動工具，它既具有單相中串激電動機轉速高的優(yōu)點，又具有三相工頻電動機結構簡單、可靠的優(yōu)點，但因需用中頻電流供電，使用受到限制。到了60年代，隨著電池制造技術的發(fā)展，出現(xiàn)了用鎳鎘電池作為電源的無電源線的電池式電動工具。到70年代中后期，無繩電動工具在歐美、日本得到廣泛使用。電動工具最初用鑄鐵作外殼，后改用性能更佳的鋁合金作外殼。60年代，熱塑性工程塑料在電動工具上獲得應用，并實現(xiàn)了電動工具的雙重絕緣，保障了電動工具的使用安全性。進入21世紀，隨著鋰電技術的發(fā)展，以鋰電池作為電源的無電源線的電池式電動工具得到了普及和長足的發(fā)展，鋰電池相比于老式的鎳鎘電池、鎳氫電池更加輕便和耐用，也更加的環(huán)保。從電動工具出現(xiàn)到現(xiàn)在，經過一百多年的發(fā)展，電動工具產品的生產已經非常的成熟，全球80%以上的電動工具是我國生產的。

2.電動工具安全認證的發(fā)展

電動工具的安全認證已在國內外受到普遍的重視。在產品的設計、制造、試驗、銷售以及使用等整個過程中，電動工具的制造商需要第三方幫助，以保證制造的產品符合公認的安全及質量標準，使產品能夠保證進入國內外市場，提高產品的信譽。在國際上，已有許多國家和機構建立了認證體制，設立了認證標志，比如德國的T?V，英國的BSI，瑞士的SGS等機構都設有對電動工具進行安全認證的部門和業(yè)務。我國于1985年建立了“中國電工產品認證委員會”，批準成立“中國電工產品認證委員會電動工具認證試驗站”，頒布了《電動工具認證細則》。凡經認證合格的電動工具各類產品，由中國電工產品認證委員會統(tǒng)一頒發(fā)認證書證和3C認證標志。為提高電動工具產品質量，維護用戶的經濟利益，保障人生安全，增強電動工具產品在國際市場上的競爭能力，原機械工業(yè)部、商業(yè)部、國家商檢局以及物質局于1986年5月聯(lián)合發(fā)出通知，決定對電動工具產品實行強制的安全認證。從1988年7月1日起，對電鉆、電錘等16種產品實施第一批強制認證。凡企業(yè)持有合格證書，產品上有合格標志的電動工具產品才允許生產和銷售。

二、電動工具使用中存在的潛在危險

在電動工具的使用過程中存在對人體造成的傷害的可能，以下我以幾個電動工具產品舉例，陳述一下電動工具在使用過程中可能對操作者造成的傷害和潛在危險。

以角磨機為例，小角磨的研磨片或者切割片的工作旋轉速度超過10000r/min，如使用質量不好的研磨盤，在負載工作過程中很可能出現(xiàn)研磨片爆裂，碎片飛出的情況。手持式電動工具因為體積相對較小，便于移動使用，在粗暴使用環(huán)境下可能受到激烈撞擊，機殼有破損的可能，那么這些破損是有可能破壞產品的絕緣結構的，造成可觸及帶電體，或爬電距離和電氣間隙不足的問題。

再以電圓鋸為列，圓鋸所使用的帶鋸齒的鋸片高速旋轉，用來實現(xiàn)對木材進行切割、加工，鋒利的鋸片在工作過程中是非常的危險的，由于鋸齒要和工件接觸，木材加工過程中需要觀察和排屑，所以電圓鋸類產品的鋸齒和運動部件不是完全的被保護包封起來的，如果暴露的區(qū)域過大，或設計不合理就可能在使用中對使用者造成嚴重的機械傷害。

再以電錘為例，電錘在連續(xù)使用過程中電機工作發(fā)熱，氣缸不斷摩擦發(fā)熱，機身的很多可接觸部件都發(fā)熱嚴重，很可能會對使用者造成燙傷，如果脫扣扭力的設置過大，在使用中無法實現(xiàn)正常脫扣，使用者的胳膊可能因電錘無法脫扣而被扭傷，連續(xù)的工作也可能使操作者的聽力受到損傷，連續(xù)的錘擊作用力通過電錘手柄傳道操作者手臂，長時間的工作也可能對手臂產生嚴重傷害。

切割機和斜切鋸這類產品的使用會有大量的鐵屑和木屑排出，如果設計不合理，或者沒有警告使用者這方面的危險可能性，沒有要求使用者使用防護裝置，出屑口朝向使用者，排出的廢屑可能對人體的眼睛，呼吸道帶來嚴重的傷害。

以上的例子能夠看出，不同電動工具因其設計的目的不同，在使用過程中給使用者帶來的危險也不相同，如果不加以重視，這些不合理的產品就有可能給使用者帶來安全的隱患，一旦危險發(fā)生，造成損失對于制造商來說帶來的影響是不可想象的。所以按照安全認證的要求對產品進行測試和結構檢查評估對于這些危險的規(guī)避能夠起到立竿見影的作用，安全認證對于電動工具來說是非常必要且不可或缺的一部分。

三、電動工具的安全認證考核點淺析

以斜切鋸為例，如果申請國際電工委員會IEC的CB體系的安全認證，產品則需要滿足IEC 61029-1和IEC 61029-2-9安全標準的要求，以下從觸電防護，工作發(fā)熱和機械強度三點作為考核點從安全認證的角度來分析一下。

1.觸電防護

根據(jù)安全標準第八章節(jié)的對觸電保護的要求給出的評判方法，對于屬于二類結構的斜切鋸產品，通過檢驗和必要時圖1、圖2所示的標準試驗觸指和探針來檢驗是否符合安全標準對觸電保護的要求。在拆除可拆卸部件后，通過觸指和探針對每一個可能的位置進行試驗。要求觸指不得觸及裸露的帶電部分或僅由漆、琺瑯、紙、棉花、氧化膜、密封化合物或類似覆蓋物保護的帶電部分，對于II類工具，用探針也不得觸及上述部分。對于II類工具，觸指不得觸及僅有基本絕緣與帶電部件隔離的金屬部件。以上要求簡單地說既是，探針不能碰到任何帶電體，觸指不得觸及任何基本絕緣或者帶電體。通過以上的這些評判方法可以看出，安全標準其實就是模仿了在實際使用的過程中，人體在有意識和無意識的情況下能否觸碰到可能造成電擊危險的帶電部件，試驗觸指就是模仿了人的手指，而且考慮到了粗暴使用情況下，人手不會碰到二類工具的基本絕緣部分，從而保證不會受到電擊的威脅，而探針體積更小，測試部分更細，用來確保使用者即使在刻意，有意識的通過一些縫隙，孔隙等去觸碰某些被機殼保護住的部件時，也不會碰到危險的帶電體部分。

2.工作發(fā)熱

對產品正常使用中的發(fā)熱情況的考核按照安全標準的溫升測試的要求進行，通過在下述條件下測定各部分的溫升來檢驗是否符合要求：工具在靜止的空氣中，在正常負載或在取得額定輸入功率所必需的轉矩負載條件下，以一個等于額定電壓0.94倍，1.00倍或1.06倍的電源電壓下運行。所加力矩為在額定電壓下運行或額定電壓范圍平均值下運行是上述三種負載條件下最不利的一種所記錄下的轉矩值，并保持不變，同時將電壓調至0.94倍或1.06倍額定電壓或額定電壓范圍平均值。選用的運行時間為對正常負載所規(guī)定的時間。繞組溫升用電阻法測定，工具按照電機設計的工作制運行。在測試中，熱斷路器不應動作，溫升值不得超過規(guī)定數(shù)值。如有密封化合物，比如潤滑用的油脂，不應流出。通過以上的測試以及評判方法可以看出，標準的測試方法模仿的是在電網下電動工具在按照設計的工作制及功率下正常使用情況下，電機的發(fā)熱狀況是否會影響電動工具的正常使用狀態(tài)，是否有極端的過熱現(xiàn)象或者影響產品正常使用的危險情況出現(xiàn)。

3.機械強度

工具應有足夠的機械強度，其結構應能承受在正常使用中可預見的粗暴操作，針對機械強度的試驗后，工具應能承受標準要求的耐電壓試驗，并且不應出現(xiàn)標準涵義內的損傷，尤其是帶電部分不應變成可觸及的。通過標準要求的沖擊錘測試和刷握和刷握蓋扭矩測試來評判產品是否符合安全標準的要求。電動工具作為在相對惡劣環(huán)境下使用的產品，其機械強度會在其生命周期中可能會被多次考驗，而安全認證通過按照安全標準要求的測試去考核產品其機械強度就是模仿在產品使用過程中可能遭受到的沖擊情況，過于脆弱的機械強度可能在遭受可預見的撞擊或者多次更換碳刷后造成產品電氣安全下降以至于無法滿足安全標準要去的情況。通過試驗和考核，滿足安全標準要求的足夠機械強度對產品制造商和使用者來說都是必需的，通過這種量化的方式來確保產品的機械強度是足夠的。

結論

經以上的闡述和舉例可以看出，安全是電動工具設計和生產的大前提和基本要素，沒有可靠安全保障的電動工具產品是沒有生命力和前途的，全球市場對現(xiàn)代化的成熟的工業(yè)產品有著巨大的需求，一款好的產品不應該是孤立的，它應該是有序的，應該是系統(tǒng)的，它的安全性也應該是符合相關的安全要求，以及銷售當?shù)氐姆煞ㄒ?guī)的，所以作為產品安全性符合的安全認證是成熟產品進入市場前不可或缺的重要環(huán)節(jié)，安全認證基于產品標準的安全測試能夠最大限度地保證產品設計的安全性和合理性，安全認證作為一個產品上市前的重要環(huán)節(jié)，他的存在給予了市場監(jiān)督部門更好的數(shù)據(jù)資料支持，給予市場上的購買者更多關于安全和質量意味的信心。

參考文獻

[1] GB 13960.1-2008，可移式電動工具的安全第一部分：通用要求[S].

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