电力生产安全技术及管理(第二版)
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第四节 电子测量仪器的安全要求

电子测量仪器的安全要求,主要有五个方面:防电击的人身保护;防过高温度影响的人身保护;防电离辐射、微波辐射等有害影响的人身保护;防止内爆和炸裂的人身保护;防止火种蔓延的保护。

一、分类

电子测量仪器按防触电保护可分为三类:

Ⅰ类安全仪器:该类仪器至少具备完整的基本绝缘,并装有保护接地端子或保护接地点。

Ⅱ类安全仪器:该类仪器全部采用双重绝缘(基本绝缘和附加绝缘组成的绝缘)和(或)加强绝缘,但没有保护接地端子。此类仪器在电源铭牌上或其附近有回标记。

Ⅲ类安全仪器:该类安全仪器的电源电压为安全电压,且仪器内部产生的电压也不大于安全电压。

二、防电击要求

(一)零部件、机壳、电路等结构的安全要求

仪器的可触及部分不应带电。仪器的带电件必须用被覆材料来保护,一般情况下,油漆涂层、珐琅涂层、阳极膜、非经浸渍的纸、纤维和含纤材料、木材及封装化合物(自固性树脂除外)均不能当作绝缘材料使用。

(二)电气间隙和爬电距离的要求

不得小于表3-28的规定。

表3-28 电气间隙和爬电距离

注括号中的数值适用于设计和制造中没有较大间距的小型元件和部件,只有结构上能严格保证元件、部件装入仪器后间隙不再减少时,才允许采用这个数值。例如印刷电路板、微型组件等。

①绝缘电压是指在基准试验条件下施加绝缘的电压(直流或交流电压,合成电压为交直流电压之和)。

②第一种电路是指与电网电源导电联接的电路及与此等同的电路。

当测量电气间隙和爬电距离时,对于供电电源电路的所有非绝缘部件或导线应施加2N(牛顿)的力,其电气间隙和爬电距离仍应符合表3-28的规定。

(三)绝缘电阻的要求

电子仪器应能保证在受潮后绝缘性能不致下降。因此,需要在潮湿条件(相对湿度91%~95%)和一定温度(38~40℃)下保护48h,然后测其绝缘电阻。此时,各类仪器的绝缘电阻不低于表3-29的要求。

表3-29 绝缘电阻

①见表3-28的②。

(四)电压试验

仪器应能承受表3-30所规定的试验电压。

试验电压为正弦波,失真系数不超过5%,频率为45~65Hz。试验电压应逐渐上升至规定值,不应出现瞬变,并在规定值上保持1min,然后平稳地下降至零。

表3-30 试验电压

注1.绝缘电压是指基准试验条件下,加给绝缘的电压。

2.如有几个额定供电电压,应根据最高额定供电电压来选择试验电压。

(五)泄漏电流要求

为了保证仪器在预期的使用场合下有足够的绝缘,应检查仪器的泄漏电流,其值应不大于规定值。

表3-31规定的是泄漏电流的最大极限值。在某些特殊情况下,为了保证安全起见,宜将0.7mA的极限值降为0.3mA。

表3-31 泄漏电流极限值(mA)

三、高温防护

仪器在正常工作条件下应能正常工作,在长期工作后,仪器的发热不应导致起火、变形,工作人员触及时也不应发生电击及其危险。为此,仪器应符合以下安全要求。

(一)允许温升

仪器在基准试验条件下的允许温升不应超过表3-32的规定。温升在仪器工作到热稳定状态以后测定,通常可以认为工作4h即为热稳定状态。

表3-32 允许温升(K)

(二)绝缘的保持

仪器在达到热稳定后,应能承受前述的电压试验,且绝缘电阻、电气间隙、爬电距离均不应低于规定值。

检查时,除了环境温度为40℃外,其他都应符合基准试验条件。

(三)机械强度

仪器的机壳在正常高温下应有足够的机械强度,零部件的紧固和电器连接应安全可靠,内部布线方式不应损伤其绝缘,并能保证仪器的正常使用。

四、辐射和其他危害及防护要求

仪器应能防止辐射、可能释放的有毒气体及超声压力所引起的危害,提供安全保护。

(一)电离辐射

在基准试验条件下,离仪器外表面5cm的任何位置的电离辐射率不得超过36pA/kg。检查采用测量辐射剂量的方法进行。在允许的辐射能量范围内,测定辐射剂量的方法,对宽束和窄束辐射都应有效。

通常,这种情况适用于加速电子的电压超过5kV的仪器。加速电压超过5kV的部分,应不能手动打开。

(二)微波辐射

在基准试验条件下,离仪器外表面5cm的任何位置的微波辐射强度不得超过10W/m2。该项要求仅适用于频率在10MHz~10GHz之间的辐射,但不适用于仪器中用来传输微波辐射的部件,例如波导输出端。

五、防止内爆和炸裂

对于测量仪器上的阴极射线管或其他显示装置,当屏面最大尺寸超过16cm时,本身应有防止内爆和机械冲击的固有安全措施,或者仪器机壳应有防止射线管或其他显示装置发生内爆的足够措施。

若阴极射线管或显示装置本身没有安全装置,则仪器应有一个不能手动卸下的有效保护屏。若单独用玻璃作保护屏时,则不能与射线管或显示装置的屏面接触。

若射线管或其他显示装置本身已采取了防爆安全措施,只要安装正确,就不需要外加措施。

此外,由于内部过热或过负荷,有的仪器会引起组件爆炸。设计这类仪器时一般应考虑释压装置。倘若没有释压装置,则应提供保护措施,以保证操作人员的安全。

六、仪器防火

仪器在故障条件下的温升不应超过表3-32规定的允许值,且释放的可燃气体不应有起火的危险。