《土方机械 使用电力驱动的机械及其相关零件和系统的电安全 第3部分：自行式机器的特定要求GBT 38943.3-2020》详细解读

《土方机械使用电力驱动的机械及其相关零件和系统的电安全第3部分：自行式机器的特定要求GB/T38943.3-2020》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4要求5电击危险防护6电气火灾防护7热危险防护8机械危险防护contents目录9异常操作危险的防护10电力源11线路12电动机13非电动机负载14控制系统15手册和技术文件16标记17测试contents目录附录A(资料性附录)自行式机器电气设备查询表附录B(资料性附录)GB/T38943与UNECER100、ISO6469-3所规定要求的区别参考文献011范围适用对象本标准适用于使用电力驱动的土方机械，特别是自行式机器。涵盖机器的相关零件和系统，如电池、电机、电控系统等。涉及的安全要求电安全的基本要求，包括防止电击、电火灾等。机器的操作、维护和检修过程中的电安全要求。““非电力驱动的土方机械。虽使用电力但非自行式的机器。不适用范围用于挖掘、装载、运输等土方作业的机械设备。土方机械以电动机为动力源，通过电力来驱动机器运转。电力驱动具有自主行走能力的机械设备。自行式机器相关术语和定义010203022规范性引用文件GB/TXXXX-XXXX土方机械基本类型术语和定义该标准规定了土方机械的基本类型、术语和定义，为理解和解释本部分提供了基础。国家标准GB/TXXXX-XXXX土方机械安全该标准规定了土方机械的安全要求和试验方法，是电力驱动土方机械电安全设计的基础。GBXXXX-XXXX低压配电设计规范该规范对低压配电系统的设计要求进行了详细规定，包括电气设备的选择、配电线路的布置等，对于电力驱动土方机械的电安全设计具有指导意义。JG/TXXXX-XXXX建筑施工机械与设备用电安全技术规范该规范针对建筑施工机械与设备的用电安全进行了详细规定，包括电气设备的安装、使用、维护和检查等方面，对于电力驱动土方机械在建筑施工现场的安全使用提供了指导。行业标准国际标准IECXXXX：XXXX土方机械的安全标准：该国际标准规定了土方机械的安全要求和试验方法，与我国的GB/TXXXX-XXXX标准相似，为电力驱动土方机械的电安全设计提供了国际视野。这些规范性引用文件共同构成了电力驱动土方机械电安全设计的标准体系，为相关产品的研发、生产和使用提供了重要的技术支撑和安全保障。033术语和定义定义土方机械是指用于挖掘、铲运、推运或平整土壤和砂石等的机械。用途广泛用于建筑施工、水利建设、道路构筑、机场修建、矿山开采、码头建造、农田改良等工程中。3.1土方机械定义电力驱动是指土方机械使用电动机作为动力源，通过电力来驱动机器运转。特点相比传统的燃油动力，电力驱动具有环保、节能、低噪音等优势。3.2电力驱动3.3电安全重要性电安全是保障土方机械正常运行、防止电气事故和人员伤亡的重要措施。定义电安全是指在土方机械使用电力驱动时，确保人员和设备安全的一系列措施和要求。自行式机器是指具有自行移动能力的土方机械，可以在工作场地内自由移动和进行作业。定义自行式机器具有较高的灵活性和机动性，适用于各种复杂的工作环境。同时，由于其可以自行移动，因此也提高了工作效率和安全性。特点3.4自行式机器044要求应确保电力驱动土方机械的电气系统安全、可靠，并符合相关标准和规定。4.1一般要求机器的设计、制造和安装应考虑到可能产生的电气危险，并采取适当措施防止对人员、财产和环境造成危害。应提供必要的安全防护装置和保护措施，以确保操作人员和机器的安全。4.2电气系统要求010203电气系统应设计合理，布线规范，防止出现电路短路、过载等现象。电池、电机、控制器等关键部件应符合相关标准和规定，确保其安全可靠。应设置必要的电气保护装置，如剩余电流保护装置、过电流保护装置等，以提高电气系统的安全性。010203操作人员应接受专业培训，熟悉电力驱动土方机械的操作方法和安全规程。机器应配备明显的安全警示标识和操作指南，以便操作人员正确、安全地使用机器。在紧急情况下，应能够迅速切断电源，确保人员和设备安全。4.3操作和控制要求对于发现的问题和隐患，应及时进行处理和修复，确保机器的安全可靠运行。应定期对电力驱动土方机械进行检验和维护，确保其电气系统的正常运行和安全性能。检验和维护工作应由专业人员进行，并严格按照相关标准和规定进行。4.4检验和维护要求010203055电击危险防护123电动机应设计有过载、过热及短路保护，以防止电动机故障引起的电击危险。控制系统应确保在紧急情况下能够迅速切断电源，防止电击事故发生。电动机和控制系统应接地，以减少电气故障时的电击风险。5.1电动机及其控制系统电源系统应设计有防雷、防浪涌等保护措施，以降低电气故障导致的电击风险。电池及电源系统的布线应规范、整洁，避免裸露或破损导致电击事故。电池系统应具备过充、过放、过温等多重保护机制，确保电池安全使用。5.2电池及电源系统土方机械的电气系统应采用良好的绝缘材料，确保电气部件之间的绝缘电阻符合要求。所有金属外壳和电气部件的金属部分应可靠接地，以防止因设备漏电而导致的电击事故。5.3绝缘与接地保护定期检查绝缘材料和接地线的完好性，确保其防护作用有效。5.4操作人员安全防护在设备运行过程中，禁止操作人员触摸电气部件，以防止意外电击。在进行电气维修或检查时，操作人员应穿戴符合规定的防护用具，确保人身安全。操作人员应接受专业的电气安全培训，了解电击危险及预防措施。010203066电气火灾防护防火设计要求标准规定了土方机械电气设备在防火方面的设计要求，包括使用难燃或阻燃材料，以及确保设备布局和线路走向不会引发火灾。6.电气火灾防护01温度监控与保护要求设备具备温度监控装置，能够在设备过热时及时报警并切断电源，防止因高温引发的火灾。02短路与过载保护电气设备应设有短路和过载保护装置，以便在电流异常升高时及时切断电路，避免火灾风险。03接地与防雷保护标准强调电气设备的接地保护和防雷措施，以减少因雷电或静电引发的火灾隐患。04077热危险防护7.1热危险源识别电池系统电力驱动的土方机械中，电池系统是一个重要的热危险源。在充放电过程中，电池可能会产生大量的热量，如果散热不良或控制系统失效，可能引发火灾或爆炸。电动机和控制器电动机和控制器在工作过程中也会产生热量。特别是在高负载或长时间运行时，如果冷却系统不足或失效，这些部件可能会过热，导致性能下降或引发故障。外部热源土方机械在工作环境中可能会遇到外部热源，如高温天气、阳光直射、其他机器的热辐射等。这些外部热源可能对机器的电气部件造成热损害。7.2热危险防护措施01电池系统应配备有效的热管理系统，包括温度传感器、散热片和风扇等，以确保电池在充放电过程中的温度始终保持在安全范围内。电动机和控制器应设计有高效的冷却系统，如液体冷却或强制风冷等，以确保这些部件在工作过程中不会过热。对于可能受到外部热源影响的电气部件，应采取隔热保护措施，如使用隔热材料或安装遮阳罩等，以减少外部热源对部件的热损害。0203电池系统热管理电动机和控制器冷却隔热保护温度监测土方机械应配备温度监测系统，实时监测关键电气部件的温度变化。一旦温度超过预设的安全阈值，系统应立即发出报警信号。故障诊断与预警7.3热危险监测与报警通过先进的故障诊断技术，如热成像检测、温度趋势分析等，对电气部件的热状态进行持续评估。发现异常热模式时，及时发出预警信息，以便操作人员采取相应措施。0102088机械危险防护机械危险的定义机械危险是指在土方机械使用过程中，由于机械部件的运动、断裂、松动等原因可能导致的伤害风险。常见的机械危险类型包括挤压、剪切、切割、缠绕等。8.1机械危险概述安全操作程序制定并严格执行安全操作程序，确保操作人员在操作土方机械时遵循正确的步骤和方法。定期检查和维护对土方机械进行定期的检查和维护，确保其处于良好的工作状态，减少机械故障的发生。设计安全装置在土方机械上设置必要的安全装置，如防护罩、安全门等，以防止人员接触到危险区域。8.2防护措施VS对土方机械的操作人员进行专业的培训，提高他们的操作技能和安全意识。安全文化宣传通过安全文化宣传，提高全体员工对机械危险的认识和防范意识。操作人员培训8.3培训和意识提升制定应急处理措施，以便在发生机械事故时能够迅速响应，减轻事故后果。应急处理措施通过对土方机械使用过程中可能出现的事故进行预测和分析，采取相应的预防措施，降低事故发生的概率。事故预防措施8.4应急处理和事故预防099异常操作危险的防护电气系统应具备过流、过压、欠压保护功能，以防止异常电流或电压对系统造成损坏或引发危险。电气系统的设计和安装应符合相关标准和规范，确保系统的稳定性和安全性。应设置急停装置，以便在紧急情况下能够迅速切断电源，防止事故扩大。9.1电气系统异常操作危险的防护自行式土方机械应配备稳定可靠的制动系统，以防止机器在异常情况下失控或溜车。9.2机械系统异常操作危险的防护应设置行程限位装置，防止机械部件超出预定范围运动，造成损坏或危险。机器的驾驶室和操作台应设计合理，确保操作人员在异常情况下能够及时采取应对措施。液压及气压系统应设置压力传感器和安全阀，以防止系统超压引发危险。应定期检查液压及气压系统的密封性和完好性，确保系统无泄漏和损坏。操作人员应熟悉液压及气压系统的操作规程和应急处置方法，以便在异常情况下及时采取措施。9.3液压及气压系统异常操作危险的防护010203010203机器应设置明显的安全警示标志和操作规程，提醒操作人员注意安全事项。应定期对机器进行维护和保养，确保各部件的正常运转和安全性。对于可能存在的其他异常操作危险，应制定相应的安全防护措施和应急预案。9.4其他异常操作危险的防护1010电力源10.1电力源的基本要求电力源应具备过载、短路等保护功能，以防止电气故障对机械和人员造成伤害。电力源应能够提供稳定、可靠的电力供应，以满足土方机械的正常运行需求。应确保电力源符合相关标准和规定，以保证机械的电安全。010203123电池系统应选用高性能、安全可靠的电池，并确保其容量和电压等参数与土方机械相匹配。电池系统应具备电池管理功能，包括电池的充电、放电、温度监控等，以保证电池的安全使用。应设置电池故障指示和报警装置，及时发现并处理电池故障，避免发生安全事故。10.2电池系统的要求10.3充电设施的要求0302充电设施应符合相关标准和规定，确保充电过程的安全可靠。01应设置充电故障指示和报警装置，及时发现并处理充电故障，保障充电过程的安全。充电设施应具备充电电流、电压的监控和调整功能，以防止过充、过放等情况的发生。电力源与土方机械的连接应牢固可靠，确保在机械运行过程中不会发生松动或脱落现象。应定期检查连接线路和接头的磨损情况，及时更换损坏的部件，防止发生电气故障。连接线路应符合电气安全要求，采用防水、防尘等措施，以保证连接线路的安全可靠。10.4电力源与机械的连接要求1111线路线路应设计合理，符合国家及行业标准。线路应具备足够的载流能力，以满足机械正常运行时的电流需求。线路的绝缘层应完好，无破损、老化等现象，以确保使用安全。线路的连接应牢固可靠，接触良好，防止松动和虚接。11.1线路的基本要求线路应采取防护措施，以防止机械在移动或操作过程中对线路造成损坏。11.2线路的防护措施对于可能受到机械损伤或磨损的线路部分，应加装保护套或采取其他保护措施。在线路穿过金属孔洞时，应采取绝缘和防磨损措施，以防止线路短路或破损。11.3线路的维护与检查应定期对线路进行检查，及时发现并处理线路存在的问题。01对于老化、破损的线路，应及时更换，以确保机械的电安全。02在进行线路维护时，应按照相关规定进行操作，防止触电等安全事故的发生。0311.4线路的标识与警示在线路的接头、转弯处等关键部位，应设置标识牌或警示带，以防止误操作或触电事故的发生。对于重要线路或危险区域，应设置明显的警示标识，以提醒操作人员注意安全。线路的标识应清晰明了，便于识别和维修。0102031212电动机12电动机电动机安全要求根据GB/T38943.3-2020标准，电动机必须满足特定的电安全要求。这包括电动机的绝缘、接地、过载保护等方面，以确保电动机在运行过程中不会引发电气火灾或电击危险。电动机的选型和安装标准中规定了电动机的选型和安装要求。选型时需要考虑电动机的功率、转速、电压等参数与土方机械的匹配性。安装时需要确保电动机固定可靠，接线正确，且符合相关电气安装规范。电动机的运行和维护标准强调了对电动机运行和维护的重要性。在电动机运行过程中，需要定期检查其工作状态，如温度、振动、噪音等，以及时发现并处理潜在的安全隐患。同时，应定期对电动机进行维护保养，以延长其使用寿命并确保安全运行。故障处理和预防措施：针对电动机可能出现的故障，标准中提出了相应的处理和预防措施。例如，对于电动机过载、短路等故障，应采取适当的保护措施，如安装过载保护器、熔断器等。此外，还应定期对电动机进行绝缘检测，以确保其绝缘性能良好。总的来说，GB/T38943.3-2020标准对电动机的安全要求非常严格，旨在确保土方机械在使用电力驱动时能够安全可靠地运行。这不仅有助于保障操作人员的生命安全，也有助于提高土方机械的整体性能和可靠性。12电动机1313非电动机负载非电动机负载指的是土方机械中除电动机以外的其他用电设备，如灯光、液压系统等。定义根据用途和特性，非电动机负载可分为多种类型，如照明设备、信号设备、控制设备等。分类13.1定义与分类01电气安全非电动机负载应符合相关电气安全标准，确保其电路设计、安装和使用过程中的安全性。13.2安全要求02过载保护对于可能产生过载的非电动机负载，应设置过载保护装置，以防止设备损坏或引发火灾等安全事故。03绝缘保护非电动机负载的带电部分应具有良好的绝缘保护，以防止人员触电事故的发生。非电动机负载应与电动机匹配运行，确保整个土方机械系统的稳定性和安全性。匹配性应合理规划和分配电力资源，确保电动机和非电动机负载之间的能源供应平衡，提高能源利用效率。能源管理13.3与电动机的协调运行定期检查应定期对非电动机负载进行检查和维护，确保其处于良好的工作状态。故障诊断与排除对于出现的故障和问题，应及时进行诊断和排除，防止故障扩大和影响土方机械的正常运行。13.4维护与检修1414控制系统负责土方机械的启动、运行、停止以及各项动作的控制。控制系统功能包括传感器、控制器、执行器等关键部件。控制系统组成应确保安全、可靠、易于操作和维护。控制系统设计要求14.1控制系统概述控制系统应设计防误操作功能，避免意外启动或停止机器。防止误操作控制系统应具备故障诊断功能，并能及时显示故障信息。故障诊断与显示应设置紧急停止按钮，确保在紧急情况下能够迅速切断电源，停止机器运行。紧急停止功能14.2控制系统的安全要求抗干扰能力控制系统应通过耐久性测试，确保其使用寿命符合要求。耐久性测试备份与恢复功能重要数据应进行备份，并确保在故障发生时能够及时恢复。控制系统应具有良好的抗干扰能力，确保在恶劣环境下稳定运行。14.3控制系统的可靠性要求发现故障时，应及时进行排除，避免影响机器的正常运行。故障排除按照制造商的推荐进行保养，以延长控制系统的使用寿命。保养要求应定期对控制系统进行检查，确保其处于良好工作状态。定期检查14.4控制系统的维护与保养1515手册和技术文件应包含电力驱动土方机械的基本操作指南。必须详细阐述机器的电气系统和相关安全信息。应提供维护和保养指南，以确保电力驱动系统的正常运行。必须包含故障排除和应急处理的相关指导。15.1手册内容要求应提供完整的电力驱动系统技术规格说明。15.2技术文件要求01必须包含系统电路图和接线图，便于专业人员进行维修和调试。02应详细列出所有关键电气部件的技术参数和更换周期。03必须提供与电力驱动系统相关的安全认证和测试报告。0401维修人员应参考技术文件进行定期维护和检修，确保机械电气安全。手册和技术文件应作为培训和考核操作人员和维修人员的重要依据。操作人员必须熟悉手册内容，严格按照手册要求操作机械。在机械发生故障时，应参考手册和技术文件进行排查和修复。15.3手册和技术文件的使用0203041616标记确保操作安全通过明确的标记，可以提醒操作者注意机器的重要信息和操作指南，从而确保操作过程的安全性。便于维护保养标记可以提供关于机器维护和保养的重要信息，帮助维修人员更好地进行设备的日常检查和维护。符合法规要求按照相关法规和标准对土方机械进行标记，可以确保机器符合国家和行业规定，避免因违规操作而引发的安全事故。020301标记的重要性标记的种类和内容安全警告标记用于提醒操作者注意安全，如“注意安全”、“高压危险”等警示语，以及相应的安全符号。操作指示标记提供机器的操作指南和步骤，帮助操作者正确、安全地使用机器。机器信息标记包括机器的型号、制造日期、生产厂家等信息，便于管理和追溯。维护保养标记提供机器的维护保养周期、方法和注意事项等信息，确保机器的正常运行和延长使用寿命。标记应放置在显眼且易于观察的位置，如机器的控制面板、操作手柄等附近。标记的内容应与机器的实际情况相符，如有变动或损坏应及时更新或修复。标记应清晰、易读，使用醒目的颜色和字体，以确保操作者能够快速准确地获取相关信息。对于涉及安全的标记，应严格按照国家和行业标准进行设计和制作，确保其有效性和可靠性。标记的位置和要求1717测试17.1测试目的验证土方机械的电力驱动系统在各种工作条件下的安全性和可靠性。01确保土方机械在正常运行、异常情况和故障状态下均能满足电安全要求。02评估电力驱动系统对土方机械整体性能的影响。03010203对电力驱动系统的关键部件，如电动机、电池、电控系统等进行详细的性能测试。模拟各种工作场景，测试土方机械在不同负载、速度和坡度等条件下的电力驱动性能。对电力驱动系统的过热、过流、欠压等保护功能进行验证。17.2测试内容使用专业的测试设备，如电力分析仪、温度检测仪等，对电力驱动系统进行精确的测量和分析。17.3测试方法按照相关标准和规范，设计合理的测试方案和步骤。在实际工作环境或模拟工作环境中进行测试，并记录详细的数据和结果。根据测试数据，分析电力驱动系统的性能表现，包括效率、稳定性、安全性等方面。对比行业标准和其他同类产品的性能数据，评估土方机械电力驱动系统的优劣。针对测试中发现的问题和不足，提出改进意见和建议。17.4测试结果与评估01020318附录A(资料性附录)自行式机器电气设备查询表设备名称自行式土方机械的电气设备A.1电气设备基本信息01设备型号根据具体机器型号而定02额定电压通常为直流或交流电，具体电压根据机型和配置而定03额定功率电气设备的额定功率，决定了其工作能力的大小04绝缘保护电气设备应具有良好的绝缘保护，以防止电击和短路等安全隐患接地保护设备的金属外壳应可靠接地，以确保操作人员的安全过载保护电气设备应具备过载保护功能，以防止因过载而引起的设备损坏或火灾等事故漏电保护应安装漏电保护装置，以及时发现和切断漏电电流，保护人身安全A.2电气设备安全要求验收标准电气设备安装和调试完成后，应按照相关标准和规范进行验收，确保设备质量和安全性安装位置电气设备应安装在干燥、通风、无腐蚀性气体的环境中，且应便于操作和维修调试要求在设备安装完成后，应进行必要的调试和检测，确保设备正常运行且符合安全要求A.3电气设备的安装与调试定期检查定期对电气设备进行检查，及时发现和处理潜在的安全隐患A.4电气设备的维护与保养清洁保养定期对设备进行清洁和保养，以延长设备使用寿命和提高