手持式电动工具安全标准教材.docx

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手持式电动工具安全标准教材

手持式电动工具-安全标准

目录

1．范围

2．参考标准

3．定义

4．一般要求

5．试验的一般事项

6．环境要求

7．分类

8．名牌与说明书

9．防触电

10．启动

11．输入功率与电流

12．温升测试

13．泄漏电流

14．防潮

15．电气强度

16．变压器及相关电路的过载保护

17．耐久测试

18．不正当操作

19．机械危险

20．机械强度

21．结构

22．内部导线

23．元器件

24．电源连接和外部柔性电缆/导线

25．外部导体的接线端子

26．接地保护

27．螺纹和连接

28．爬电距离、电气间隙和绝缘穿通距离

29．防热、防火、防漏电起痕

30．防锈

31．辐射、毒性和相关危害

附录A:

爬电距离和电气间隙的测量

附录B:

电机与电源不隔离以及基本绝缘不用作额定电压保护的工具

附录C:

泄漏电流的测量电路

附录D:

燃烧试验

附录E:

灼热丝试验

附录F:

针焰试验

附录G:

防漏电起痕试验

附录H:

空白

附录I:

开关

附录J:

测试条款29试验的选择和顺序

参考书目

图一：

标准试验触指

图二：

测试探针

图三：

单相连接或可由单相电源供电的三相连接的II类工具在工作温度下的泄漏电流测量连接

图

图四：

三相连接工具在工作温度下的泄漏电流测量连接图

图五：

球压试验器

允许的机构

图六：

电缆固定示意图

图七：

试验手指甲

图八：

接地端子部件的形式

图九：

弯曲试验装置

图Z1：

测试台

图Z2：

电动工具及麦克风在半球形/圆柱形试验表面位置

图A.1a-平行边和V形槽时电气间隙的测量

图A.1b-有肋和未粘紧缝隙时电气间隙的测量

图A.1c-未粘紧缝隙和发散边沟槽时电气间隙的测量

图A.1d-螺钉与凹壁时的电气间隙的测量

图B.1-缺陷模拟

图C.1-泄漏电流测试电路

表1-最高温升值

表2-试验电压

表3-线圈的最高温度

表4-冲击能量

表5-测试扭矩

表6-电源线的最小截面积

表7-拉力和扭力值

表8-电缆线或软线的标称截面积

标9-螺钉和螺帽的测试扭矩

表10-最小爬电距离和电气间隙（mm）

1.范围

1.1本欧洲标准涉及手持式马达驱动工具或磁力驱动的电动工具，工具的额定电压对于单相交流或直流工具不超过250V，对于三相交流工具不超过440V。

只要适用，本标准设计工具在一般使用过程中使用者都会遇到的由手持式工具引起的共同的危险。

带电热元件的工具也包括在本标准的范围内。

此外它们还应符合EN/IEC60335的相关部分。

本标准是适用于打算连接到水源的手持式工具。

手持式工具，以下称作为工具，对工具本身不做任何改动就可以安装在支架上作为固定工具来使用的，包括在本标准范围内。

除非这些支架的要求由相关第2部分给出，则单独采用本标准不能确保工具和支架的组合是否充分。

对于未与电源隔离而且基本绝缘不打算用于工具的额定电压的电机要求，在附录B中给出。

本标准不适用于：

--打算用于爆炸性空气（粉尘、烟雾或气体）场合的手持式工具；

--用于准备和加工食品的手持式工具；

--医用的手持式工具（EN60601）；

--EN60335-2-45包括的加热工具；

对于打算用于车辆、船舶或飞机的手持式工具，可能需要额外的条件。

对于打算用于热带国家地区的手持式工具，可能需要额外的条件。

注意：

应注意以下事实：

在许多国家，国家健康当局会规定一些额外条件，这些国家当局有负责劳动保护的，也有国家供水当局等。

2.参考标准

3.定义

本标准采用下列定义。

3.1.1除非另有说明，凡使用了术语“电压”和“电流”之处，均指有效值。

3.1.2本标准中凡出现“借助于工具”、“不借助于工具”及“要求使用工具”等词句的地方，“工具”均指螺丝刀、硬币或其他任何能用于拆装螺丝或类似固定件的物体。

3.2.1额定电压

指由制造商给工具规定的电压。

（对于三相电源，为线电压）

3.2.2额定电压范围

指由制造商给工具规定的电压范围，用上下限电压来表示。

3.2.3工作电压

指当工具在额定电压和正常使用状态下运行时，所涉及的部分可能受到的最大电压。

在推断工作电压时，可以忽略电源上的瞬时电压值所带来的影响。

3.2.4额定输入

指制造商给工具规定的功率，单位为w。

3.2.5额定输入范围

指制造商给工具规定的功率范围，用上下限功率来表示。

3.2.6额定电流

指制造商规定的电流。

如果工具未被赋予电流，出于本标准目的，工具的额定电流可在额定电压下的正常负载状态下测得。

3.2.7额定频率

指由制造商给工具规定的频率。

3.2.8额定频率范围

指由制造商给工具规定的频率范围，用上下限频率来表示。

3.2.9正常负载

指对工具施加一个负载以获得额定输入或额定电流，注意观察短时运行或断续运行标志，除非另有规定，如果有加热元件，则应按正常使用时运行。

正常负载是基于工具的额定电压或额定电压范围的上限值。

3.2.9.1空载输入功率/电流

指工具在额定电压和额定频率下运行时，没有外部负载加在附件上（附件由制造商提供并和工具打包在一起，同时按照制造商的说明书进行调整，准备可以使用）。

3.2.10额定空载转速

指制造商给工具规定的在额定电压或额定电压范围上限电压值下的空载转速。

3.3.1可拆卸的软电缆或导线

指通过适当的电气耦合器连接到工具中以起到供电用途的软电缆或导线。

3.3.2电源线

指固定在工具上用于供电的软电缆或导线。

3.3.3X型连接

指不借助于制造厂提供的专用工具就能轻易更换电源线的一种电源连接方式。

电源线可以是一根只能从制造厂或其服务部门获得的专门准备的电缆线。

特别准备的电缆线也可以包括工具的一部分。

3.3.4Y型连接

指只能由制造厂、代理商或同等资格的人员进行更换电源线的一种电源线连接方式。

Y型连接既可以用一根普通的软电缆，也可以用一根特殊的软电缆。

3.3.5Z型连接

指这样一种连接方式：

如果不破坏工具的一部分，则不能更换电源线。

3.4.1基本绝缘

指用来对带电部分提供基本的防触电保护的绝缘。

基本绝缘不一定包括仅做功能性用途的绝缘。

3.4.2附加绝缘

指用于在基本绝缘万一失效时提供防触电保护而又独立于基本绝缘之外的绝缘。

3.4.3双重绝缘

指由基本绝缘和附加绝缘组成的绝缘系统。

3.4.4加强绝缘

指用于带电部分的一种单一的绝缘系统，在本标准的条件下，它所提供防触电保护程度和双重绝缘相当。

“单一绝缘系统”并不是指绝缘只能是同质的物质。

它可以有几层不能像基本绝缘或附加绝缘那样单独进行测试的绝缘组成。

3.4.5I类工具

指这样一种工具，它不仅依靠基本绝缘来防止触电，而且包括了一个附加的安全防护措施：

把

可触及的导体部件连接到工具固定导线安装的防护性接地导体上，以保证在基本绝缘万一失效的情况下可触及导体部件不会变成带电体。

对于那些使用软电缆/导线的工具，它提供的保护也包括作为软电缆/导线一部分的保护性导体。

3.4.6II类工具

指这样一种工具，它不仅依靠基本绝缘来防止触电，而且包括了一个附加的安全防护措施，如双重绝缘或加强绝缘，但不需要提供防护性接地或依靠安装条件。

II类工具可以为以下类型之一：

a）工具带有一经久耐用的、物质上基本上连续的绝缘材料外壳，除了一些小部件，如铭牌、螺钉和铆钉等，此外壳包住了所有金属部件。

且这些小部件至少通过相当于加强绝缘的绝缘和带电体隔开。

这样的工具就被称为绝缘外壳的II类工具。

b）工具带有一物质上基本连续的金属材料外壳，在工具内部完全使用双重绝缘，除了在证明明显无法使用双重绝缘的部件上采用加强绝缘。

这样的工具就被称为金属外壳的II类工具。

c）由a）和b）类结合组成的工具。

绝缘外壳的II类工具的机壳可以部分或全部当作附加绝缘或加强绝缘。

如果工具全部采用双重绝缘和/或加强绝缘，同时有一个接地端子或接地触头，该工具被认为是I类工具。

3.4.7II类结构

工具的部分其防触电保护其靠双重绝缘或加强绝缘。

3.4.8III类工具

工具的部分其防触电保护依靠安全特低电压来保护并且工具内部不会产生高于安全特低电压的电压。

对于那些打算在安全特低电压下工作，但有内部电路在不同于安全特低电压的电压下工作的工具，不属于III类工具，需要通过附加条款的要求。

3.4.9III类结构

工具的部分其防触电保护依靠安全特低电压来保护并且工具内部不会产生高于安全特低电压的电压。

3.4.10爬电距离

至两个导电部件之间、或某个导电部件与工具的边界表面之间的最短路径，它沿着绝缘材料的表面进行测量。

3.4.11电气间隙

指两个导电部件之间、或某个导电部件与工具的边界表面之间的最短距离，它沿着空间的距离来测量。

工具的边界表面是指外壳的外表面，把该表面看成在绝缘材料的可触及表面上紧贴着一张金属箔。

3.4.12绝缘材料的正常工作状态

指那些事实上无导电物质堆积并长时间的处于电气应力下或有导电物质轻微堆积并短时处于电气应力下的绝缘材料。

3.4.13绝缘材料的恶劣工作状态

指那些有导电物质严重堆积并长时间处于电气应力下或有导电物质极其严重堆积并短时处于电气应力下绝缘材料。

3.5.1特低电压

工具有内部电源提供电压，当工具在正常电压状态时，导线间和导线与地之间的电压不超过

50V。

3.5.2安全特低电压

在导线间或导线与地之间的名义电压不超过42V，空载电压不超过50V。

如果通过市电干线获

得的安全特低电压，则必须使用安全隔离变压器或带有隔离绕组的变流器，其绝缘应符合双重绝缘或加强绝缘的要求。

注意：

电压限值指基于安全隔离变压器工作于其额定电源电压下的损耗。

3.5.3安全隔离变压器

此种类型的变压器，它的输入绕组和输出绕组间至少通过相当于双重绝缘或加强绝缘的绝缘保护来隔离。

它用来给分支回路、工具或其他设备提供安全特低电压。

3.6.1手持式工具（本标准中简称为“工具”）

指由电动机或电磁铁驱动的用于做机械工作的机器。

它们的设计使电机和机械部件装配成的机器能轻松的被带到工具所打算工作的地点，其在操作过程中能用手握持或被悬挂起来。

注意：

手持式工具可以使用软轴，电机可以使固定或便携的。

手持式工具也可以装备成能让它安装到支架上的装置。

手持式工具也包括手扶式工具（如铺路粉碎机）。

3.6.2更换型工具

指工具确定为不能修理或只能由制造厂的维修机构才能修理的工具。

3.7.1不可拆卸部件

指只能借助于工具才能拆卸的部件或通过条款21.22测试的部件。

3.7.2可拆卸部件

指不借助于工具就能拆卸的部件或根据使用说明书拆卸的部件，甚至需要借助于工具拆卸的部件。

3.8.1热保护器

指一种工作温度固定或可调的温度传感器；正常工作时，通过自动断开或接通电路将被控制部件的温度控制在一定的限定内。

3.8.2温度限制器

指一种工作温度固定或可调的温度传感器；正常工作时，当其控制部位的温度达到预定值时就会闭合或切断电路。

在工具的正常负载周期不会产生方向动作。

它可以是手动设置或非手动设置的。

3.8.3热断路器

指在不正常操作中通过自动断开电路或减少电流来限制被控制部件的温度的装置；该装置在结构上保证其设置不能由用户来更改。

3.8.4自动复位热断路器

指工具相关部件充分冷却后能自动恢复电流的热断路器。

3.8.5非自动复位热断路器

指热断路器需要手工操作来复位或更换部件来恢复电流。

3.8.6保护装置

指在不正常操作时防止产生危险情况的装置。

3.8.7热联接

指热断路器只动作一次，然后需要部分或完全的更换元件。

3.9.1全极切断

指通过一次动作就可以断开和所有供电导体的连接，除了保护性接地导体。

3.9.2开关装置的“关”位置

指将相关电路从电源中切断的稳态位置。

3.9.3可触及部件

指可以用图1中所示的标准测试指触及的部件；对于可触及金属部件来说，还包括任何与指连接的金属部件。

3.9.4带电体

指在正常使用中会通电的任何导线或导电部件，包括中性导线，但按惯例来说不是指PEN导线。

注意：

凡符合条款9.1要求的可接触或不可接触的部件都不认为是带电体。

3.10.1电子元件

指通过电子在真空、气体或半导体中移动而获得导电的部件。

注意：

氖管指示灯不是电子元件。

3.10.2电子电路

指至少有一个以上的电子元件组成的电路。

3.10.3保护阻抗

指连接在带电体和可触及部件之间的阻抗，其值的大小应使工具在正常使用中和可能出现失效的状态下电流值限制在安全值内。

3.11.1额定运行时间

指由制造厂规定的工具运行时间。

3.11.2连续运行

指在正常负载下不受时间限制的运行。

3.11.3短时运行

指工具在正常负载下运行一段时间。

工具从冷态下开始运行，两次运行时段之间的间隔必须保证工具能冷却到接近室温的状态。

3.11.4断续运行

指工具在一系列规定的相同循坏下运行，每个循坏包括在正常负载运行的一段时间和随后的一段休息时间。

休息时间可以是空载运行或断开电源。

3.11.5日常保养

指需要由授权服务部门按照使用守则规定的方法拆卸工具的定期保养。

3.11.6用户维护

指制造厂在工具指明使用说明书中规定的或在工具中标明的任何由使用者进行的维护工作。

3.12.1附件

指仅连接在工具输出机构上的装置。

3.12.2附加装置

指连接在工具机架或其他部件上的装置，它可以连接在输出机构上或不用连接在输出机构上。

附加装置包括将手持式工具转变为台式固定工具的台面；如电木铣台面。

3.Z1PRCD

可移动式残流保护器。

4.一般要求

工具的结构和设计应使它们在正常使用中，功能正常从而不会对使用者及其周边人员产生危害；即便在正常工作中的疏忽也不会产生上述危害。

一般而言，根据本标准规定的相关要求确认工具结构，通过所有相关试验来保证工具满足本要求。

5.试验的一般注意事项

5.1按本标准进行的测试为型式试验。

5.2除非另有规定，试验应在一台样机上进行，该样机应能承受所有的相关试验。

但条款23、

27、29种的试验，可在不同的样机上进行。

如果工具设计了多种电压或需进行条款12.6的试验，则可能需要提供额外的样机，在这种情况下，需要提供三台电机样品。

对组件的测试可能需要提供额外的组件样品。

应避免由于连续试验从而在电子电路中产生的累积应力。

可能需要更换元件或使用额外样机。

额外样机数量应尽量少，以便对相关电子电路进行评估。

5.3除非另有规定，应按照条款的顺序进行试验。

如果工具从结构上明显不适合做特殊试验，

则不进行该实验。

5.4试验应在工具或它的任何可动部分置于它们在正常使用中最不利位置时进行。

5.5工具装有控制或转换装置，如果用户可以更改设置，则应将控制或转换装置调整至最不利设置下进行试验。

电子调速控制装置应设置在最高速。

如果不借助于工具就能触及控制装置的调节机构，则无论设置是否能用手进行调节或借助于工具进行调节，本条款均适用；如果不借助于工具就无法触及到控制装置的调节机构，如果控制装置的设置设计成用户不能改变的形式，则本条款不适用。

适当的密封可认为能防止用户改变设置。

5.6试验应在无空气流动，环境温度通常维持在20±5℃的环境中进行。

如果室内任何部位所能到达的温度受热敏元件的限制，或是受温度变化的影响，室内温度应保持在23±2℃。

5.7.1仅用于交流的工具如果表明了额定频率，则在此频率的交流电下进行试验；A.C/D.C两用的工具选择更不利的一种电源形式进行试验。

未标明额定频率或标有额定频率范围为50Hz的A.C工具，既可在50Hz也可以在60Hz下进行测试，看哪一个更为不利。

5.7.2对于设计有多个额定电压的工具，选择最不利的电压值进行试验。

对于标明了额定电压范围的工具且规定了电源电压等于额定电压乘以一个系数，则电源电压应为：

--若此系数大于1，则为额定电压范围的上限乘以此系数；

--若此系数小于1，则为额定电压范围的下限乘以此系数；

如果没指明该系数，电源电压则为额定电压范围内最不利的典雅。

对于设计有多个额定电压或额定电压范围的工具，可能有必要在额定电压或额定电压范围的最小值、中间值和最大值下进行某些试验，以确定最不利的电压。

5.7.3对于标明了电压范围以及电压范围的平均电压下的额定输入功率的工具，当指明输入功率等于额定功率乘以一个系数，则输入功率为：

--若此戏数大于1，则额定电压范围上限值状态下相应的计算输入功率为额定输入功率乘以此系数；

--若此系数小于1，则额定电压范围下限值状态下相应的计算输入功率为额定输入功率乘以此系数。

如果没指明该系数，输入功率为额定电压范围内最不利状态时的输入功率。

5.8如果工具备有制造商提供的可以替换的附件，则工具应在装有最不利附件的状态下进行试验。

5.9除非另有规定，工具应在装有软电缆的状态下进行试验。

5.10如果I类工具有可触及金属部分未接地而且没有通过已经接地的中间金属部件与带电部件进行隔离，这些部分应根据II类结构相关要求进行检验，以确定其符合性。

如果I类工具有可触及的非金属部分，除非这些部分通过接地的中间金属部分与带电部分进行隔离，否则这些部分根据II类结构相关要求进行检验，以确定其符合性。

5.11如果I类工具或II类工具有部件在安全特低电压下运行，这些部件按III类工具的相关要求进行检验，以确定其符合性。

5.12当对电子电路进行测试时，影响测试结果的外部微扰源的电源应切断。

5.13如果在正常使用中，加热元件只有当电机在运行时才能使用，则此元件在电机运行时进行测试。

如果加热元件可以在电机不运行时也能使用，则选择电机运行或不运行两种状态下更不利的一种进行测试。

除非另有规定，否则集成在工具内部的加热元件应连接到独立的电源上。

5.14如果工具的附件所执行的功能属于第II部分的相关章节范围，则按照该章节进行测试。

对于其他附件，则按照厂商说明书进行测试；如果没有厂商说明书，则让工具在获得额定输入功率或额定电流的负载下连续运行。

5.15如果施加扭矩负载，则加载的方式应选择一种能避免产生额外应力的方式，如侧向推力引起的应力。

但是，也应当考虑到使工具正常运行所必需的额外负载。

如果对装有刹车装置的工具加载，应逐渐加载，应确保启动电流不影响试验。

为了加载允许对刹车电机的输出方式进行更改。

5.16工作在安全特低电压的工具，如果它的电源变压器通常随工具一起销售，则应把工具和电源变压器一起进行测试。

6.环境要求

6.1噪音

6.1.1降低噪音

工具的噪音降低是设计过程的主体部分，且通过对噪音源采取特殊措施控制噪音来达到效果，

见标准ENISO11688-1的例子。

噪音降低方法的成功运用与否通过基于和具有参照的非声学技术数据的其它相同类型机器相关的实际噪音发射值来评估。

工具的主要声源有：

电机、风扇、齿轮。

6.1.2噪音测试准则（等级2）

6.1.2.1总则

诸如在用户说明书中按照条款8.12.2Za）1）的要求被引用发射声压水平LpA和声功率水平LWA的噪音发射值应当根据条款6.1.2.1至6.1.2.6所述的试验程序进行测定。

所有的噪音可分为纯粹的机器噪音和加工工件所产生的噪音。

两者均受操作方法的影响，但是对于敲击类工具，工件所产生的噪音是主要的。

因此特殊工具的负载情况有相关的第2部分规定。

在这些测量状态下获得的噪音发射值不一定与实际使用操作状态下产生的噪音水平一致。

注意：

不可能模拟所有的实际使用状态。

因此处理噪音的陈述可能：

--对个别情况的风险被误导和产生错误的评估，

--阻碍更低噪音机器的发展，

--导致测量结果的低重复性，其因此在核实声明的噪音值时产生问题，

--造成不同机器之间噪音发射值的比较较为困难。

6.1.2.2声功率水平的测定

应根据标准ENISO3744的要求测量声功率水平，该标准对声学环境、测量仪器、被测量的数量、被测定的数量和测量程序都作了规定。

声功率水平应该由A加权声功率来给出，单位为dB（相当于1pW）。

用于决定声功率的A加权

声压水平应该直接进行测量，不能从频带数据计算而来。

测量应在有反射面的完全空旷的场地进行。

对于所有的手持式电动工具，声功率水平应通过采用图Z2的半球形/圆柱形的测量表面进行测定。

半球形/圆柱形测量表面有一个架在圆柱形底座上的半球形组成（见图Z2）。

5个麦克风的位置应安放在距电动工具几何中心1m远处。

四个等距点的位置在通过工具几何中心且平行于反射面的平面上；第5点在电动工具几何中心上方1m处。

A加权声功率水平，LWA，应按标准ENISO3744来计算，公式如下：

LWA=LpfA（————）+10lg（S/S0），单位dB

（1）LpfA（————）按下式进行计算：

LpfA（————）=10lg[1/5*（∑（5）i=1100.1L’pAj）]-K1A-K2A

其中LpfA（————）是根据标准ENISO3744的A加权表面声压水平

L‘pAj是第I个麦克风位置测得得A加权声压水平，单位dB

K1A背景噪音修正值，A加权值

K2A环境修正值，A加权值

S测量表面积，但为m2

S0=1m2

对于如图Z2所示的半球形/圆柱形测量表面，其表面积S按下式进行计算：

S=2π（R2+Rd），单位m2

（2）

其中

d=1m，是电动工具几何中心与反射面的高度距离

R=1m，由半球体和圆柱体组成的测量表面的半径。

因此，S=4πm2,

于是根据方程式

（1）

LWA=LpfA（————）+11，单位dB（3）

6.1.2.3发射声压水平确定

工作点的A加权发射声压水平应根据标准ENISO11203来确定，具体如下：

LpA=LWA–Q，单位dB（4）

其中Q=11，单位dB

注意1：

经过实验性研究，Q值确定适用于手持式电动工具。

在工作点A加权发射声压水平的

结果等于距离电动工具1m处的表面声压水平的值。

该距离的选择可提供令人满意的关于测量

结果地再现性，且允许不同手持式电动工具之间声学性能的比较，一般情况下，这些工具不一定有唯一定义的工作点。

在空旷场所，可能要求评估距离电动工具几何中心r1（单位为m）处的发射声压，可通过下面方程来计算：

LpA1=LpA+20lg（1/r1），单位dB

注意2：

对于特定的机器在任意给定的位置及其给定的安装和运行条件，由本EN标准中的方法确定的发射声压水平，一般情况下，比同一工具在它使用的特定工作室中测得的声压水平要低。

这是由于特定工作室中的声音反射面的影响不同于这里测试所规定空旷场所。

对于