GB4943培训-教学讲解课件

Workingforasaferworld!信息技术设备的安全信息技术设备的安全

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4943信息技术设备的安全标题Workingforasaferworld!范围-本标准适用于额定电压不超过600V的信息技术设备,包括商业电气设备和与之相关的设备,直接与通讯网络连接的电气设备举例数据和文件处理设备:开关电源、个人计算机、电脑显示器、数据终端设备、数码相机等通信设备:按键电话系统、电话机、传真机等商业电气设备:复印机、打字机、碎纸机、现金出纳机、计算器等。GB

4943信息技术设备的安全介绍Workingforasaferworld!产品在设计和生产中应避免以下危险的发生:触电和能量危险火灾热的危险机械危险辐射和化学危险安全的基本准则Workingforasaferworld!1.手指可通过产品上的孔接触到带危险电压的零部件2.外部的小导体(如手链)可通过小孔接触带有危险电压的导体3.带危险电压的元件与安全低电压之间的绝缘被击穿,使可接触的零部件带上危险电压4.电容的放电

电击或触电Workingforasaferworld!虽然输出电压很低,但假设输出端的导体发生短路,有可能产生过量的能量释放,乃至发生爆炸.2J的能量相当于一个3300F的电容,贮能35V

电击或触电Workingforasaferworld!电器产品的最大危险是火灾,产品自燃并扩展至周围环境,会造成巨大的人员伤亡和财产损失。塑料是引起火灾的主要原因,如塑料无经过防火处理,将会是主要得火源。过载,元件失效,绝缘击穿,连接松动都可能产生导致着火的温度,如无保护措施,将会引起火灾。

火灾Workingforasaferworld!如可接触部件的温升过高,会烫伤使用者设备中的元配件,长期处于过高温环境对其性能有影响绝缘材料在高温的环境中,会发生的绝缘性能下降,甚至熔解的危险

热的危险Workingforasaferworld!锐利的边缘对人体的伤害和元件的损害运动部件(如风扇的叶片)如可触及,会对使用使用者造成伤害如摆放的不平稳,设备易翻倒,导致对使用者和周围环境造成伤害外壳材料强度不够,易受力破裂而造成危险带电部件可触及电源线固定不可靠,如以外力拉出,造成触电危险

机械危险Workingforasaferworld!X线的辐射:CRT(显像管)应小于<0.5mR/H镭射危险:CD/VCD的镭射光头一般要求为I类,除非有专门的保护装置并有警告标识有毒的气体,液体,粉尘等

辐射及化学危险Workingforasaferworld!在标准里各名词都

有清楚的定义，当阅读标准及测试报告时，如果不清楚定义，就会面临一些困难及误解。所以在此选择一些重要及容易引起误解的名词解释如下：名词定义Workingforasaferworld!电气额定值额定电压/电压范围：厂家标称的设备供电电压或电压范围，三相电的话，指线线电压额定电流：厂家标称的设备正常工作时的最大输入电流额定频率/范围：厂家标称的设备供电电源频率或频率范围额定工作时间：由厂家指定的设备工作时间额定负载：设备使用手册规定的正常工作的负载条件Workingforasaferworld!安全电压工作电压-正常工作情况下，某绝缘或者元器件需要承受的最高电压包括：Vrms

和Vpeak危险电压

-电压:>42.4Vacor60Vdc(IEC/EN60950)

>35Vpeakor35Vdc(IEC/EN60065)

-可产生触电危险安全低电压（SELV)电压:<42.4Vacor60Vdc(IEC/EN60065)<35Vpeakor35Vdc(IEC/EN60065)

-通过双重绝缘或加强绝缘与网电源隔离Workingforasaferworld!

基本绝缘－加在带电部件上提供防止触电基本

保护的绝缘

附加绝缘

－当基本绝缘失效时为防止触电而提 供保护的独立的绝缘

双重绝缘－由基本绝缘和附加绝缘组成的绝缘加强绝缘－加在带电部件上的一种单一绝缘系统，它提供相当于双重绝缘的防触电保护等级绝缘类别Workingforasaferworld!带电导体基本绝缘附加绝缘可触及部分电源线绝缘示意图Workingforasaferworld!示例B/Dinsulation危险组件基本绝缘LN保护性接地大地危险组件基本绝缘LN补充型绝缘大地Figure－绝缘类型理解及应用图a:ClassIequipment图b:ClassIIequipmentWorkingforasaferworld!

爬电距离(Cl)

－带电部件之间或带电部件与可接触表面

之间沿绝缘体表面的最短距离空间间隙（Cr）－带电部件之间或带电部件与可接触表面之间的最短距离爬电距离和空间间隙Workingforasaferworld!设备分类Ⅰ类设备：采用基本绝缘，而且还要装有一种连接装置，使那些在基本绝缘一旦失效就会带危险电压的导电零部件与建筑物配线中的保护接地导体相连.Ⅱ类设备：

防电击保护不仅依靠基本绝缘，而且还采取附加安全保护措施的设备（例如采用双重绝缘或加强绝缘的设备），这类设备既不依靠保护接地，也不依靠安装条件的保护措施.Ⅲ类设备：防电击保护是依靠安全特低电压（SELV）电路供电来实现的，且不会产生危险电压的设备.*如果外壳是塑胶的，各种外壳的要求不完全相同。根据设备电击防护原则，设备分为：Workingforasaferworld!交流电网电源(ACMainsSupply):给设备供电的外部交流供电系统一次电路(PrimaryCircuit):直接和交流电网电源相连的电路二次电路(SecondaryCircuit):不与一次电路直接连接，而是通过隔离装置或电池供电的电路几类安规电路1Workingforasaferworld!

安全隔离低电压电路(SELV)-作了适当的设计和保护的二次电路,使得在正常条件或单一故障条件下,其输出电压小于42.4Vac和60Vdc(IEC/EN60950)(或者35Vpeak和35Vdc((IEC/EN60065)),且通过双重绝缘或加强绝缘与网电源隔离限流电路-作了适当的设计和保护的电路,使得在正常条件或单一故障条件下,从该电路流出的电流值是非危险的电流值-一般对频率小于1kHz,通过2000电阻的稳态电流小于0.7mA通讯网络电压电路(TNV)-在正常条件下,连接公用或专用通讯网络的电路,通讯网络可能由于大气放电和电线故障而引起的过压几类安规电路2Workingforasaferworld!几类安规电路3

正常工作电压可能有来自电信网络的过电压吗？在42.4Vpeak和60Vd.c.范围内超过42.4Vpeak和60Vd.c.但在70.7Vpeak和120Vd.c.范围内有TNV-1电路TNV-3电路没有SELV电路TNV-2电路Workingforasaferworld!安全测试安规标记电气安全性设备发热安全要求防火要求布线安全要求机械安全要求Workingforasaferworld!安规标记与说明

1

1、电源额定值

设备应标有电源额定值标记，标记电源的电压、频率及相应的载流量，若标记在设备的外表面，则设备在正常使用安装后，标记应仍能看清。

标记的内容：

1)额定电压或额定电压范围（V）

如，220V，120V/220V/240V，220V～240V

2)电源性质符号（仅限于直流）

3)额定频率或额定频率范围，50Hz或43~65Hz

4)额定电流，mA或A

如：120V/240V；2.4A/1.2A或100V～240V；2.8A～1.1A

5)制造厂厂名，商标或识别标记

6)制造厂规定的机型号或型号标志

7)如果设备为CLASSII，则需加入

"回"

符号。

注：区分设备类型为CLASSI或II的最简单方法为看设备有无接地，若有设备为I类设备，否则为II类设备。

Workingforasaferworld!安规标记与说明2安全说明

如果需要提醒注意，避免在操作、安装、维修、运输或贮存时引起危险，则应提供必要的说明书。说明书语言为用户方可接受的语言。Workingforasaferworld!安规标记与说明3电源插座

如果设备上任何一个标准电源插座是操作人员可触及的，则在该插座附近标有标注，用以说明该插座可连接的最大允许负载及输出电压。Workingforasaferworld!安规标记与说明4熔断器

在每一熔断器座上或就近应标上标记，标出该熔断器的额定电流、熔断特性（slow，fast，timelag），和防爆特性（Low-breaking，high-breaking），如果该熔断器座能装上不同电压额定值的熔断器，则还应标出熔断器的额定电压。

例：T2.5AL,250V

F3.15AH,250V

对于安装在内部的熔断器，允许在维修文件中提供一个明确的包含有关说明的相互对照表Workingforasaferworld!安规标记与说明5配线端子

保护地接线端子使用

符号。

一次电源中线端子，应用大写字母N标明

对于三相设备，如果相序不正确，会引起危险，则与相线相连的端子应有标记，以保证在使用任何有关的安装说明书、相序不会弄错。

标记不应标在螺钉上或在接线时可能要拆卸的其它零部件上。Workingforasaferworld!安规标记与说明6控制装置和指示器

6.1凡影响到安全的指示器，开关和其它控制设备，其标记或安装位置应能明显地表明它们所控制的是哪一种功能。对于这种目地的标识，应尽可能做到无外语、国家标准等知识的就能使人一目了然。在涉及安全的场合，控制装置和指示器的颜色应符合IEC73的要求。

颜色含义说

明

红危险危险状态或应急指令

黄注意异常/故障状态/长期或短期的警告

绿安全指示安全状态/安全运行/线路通畅

蓝强制表示需要采用强制性的动作

白灰黑无专门指定含义一般信息

6.3

在开关附近使用符号来指示“通”和“断”的状态时，通状态，使用紧线“1”符号，“断”状态，使用园圈“0”符号，（IEC417）；对于推式开关，应使用符号“①”，指示“等待”状态应使用符号“

”。

6.4

如果使用数字来指示任一控制装置的不同位置，则指示“断”位置应使用数字“0”，而较大的数字应用来指示较大的输出、输入等。

6.5

开关和其他控制装置的标记和说明应标在其就近处或明显位置。Workingforasaferworld!安规标记与说明7语言

与安全有关的说明书和设备标记，应使用要安装该设备的国家所能接受的语种。指定由维修人员使用的文件说明允许用英文书写。Workingforasaferworld!安规标记与说明8耐久性

所要求的标记应是能耐久和醒目的，考虑到标记的耐久性，应把正常使用的影响考虑进去。

通过检查和控制标记来检验其是否合格，控制标记时，用蘸有水的棉布用手擦15秒，然后再用蘸有汽油的棉布用手擦拭15秒，完成试验之后标记仍应清晰，标记铭牌应不可能轻易被揭掉，而且不应出现卷边。Workingforasaferworld!安规标记与说明9大漏电流

漏电流大于3.5mA的设备，应在靠近设备的一次电源连接端处，应设置下列警告语或类似词语的标牌：

大漏电流

在接通电源之前必须先接地Workingforasaferworld!安规标记与说明10其它

本标准所需求的标记不应标在这种可拆卸的零部件上。在有电击危险的区域，尽可能做到操作人员不可触及，并标注电击危险标记，以阻止操作人员接触。

电击危险标记ISO3864

举例：1、接地标记

2、保险丝标记

3、CICSO路由器的外面标记。Workingforasaferworld!电气安全性接触电流抗电强度绝缘阻抗Workingforasaferworld!接触电流1目的：通过模拟人体阻抗的网络对电流的测量方法作为接触电流的测量方法要求：设备的设计和结构应保证接触电流或保护导体电流均不可通能产生电击危险，一般电源的输入端与机壳之间的接触电流为不大于3.5mA测试电压：额定输入电压范围的上限值，对于220V输入，一般取其1.1倍Workingforasaferworld!接触电流2测试电路Workingforasaferworld!接触电流3接触电流的分类:对于不同结构的电子产品，接触电流的量测也是有不同的要求，但总括来说接触电流可分为对地接触电流、表面对地接触电流以及表面间接触电流测试三种。Workingforasaferworld!接触电流4对地接触电流(GroundLeakageCurrent)“由电源网络产生的漏电流穿过或跨过绝缘层并流入保护接地导线(ProtectiveConductor)的电流。”I类设备在保护接地导线断开的单一故障条件下，如果接地的人体接触到与该保护接地导线相连的可触及导体（如外壳），则这个对地接触电流将通过人体流到地(GND)，当这个电流大于一定值时，就有电击的危险。这种情况正如上述的事例，即使接地线出现了故障或最极端的情况下断开，这时外壳的漏电流亦不能对人体造成伤害。如图一所示，此时人就是充当了接地线路，流经人体电流也应在标准规定的限值之内。(如下图)

Workingforasaferworld!接触电流5示例Workingforasaferworld!接触电流6表面对地接触电流(SurfacetoLineLeakageCurrent)：“从在正常使用时操作者或患者可触及的外壳或外壳部件（应用部分除外），经外部导电连接而不是保护接地导线流入大地或外壳其它部分的电流。”如果是II类内部电源设备，由于它们不具备保护接地线路，则要考虑其全部外壳的漏电流；但如果是I类设备，而它又有一部分的外壳没有和地连接，则要考核这部分的外壳接触电流。(如下图)Workingforasaferworld!接触电流7示例：

Workingforasaferworld!接触电流8根据IEC60601-1《医用电气设备第一部分：安全通用要求》标准，外壳接触电流还包括患者漏电流以及F型的患者漏电流。这里是指由于应用部分要接触到患者，而患者又接地，如果应用部分对地存在一个电位差，则必然有一个电流从应用部件经患者流到地（这要排除设备治疗上需要的功能电流），这便是患者漏电流。(如下图)Workingforasaferworld!接触电流9示例Workingforasaferworld!接触电流10由于在患者身上意外地出现一个来自外部电源的电压而从患者经F型应用部分流入地的电流。(如图)

Workingforasaferworld!接触电流11表面间接触电流(SurfacetoSurfaceLeakageCurrent)

在正常或是单一故障条件下，设备与地无关联任意两点之间的漏电流，电流从设备的一部分流经人体后流入设备的另一部分；(如图)

Workingforasaferworld!接触电流12而对于医疗设备来说，就包括患者辅助电流----“正常使用时，流入处于应用部分部件之间的患者的电流。”这里是指设备有多个部件的应用部分，当这些部件同时接在一个患者身上，若部件与部件之间存在着电位，则有电流流过患者。而这个电流又不是设备生理治疗功能上需要的电流，例如心电图机各导联电极之间的流过患者身上的电流。作为F型隔离（浮动）应用部分，指当患者身上同时有多台设备在使用，或者发生其它意外情况，使患者身上出现一个外部电源电压（作为一种单一故障状态），这时也会产生患者漏电流。(如下图）Workingforasaferworld!接触电流13示例Workingforasaferworld!抗电强度1要求：电源模块的输入端与机壳之间应能承受1500V交流电压，持续时间为1min，不应出现飞弧和击穿现象；电源模块输入端与输出端应能承受3000V交流电压，持续时间为1min，不应出现飞弧和击穿现象；电源模块的输出端与机壳之间应能承受500V交流电压，持续时间为1min，不应出现飞弧和击穿现象。Workingforasaferworld!抗电强度2测试电压：根据工作电压和绝缘类型选取以及测试点的选取Workingforasaferworld!绝缘阻抗要求：电源线对机壳的绝缘电阻在恒定湿热试验后应不小于2M欧姆测试电压：500VDC测试点：一次侧对二次侧、一次侧对地、二次侧对地Workingforasaferworld!测试原理1進行絕緣電阻測試時，電流有如下三個分量：

1.介質吸收電流－兩個連接點之間的絕緣體可視爲構成電容的電介質。會發生一種稱爲電介質吸

收的現象，其中電介質“吸取”電流並在電位消除時釋放。這種吸收會受電介質類型的影響並被稱作

電介質吸收電流或

(見圖A）。電介質吸收在電容器與電機中尤爲突出。爲說明這一現象，取一

大容量電容器並充電至額定電壓，然後讓其保持該電壓一段時間。接下來通過短路端子短接使電容

器迅速而完全地放電，直至跨接於該電容器上的電壓表讀數達到零後撤走電壓表，並讓電容器在導

線斷路的情況下靜置一段時間。如果再次將電壓表跨接於電容器上，此電壓表所量到的電壓則均爲

電介質吸收的結果，此現象在大容量電容器上其效果更爲顯著。

Workingforasaferworld!2.充電電流－向某一特定電容充電所需的電流稱爲充電電流或

（見圖B）。和電介質吸收電流

一樣，充電電流會呈指數規律衰減至零，但速率較快。大多數情況下，一旦讀數穩定，充電電流對

漏電電流就已衰減至可以被忽略测试原理2Workingforasaferworld!测试原理33.漏電流－流經絕緣體的電流爲漏電流或

（見圖C）。絕緣體兩端的電壓除以漏電流等於絕緣

電阻。爲準確測量絕緣電阻，應等到電介質吸收電流和充電電流衰減至漏電流可以忽略的水平。Workingforasaferworld!其它安规中绝缘阻抗要求TestFunctionInsulationResistanceStandards/DescriptionIEC60950-1:2001GB4943:20016.2.2.3CompliancecriteriaThetestvoltageis500Vd.c.Theinsulationresistanceshallnotbelessthan2MΩIEC60065:2001Forinsulationresistancewith500Vd.c.Table5:1.BetweenpartsofdifferentpolarityDIRECTLYCONNECTEDTOTHEMAINS,Insulationresistance2MΩ2.BetweenpartsseparatedbyBASICINSULATIONorbySUPPLEMENTARYINSULATION,Insulationresistance2MΩ3.BetweenpartsseparatedbyREINFORCEDINSULATION.Insulationresistance4MΩIEC60598-1:199910.2.1Test-InsulationresistanceTheinsulationresistanceshallbemeasuredwithad.c.voltageofapproximately500V,1minaftertheapplicationofthevoltage.FortheinsulationofSELVpartsofluminaires,thed.c.voltagetobeusedformeasurementis100VTable10.1MinimumInsulationresistanceBasicinsulatonforvoltagesofSELV(a)1MΩBasicinsulatonforvoltagesotherthanSELV(b)/Supplementaryinsulaton(c)2MΩDoubleorreinforcedinsulation(d)4MΩIEC60950-1:InformationTechnologyEquipment-Safety-Part1:GeneralRequirementsIEC60065:StandardforAudio,VideoandSimilarElectronicIEC60598-1:LuminairesWorkingforasaferworld!布线、连线和供电的安规要求

整机配线：额定电流和温升。

阻燃特性。

连接、固定方式。

保护接地措施。

绝缘。

Workingforasaferworld!导线的截面积应与这些电缆预定要承受的电流相适应，以免因导线温度过高发生危险。

例如：

电源软线的规格

实际案例：某产品蓄电池接到ESC板的配线太细，温度过高。

4820电源模块的18号线太细。

温度过高的地方（如有加热板）应用高温导线。

PVC导线温升小于50K，端子温升小于60K。额定电流和温升Workingforasaferworld!

阻燃性等级：5V、V-0、V-1、V-2、HB，HF-1、HF-2

HBF，有相应的燃烧实验方法。

总配线架上所有塑料件：V-0级；

对于PCB板：V-1级以上；

外壳：V-1级以上；

配线绝缘层：V-2或更优；

螺旋绳绕的胶带和绝缘套管：V-2或更优；

聚氯乙烯、聚四氟乙烯、全氟乙丙烯和氯丁橡胶材料：免于试验。

软线（聚氯乙烯）固定用衬套：HB级或更优。阻燃性等级要求Workingforasaferworld!连接固定方式

内部布线应以适当的方式走线、支撑、夹持或固定，以防止：

---在导线上或端接处造成过分应力；

---导线出现松脱；

---导线绝缘受到损伤。

电源软线的固紧装置在设计上应保证：

---软线更换不会损害安全，也不会损害设备的正常工作；

---通常更换软线时，消除应力的方法能一目了然；

---不采用螺钉直接压在软线上来夹紧软线；

---不采用在软线上打结；

---固紧装置可用绝缘材料或金属材料制成，如果是金属材料，则采用符合附加绝缘要求的绝缘与可触及的金属零部件绝缘。

实际情况应避免：

1、220V电源（单层绝缘的）引入线不能绑在金属机架上，应有走线槽或套管或有附加绝缘的固紧装置。与信号线分开走线。

2、软线从金属孔穿过时，应有护套。

据GB4943－90「信息技术设备（包括电气事务设备）的安全」第3.3.9条规定，一次电源接线端子的设置、隔离保护或绝缘应保证在安装导线时，万一多股软导线中的一根线脱开时，也不会出现这根导线与下列零部件发生意外接触的危险：

－－可触及的导电零部件；

－－与可触及的导电零部件仅用附加绝缘隔离的不接地的导电零部件。

试验方法如下：

将电源线的端部拨去约8mm长的绝缘层，使之悬空。在不绕离保护物的情况下，沿任何一个可能的方向弯曲，不应触及到任何可触及的金属零部件。

建议采取以下措施：

1)、将电缆出线孔金属盖板和附近机壳搞成表面绝缘。

2)、将220V电缆加一个线扣或者其他固定装置，防止线束脱开。

Workingforasaferworld!保护接地措施接地线、接地端子的电阻要小于0.1欧姆（12V/25A）接地线（PGND）应该是黄绿相间的导线在设计上，应保证在进行维修时，保护接地连接端不得断开，除非其断开时，被保护的零部件上的危险电压能同时去除。应对接地端子采取必要的措施来防止腐蚀。

Workingforasaferworld!凯尔文方法(KelvinMethod）凯尔文方法是监测超低電阻连接中的感应电压，连接技术采用4线系统来消除结果中任何测试导线的电阻。一组导线提供测试所需电流，而另一组导线用于直接测量触点处被测物两端的电压保护接地测试方法Workingforasaferworld!其它安规中测试要求StandardRatingcurrentTestCurrentTestVoltageACorDCResistanceLimit(open)IEC60950-1/2001≦16A1.5TimesRating＜12VACorDC0.1ΩUL60950-1/2003＞16A2TimesRatingIEC60335-1/2001N/C1.5TimesRating＜12VACorDC0.1Ωor25AIEC60598-1/1999N/C＞10A＜12VACorDC0.5ΩIEC60745-1/1997N/C1.5TimesRating＜12VACorDC0.1Ωor25AIEC601-1/1988N/C10-25A＜6VACorDC0.1ΩIEC60065/2001N/C25A(CSA30A)＜12VACorDC0.1ΩIEC61010-1/2001N/C2TimesRating＜10VACorDC0.1Ωor25AUL544/1998N/C25A＜6VAC0.1ΩWorkingforasaferworld!结构要求

1、稳定性和机械危险。

2、抗振性。

3、防火要求。

4、防水要求。

5、防尘要求。Workingforasaferworld!稳定性和机械危险

设备相对于其正常垂直位置倾斜10°时，设备不应翻倒。对落地设备，在距离地面不超过2m的最不利的高度上，沿任意方向（向上方向除外），向设备施加一大小等于设备重量20％的力（但不大于250N），该设备不应翻倒。对非落地设备，沿任意方向（向上方向除外）向设备施加一大小等于设备重量

20％的力（但不大于250N），该设备不应翻倒或掉下。例子：柜里面蓄电池放在机柜上部，配线架放在下面，造成重心不稳，不符合安规要求。

Workingforasaferworld!抗振性

1、单板问题：三端模块、光模块、短路器、镍铬电池，可调元器件的固定问题。

固定方法：点胶

、点蜡

、螺钉固定等

案例：某单板的光模块悬空，仅靠其管脚固定承受其重量，振动试验时管脚全部断裂，同样还有