电气设备热表面灼伤风险评估第2部分：灼伤阈值

电气设备热表面灼伤风险评估第2部分：灼伤阈值

国家标准 GB/T22697.2一2008 电气设备热表面灼伤风险评估 第2部分:灼伤闯值 Riskassessmentforthetemperaturesofhotsurfacesofeleetrieal equipmentstobetouched一Part2:Burnthresholds 2008-12-31发布 2009-11-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管蹬委员会国家标准
GB/T22697.2一2008 目 次 前言 范围 规范性引用文件 术语和定义 热表面温度因素 人体温度因素 设备表面材料 灼伤温度与灼伤闵值 影响灼伤阂值的因素 5.1接触时间的确定 灼伤阅值的选择 材料表面外观 灼伤岗值的数据 6.！接触时间在1s10s的灼伤闯值 6.2 接触时间为1nmin或更长的灼伤阔值 附录A(资料性附录)某些材料的热学性能
GB/T22697.2一2008 前 言 GB/T22697《电气设备热表面灼伤风险评估》分为3个部分 第1部分:总则; 第2部分;灼伤值; 第3部分:防护措施 本部分是GB/T22697的第2部分 本部分的制定参照了CENELEC导则29:2007《电气设备易接触热表面灼伤风险评估》 本部分应与GB/T22697.1《电气设备热表面灼伤风险评估第1部分:总则》配套使用 本部分的附录A为资料性附录 本部分由全国电气安全标准化技术委员会(SAC/TC25)提出并归口 本部分主要起草单位;机械工业北京电工技术经济研究所、上海电器科学研究所(集团)有限公司 上海电动工具研究所 本部分主要起草人:李锋、季慧玉.刘江,方晓燕、李邦协,包革、曾雁鸿、张亮 本部分为首次发布 业
GB/T22697.2一2008 电气设备热表面灼伤风险评估 第2部分:灼伤闯值 范围 本部分提出了电气设备的热表面温度因素、影响灼伤闵值的因素以及灼伤闵值的数据 本部分适用于电气设备热表面灼伤风险评估时选择和确定灼伤阂值 热功能设备的表面灼伤阔值不在本部分的考虑之内 规范性引用文件 下列文件中的条款通过GB/T22697的本部分的引用而成为本部分的条款 凡是注日期的引用文件 其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的 各方研究是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分 GB/T22697.1一2008电气设备热表面灼伤风险评估第1部分;总则 术语和定义 GB/T22697.1一2008确立的术语和定义适用于GB/T22697的本部分 热表面温度因素 4.1人体温度因素 电气设备对人的灼伤取决于人体皮肤温度及接触到热表面后温度升高的持续时间,实际中不能只 用简单的方式测定皮肤与电气设备热表面接触时的温度 本部分不考虑人体皮肤温度值,只提示电气 设备热表面与皮肤接触时,可能发生灼伤风险 电气设备的热表面温度可以用适当的试具简单测出 4.2设备表面材料 人体皮肤与电气设备的热表面接触过程中,导致灼伤风险取决于设备表面的材料组成皮肤与设备 表面持续接触的时间 图1描述了上述关系,并揭示了导热性能相似且灼伤闵值也相似的儿组材料,表 面温度.表面组成材料及与皮肤持线接触时间的关系 灼伤温度与灼伤阔值 灼物闹值曲线上某一点表示,当人体皮肤与电气设备热表面接触时,在接触时间一定的情况下,出 现皮肤浅层灼伤与不发生皮肤灼伤之间的电气设备的表面温度 电气设备表面温度值在灼伤阀值曲线以下通常不会导致人体皮肤的灼伤,表面温度值在灼伤闻值 曲线以上则会导致皮肤发生灼伤 图1仅对灼伤值数据进行描述性说明,便于更好地理解,图1不能精确阐述电气设备的灼伤阂 值,准确的灼伤阂值应从图2至图6及表2中选择 如果接触时间很短,描绘图1一图6中的灼伤阔值不是连续曲线,而是离散曲线 上述情况是考虑 到当接触时间很短时,皮肤开始发生灼伤与不发生灼伤之间的温度界限还不完善这一事实而得出的 灼伤阔值取决于以下因素:接触点皮肤的厚度、皮肤表面的湿度(出汗情况)皮肤沾染杂物(如油脂)、接 触紧密度 当接触时间很长时,确定灼伤值的不确定因素比接触时间短的情况下少,可以规定准确的灼伤闵 值 不同组材料的灼伤闵值的差别在接触时间很长的情况下也将消失
GB/T22697.2一2008 影响灼伤闻值的因素 1 接触时间的确定 . 5.1.1一般原则 选择合适的接触时间,最短时间应确定为0.5s1s 对于需要采取特殊防护措施的人来说,如果 希望延长反应时间,应选择较长的接触时间,最长可达15s,见表1 选择接触时间时,应对接触热表面的人群加以区分,这一点非常重要(见GB/T22697. 1 -2008中 表1和本部分的表1以及5.1.2条规定》. 表1 接触时间 单位为秒 不同人群 接触时间 成年 0.5~ 15 不满2周岁的儿童 2周岁以上不满6周岁的儿童 6周岁以上不满14周岁的儿童 老年 残疾人 根据其残疾特征确定 注:成年人与热表面接触时间的准确值根据产品的性质及其使用环境来选择 5.1.2接触时间的选择 5.1.2.1成年人 对于成年人来说,接触时间的最小值应为0.5s一1s 5.1.2.2儿童 对于儿童可能接触表面的情况,由于其年龄小,应延长其反应时间,接触时间的最小值应为4s 对于可能接触表面的儿童年龄在6周岁~14周岁之间,接触时间的最小值应为2s 儿童在未满2周岁 之前,因其反应能力不够快,接触热表面时无法做出及时反应,这类年龄幼小的儿童,接触时间可以到15s 5.1.2.3老年人 如果老年人触及可能接触表面的情况,则最小接触时间应选择为1s 若因其年龄太大而需要延长 反应时间,接触时间的最小应为4s 5.1.2.4残疾人 若残疾人可能接触到热表面,则其最短接触时间应选择为1s 产品标准应针对残疾人的特点与产 品的使用,特别考虑有关情况 5.2灼伤阔值的选择 接触时间在10s一60s之间的热表面灼伤阔值,可根据本部分的曲线图中接触时间为10s的相应 材料的灼伤阂值与表2中接触时间为1nmin的灼伤温度值,通过采用内插法得出 接触时间大于1s、且处于表2规定的时间段之间,可根据接触时间与相应材料的灼伤阔值推出对 应的灼伤值 接触时间为0.5 -15s之间的灼伤阂值见第6章规定 确定设备温度的极限值,推荐采用以下原则:如果(人体)接触电气设备的表面的可能性很大,则在 本部分的各图材料组的灼伤阔值范围内,推荐选择一个接近灼伤阔值下端的温度值;若人体接触热表面 的可能性不太大,可选择接近灼伤阔值上端的温度值 对于本部分各图和表2中未明确提及的材料,在某些情况下可根据其导热性能估计其灼伤阔值,其 热性能须与下列各组材料的热惯量进行比较;金属材料陶瓷材料、玻璃材料、塑料材料或木材见附录 A) 然后,才能从具有相同热惯量的材料组成得出该材料相应的灼伤阔值 上述规定的前提条件是 与本部分规定的材料组的热惯量相比,所求材料的热惯量的数值能够足以精确地测量或评估 若所求
GB/T22697.2一2008 材料的热惯量数值完全不知道,则无法从本部分中得出其灼伤闵值 若电气产品在正常使用过程中可被儿童接触到,则应选择本部分各图中材料的灼伤闵值范围下部 的值,以便其接触时间在1s10s之间 对于儿童专用的电气产品,推荐选择灼伤阀值范围下端的值 对于接触时间在10s一60s之间的电气产品,应在灼伤闵值范围下端运用内插法确定灼伤阂值 若接 触时间为lmin或更长,表2的数据也适用于儿童 表2更长接触时间情况下的灼伤阔值 接触时间下的灼伤阂值T,/c 材料 8h或更长时间 lmin l0min 棵金属材料 51 43 48 涂保护层的金属材料 1 48 4 陶瓷,玻璃和石质材料 48 56 48 43 塑料材料 6o 43 木质材料 6o 48 注:接触时间在本表规定时间之间的灼伤值可用内插法推算 接触时间为1min的裸金属材料的灼伤阂值(51c)同样适于本表中未规定的其他导热性能良好的材料 接触时间为8h甚至更长的情况下,所有材料的灼伤阂值均为43C,上述数据仅当人体的一小部分(小于人 体整个皮肤表面的10%)或头部的一小部分(小于头部整个皮肤表面的10%)接触到电气设备的热表面时 适用 如果接触面积不是人体的局部或与电气设备的热表面接触的是面部的关键部位如鼻孔),即使电气设备的 表面温度不超过43C,也有可能发生皮肤损伤 5.3材料表面外观 对于表面粗糙的材料,应选用本部分图中材料的灼伤闵值范围上端的数值 对于表面光滑的材料. 应选用灼伤值范围下端的数值 灼伤阔值的数据 6.1接触时间在1s~10s的灼伤阔值 6.1.1概述 接触时间很短的情况下(在1s10s之间),灼伤值不用数字表示,而是根据接触时间长短用图 表示 将导热性相似的不同材料的灼伤阂值综合起来,也以此方式表示 6.1.2裸金属材料 图2中提供的灼伤闵值适用于裸金属的光滑表面 表面粗糙的金属,其灼伤闵值可能在光滑表面 金属的灼伤阂值上方,但不会超过图中给出的灼伤阔值范围中温度值上限的2c 带保护层的金属材料 图3a)和图3b)中表示了金属保护层对灼伤阂值的影响,其灼伤阂值是在裸金属的灼伤闵值之上 为了获得带保护层金属材料的灼伤阂值,应在图2中所示的裸金属灼伤阔值T.的基础上加上一个温度 增加值AT.,如图3a)或图3b)所示 6.1.4陶瓷、玻璃陶瓷,玻璃和石质材料 陶瓷、玻璃陶瓷、玻璃、精瓷和石质材料(如大理石、混凝土等)的灼伤阔值如图4所示 大理石和混凝土的灼伤阔值位于图中灼伤阔值范围的下限 而玻璃的灼伤囤值处于灼伤闵值范围 的上限 6.1.5塑料材料 塑料材料如聚酰胺、丙烯酸酯类有机玻璃、聚四氟乙烯、硬塑料等材料)的灼伤阔值如图5所示 注:塑料材料的导热性取决于其化学组成成分,不同塑料材料的导热性有很大的差别,大多数固体塑料的灼伤阀值范 围如图5所示 但对导热性与6.1.5条中规定的材料有明显区别的塑料材料,则不适用图5中所示的灼伤阔值
GB/T22697.2一2008 6.1.6木质材料 木质材料的灼伤阔值范围如图6所示 对于水含量很小的软木质材料,应适用于木质材料灼伤值范围上限的数值 对于水含量很大的 硬木质材料,应采用木质材料灼伤值范围下限的数值 接触时间为1min或更长的灼伤闭值 表2给出的灼伤囤值是皮肤与热表面的接触时间在1min和超过1min以上的情况下所适用的灼 伤闵值 10 Imin 8h 10min 注:阴影1表示塑料材料的灼伤阔值;阴影2表示陶瓷材料的灼伤阂值;阴影3表示金属材料的灼伤阔值 图1人体皮肤接触电气设备热表面时,灼伤阔值与接触时间关系图 75 T/ 70 65 60 55 50 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 9.510 D/s 注;区域1表示没有灼伤风险;区域2表示灼伤阔值;区域3表示存在发生灼伤风险 图2人体皮肤与无涂层的裸金属的热光滑表面接触情况下的灼伤阔值
GB/T22697.2一2008 35 T/ 30 25 20 15 10 0.5 2.5 3.5 6.5 7.5 9.5 0 D/s 注:曲线1表示涂有504m漆保护层;曲线2表示涂有100m漆保护层;曲线3表示涂有150m漆保护层 涂有50Am.,.I00am和150Am漆保护层的金属材料的表面温度 a 与图2中裸金属材料的灼伤阂值的比较 40 T/c 35 30 25 20 15 10 10 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 5,5 6.5 7.5 8.5 9.5 D/s 注:曲线1表示涂有160am搪瓷保护层或涂有60Am粉状涂料层;曲线2表示涂有90Am粉状涂料层;曲线3表 示涂有聚酰胶或12(厚度为400pm). b涂有搪瓷(160丛m)或粉状涂料层(60Am)、粉状涂料层(90Am)和聚酰胺保护层 厚度为400pm)的金属材料的表面温度与图2中棵金属材料的灼伤岗值的比较 图3金属保护层对灼伤闭值的影响
GB/T22697.2一2008 95 T,/c 90 8s5 80 75 70 665 6o 10 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 7.5 8.5 9.5 D/s 注:区域1表示没有灼伤风险;区域2表示灼伤值;区域3表示存在发生灼伤风险 图4人体皮肤与陶瓷、玻璃和石质材料热光滑表面时的灼伤阔值 105 T./ 100 95 90 85 80 75 70 65 60 3.5 0.5 10 4 物 b H 9.5 D/s 注:区域1表示没有灼伤风险;区域2表示灼伤值;区域3表示存在发生灼伤风险 图5人体皮肤与塑料热光滑表面时的灼伤阔值
GB/T22697.2一2008 160 T/c 155 150 145 140 135 130 125 120 l15 l10 105 100 90 85 80- 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 9.510 D/s 注:区域1表示没有灼伤风险;区域2表示灼伤阔值;区域3表示存在发生灼伤风险 图6人体皮肤与木质材料热光滑表面时的灼伤阔值
GB/T22697.2一2008 附 录 A 资料性附录 某些材料的热学性能 表A.1某些材料的热性能(实验数据 导热系数 比热热容量 密度 热惯量 材料 Ww/mK 10 0/sm'K' 10'J/(kg K kg/m 皮肤(平均值) 0.55 4.6 0.9 2.3 0.60 4.19 1.0 2.53 金属材料 2.71 203 0.872 481 铝 0.377 286 黄铜(平均值 85.5 8.9 163 钟 45.3 0,461 7.8 玻璃材料 普通玻璃 0.88 0.670 151 2.6 0.838 2.25 派热克斯玻璃 1.13 2.14 棚钠硅酸盐 1. 22 0.838 2.2 2.25 石质材料 石头 0.838 177 0.92 2.3 0.838 0.90 砖 0.63 l.7 2.7 大理石 2.30 0.880 5.48 混凝土 2.43 0.922 2.47 5.5 塑料平均值 1.28 0.49 0.25 1.55 AEBS树脂 0,18 1.51 l1.04 0.21 0. 碳氟化合物 ,25 0,922 2.13 0.49 1n 聚酰胺6、l1,6、,6 0.21 2.10 1. 0.49 0.46 乙缩醛 0,23 1,47 l.43 醋酸纤维素 . 1.28 0.26 0.49 聚苯乙烯GP 0.12 1.43 l.05 0.18 聚乙熔塑料平均值) 0. 2. 32 10 0.93 0.61 盼醛塑料(平均值 0.42 1.38 1.25 0.72 聚丙烯塑料 0.12 1.93 0.9 0,21 木质材料(平均值 .72 0,18 11 0.66 0.233 白腊木 0.18 1.80 0.65 0.205 桦木 71 11 0.193 0.17 .59 0. 橡木 0.19 1.72 0.70 0.230 0. 0.60 松木 16 1.76 0.169 注派热克斯玻璃是一种耐热玻璃,提供该产品的相关资料仅为方便本部分的使用