GB∕T 34662-2017 電氣設備 可接觸熱表面的溫度指南

ICS29.020GB/T34662—2017/IECGuide117:2010IGB/T34662—2017/IECGuide117:2010 1 1 14灼傷風險評估 34.1總則 34.2評估過程 34.3表面類型的識別 34.4任務分析 44.5表面溫度的測量 44.6灼傷閾值的選擇 54.7表面溫度與灼傷閾值的比較 54.8風險評估結果 55防護措施的應用 5 5 55.3相鄰表面 56灼傷閾值 66.1接觸時間的確定 66.2灼傷閾值的選擇 76.3表面外觀 7 7附錄A(規(guī)范性附錄)灼傷閾值 8附錄B(資料性附錄)科學研究背景 附錄C(資料性附錄)某些材料的熱性能 附錄D(資料性附錄)灼傷防護措施舉例 ⅢGB/T34662—2017/IECGuide117:2010本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標準由全國電氣安全標準化技術委員會(SAC/TC25)提出并歸口。lGB/T34662—2017/IECGuide117:2010電氣設備可接觸熱表面的溫度指南注：本標準未規(guī)定具體的防護措施，只列舉了防護措施示例(見第5章)。防護措施之一是將表面溫度控制在灼傷閾值以下。為了做到這一點，在產(chǎn)品標準中規(guī)定不高于灼傷閾值的表面溫度限值。同時要求產(chǎn)品制造商采取ISO13732-1:2006熱環(huán)境工效學人體接觸表面產(chǎn)生反應的評估方法第1部分：熱表面(Er-gonomicsofthethermalenvironment—Methodsfortheassessmentofhumanresponsestocontact3.12注：相鄰表面與熱功能表面通常是由相同的材料拼合成的，或有直接的熱接觸，并具有相同的熱性能。產(chǎn)品使用過程中相鄰表面并非是有目的加熱的。由于相鄰表面與熱功能表面相鄰，通過熱傳導，相鄰表面的溫度會介于熱功能表面溫度和可接觸表面溫度之間。注2:有些裝置在產(chǎn)生輸出功率時導致表面發(fā)熱(如照明的燈具、復印機加熱器),這類設備表面與熱功能表面作用注1:圖1舉例說明了可能接觸的表面類型。注2:設備根據(jù)制造商的安裝說明進行安裝。帶有內(nèi)置烘箱的設備按照制造商的安裝說明，在確定可接觸表面之前進行安裝。3GB/T34662—2017/IECGuide117:2010相鄰表面操縱手柄或控制操縱手柄或控制圖1設備中可接觸部件的示意圖(陰影部分)4灼傷風險評估通常情況下，按照產(chǎn)品標準就可以預防灼傷風險。如果產(chǎn)品標準未考慮在可預見使用中可接觸表面的溫度，或沒有相關的產(chǎn)品標準，制造商需要對其產(chǎn)品進行風險評估。4.2評估過程應根據(jù)4.3的規(guī)定確定不同的表面類型或區(qū)域。評估可能接觸表面引起的皮膚灼傷風險，應按照4.4～4.8規(guī)定的步驟確定4.3.5中的可接觸表面。4.3表面類型的識別應根據(jù)4.3.2～4.3.5的規(guī)定對所有產(chǎn)品的表面類型進行分類。4.3.2熱功能表面的識別設備按照正常使用目的進行安裝時識別熱功能表面。4.3.3相鄰表面的識別應識別相鄰表面。4.3.4操縱手柄或控制旋鈕(包括小鍵盤、鍵盤與類似裝置)的識別應識別操作手柄或控制按鈕，包括小鍵盤、鍵盤及用戶因操作或調(diào)整設備而需要接觸的類似裝置。4.3.5可接觸表面的識別應匯總所有有關設備可接觸表面的必要信息，包括：——表面溫度的分類(高溫、中溫或低溫);——表面的材料與材質(zhì)；——設備的所有正常操作條件，包括導致表面出現(xiàn)最高溫度的設定操作；——與表面接觸的可能性，考慮操作人員伸臂范圍，見圖2、表1。4GB/T34662—2017/IECGuide117:2010設備發(fā)生的最壞的情況見圖2(a)、(b)。不同年齡人群的伸臂范圍見表1。表1不同年齡人群的伸臂范圍年齡從地板開始測量的垂直方向的伸臂范圍/m[見圖2(a)]不滿2周歲的兒童2周歲以上不滿6周歲的兒童6周歲以上不滿14周歲的兒童成年人2.30注：表中給出的數(shù)據(jù)是指平均值，參見CEN/TR13387。應收集與產(chǎn)品使用有關的所有必要信息。通過分析或觀察描述產(chǎn)品使用過程中的行為與任務。應——無意狀態(tài)下可能接觸到的表面；——接觸到可接觸表面的可能性；——正常操作下產(chǎn)品給定的最高溫度。應在產(chǎn)品正常操作條件下測定，該條件能使產(chǎn)品的可接觸表面產(chǎn)生最高表面溫度。所選擇的操作產(chǎn)品或操作參數(shù)。5GB/T34662—2017/IECGuide117:2010測定表面溫度，此接觸式傳感器使用的金屬材料應具備較大熱容量。上述溫度測量設備在50℃及以下時的精度為±1℃,在50℃以上的精度為±2℃。根據(jù)4.3.5和4.4的規(guī)定，并考慮表面材料和構造，按照附錄A給定的數(shù)據(jù)(如適用),確定適用的灼傷閾值。注1:附錄A提供了光滑表面下和不同涂層處理下各類型材料的數(shù)據(jù)和曲線。有必要做進一步研究確定這些材料或附錄A中未規(guī)定的其他材料的灼傷閾值。注2:表面溫度限值取決于接觸點的溫度最高值和非常高的熱量儲存能力。本標準未考慮薄的材料和熱量儲存能——若測定的表面溫度在灼傷閾值數(shù)據(jù)范圍內(nèi)(見附錄A),與表面接觸時是否產(chǎn)生皮膚損傷取決于與灼傷閾值有關的其他因素。間的關系。附錄B規(guī)定了基于皮膚溫度產(chǎn)生的灼傷。根據(jù)5.2和5.3的規(guī)定應用防護措施。風險評估程序應重復進行，直到風險程度達到可接受的種防護措施。應根據(jù)產(chǎn)品標準規(guī)定進行上述過程。表面溫度的限制措施以及表面溫度限值的確立僅適用于產(chǎn)品中的一些部件，這些部件是產(chǎn)品運行由于設備相鄰表面的溫度有可能超過可接觸表面的灼傷閾值，應考慮采取防護措施以最大程度地6GB/T34662—2017/IECGuide117:2010降低灼傷風險。6灼傷閾值——老年人；——殘疾人。人群接觸時間/s成年人0.5～1不滿2周歲的兒童2周歲以上不滿6周歲的兒童46周歲以上不滿14周歲的兒童2老年人殘疾人根據(jù)其殘疾特征確定注：根據(jù)產(chǎn)品性質(zhì)和使用環(huán)境選擇成年人與熱表面接觸時間的準確值。只能在監(jiān)測下使用的產(chǎn)品，或者產(chǎn)品暴露對于年齡在2周歲到6周歲的兒童，應考慮其反應時間。因此，接觸時間的最小值為4s。對于年齡在6周歲到14周歲的兒童，接觸時間的最小值為2s。對于年齡不滿2周歲的兒童，因其反應能力不對于老年人來說，接觸時間的最小值應為1s。若因7GB/T34662—2017/IECGuide117:2010最小值應為4s。注：家用和類似用途的大多數(shù)產(chǎn)品常被老年人使用。對于殘疾人來說，接觸時間的最小值應為1s。技術委員會應根據(jù)殘疾人的特點與產(chǎn)品的使用別考慮有關情況。根據(jù)接觸時間的不同，從附錄A的曲線圖中或表A.1中確定灼接觸時間在10s～1min之間的熱表面灼傷閾值，可根據(jù)附錄A中接觸時間為10s的相應材料的灼傷閾值與表A.1中接觸時間為1min的灼傷閾值，通過采用對數(shù)內(nèi)插法得出。接觸時間大于1min,且處于表A.1規(guī)定時間段之間，應在灼傷閾值范圍下端運用對數(shù)內(nèi)插法確定灼傷閾值。接觸時間為0.5s～10s之間的灼傷閾值見A.2。在附錄A規(guī)定的各類材料灼傷閾值范圍內(nèi)：某些情況下，附錄A和表A.1中未明確提及的材料，可根據(jù)其導熱性能估計灼傷閾值。其熱慣量木材。從具有相同熱慣量的材料組中得出該材料相應的灼傷閾值。前提條件是，所求材料的熱慣量與據(jù)本標準得出其灼傷閾值。這種方法適用于塑料(例如：聚苯乙烯),其導熱性能可根據(jù)附錄A中描述的塑料材料獲取。如果對于某些材料的灼傷閾值有疑問，技術委員會可根據(jù)ISO13732-1規(guī)定的內(nèi)容如果產(chǎn)品在正常使用過程中會被兒童接觸到，應選擇附錄A中各曲線圖中材料灼傷閾值范圍下端的值，以便其接觸時間在1s～10s之間。對于兒童專用的產(chǎn)品，推薦選擇灼傷閾值范圍下端的值。對于接觸時間在10s～1min之間的產(chǎn)品，應在灼傷閾值范圍下端運用對數(shù)內(nèi)插法確定灼傷閾值。若接注：依據(jù)產(chǎn)品標準規(guī)定也可以進行風險評估(見第4章)。8GB/T34662—2017/IECGuide117:2010(規(guī)范性附錄)A.1總則附錄規(guī)定了灼傷閾值的表面溫度數(shù)據(jù)。灼傷風險評估可以通過比較測量的表面溫度、A.2中規(guī)定的灼傷閾值得出。導致皮膚灼傷的表面溫度取決于表面的材料組成、皮膚與表面接觸的持續(xù)時間。對上述關系的描述見圖A.1,圖A.1還顯示了導熱性能、灼傷閾值相似的幾組材料的上述關系。灼傷閾值曲線上的一點表示，當皮膚與熱表面接觸時，在接觸時間一定的情況下，出現(xiàn)皮膚淺層灼傷與不發(fā)生皮膚灼傷之間的表面溫度。表面溫度在灼傷閾值曲線以下通常不會導致皮膚灼傷，表面溫度在灼傷閾值曲線上會導致皮膚發(fā)生灼傷(見附錄B)。表A.1。如果接觸時間很短，灼傷閾值不會形成圖A.1中描述的連續(xù)曲線，而是離散曲線。上述情況是考慮當接觸時間很短時，皮膚開始發(fā)生灼傷與不發(fā)生灼傷之間的溫度界限還不完善這一事實得出的。灼傷閾值取決于以下因素：——皮膚表面的濕度(出汗情況);——皮膚沾染雜物(如油脂);——灼傷閾值科學研究的不確定性(見附錄B)。上述因素與不同組材料的導熱性能比較的話，影響還是較小的。當接觸時間很長時，不確定因素比接觸時間短的情況下少，可以確定準確的灼傷閾值。長時間接觸時，不同組材料的灼傷閾值的差別也將消失。A.2灼傷閾值的數(shù)據(jù)A.2.1接觸時間在1s～10s的灼傷閾值A.2.1.1概述接觸時間在1s～10s之間時，灼傷閾值不用數(shù)字表示，而是根據(jù)接觸時間長短用圖表示。將導熱性能相似的不同材料的灼傷閾值綜合起來，也以此方式表示。圖A.2中提供的灼傷閾值適用于裸金屬的光滑表面。表面粗糙的金屬，其灼傷閾值可能在光滑表9GB/T34662—2017/IECGuide117:2010面金屬的灼傷閾值上方，但不會超過圖中給出的灼傷閾值范圍中溫度值上限的2℃。A.2.1.3帶保護層的金屬材料金屬保護層對灼傷閾值的影響見圖A.3a)和圖A.3b)。其灼傷閾值高于裸金屬灼傷閾值。為了確定帶保護層金屬材料的灼傷閾值，在圖A.2所示裸金屬灼傷閾值的基礎上加上溫升，見圖A.3a)和A.2.1.4陶瓷、玻璃和石質(zhì)材料陶瓷、玻璃陶瓷、玻璃、精瓷和石質(zhì)材料(例如，大理石、混凝土等)的灼傷閾值變化見圖A.4。大理石和混凝土的灼傷閾值位于圖中灼傷閾值范圍的下限。而玻璃的灼傷閾值處于灼傷閾值范圍的上限。A.2.1.5塑料材料A.2.1.6木質(zhì)材料木質(zhì)材料的灼傷閾值變化見圖A.6。對于水含量很小的軟木質(zhì)材料，適用于木質(zhì)材料灼傷閾值變化范圍上限的數(shù)值。對于水含量很大的硬木質(zhì)材料，應采用木質(zhì)材料灼傷閾值變化范圍下限的數(shù)值。A.2.2接觸時間為1min或更長的灼傷閾值皮膚與熱表面接觸時間在1min和1min以上的灼傷閾值見表A.1。℃℃11塑料2陶瓷3金屬4灼傷閥值348h接觸時間2圖A.1材料灼傷閾值與接觸時間的關系圖GB/T34662—2017/IECGuide117:2010注：區(qū)域1表示沒有灼傷風險；區(qū)域2表示灼傷閾值；區(qū)域3表示發(fā)生灼傷風險。圖A.2皮膚與無涂層的裸金屬的熱光滑表面接觸情況下的灼傷閾值變化b)涂有特殊材料保護層后的圖A.2所示圖A.3涂有保護層后的圖A.2所示裸金屬灼傷閾值的溫升注：區(qū)域1表示沒有灼傷風險；區(qū)域2表示灼傷閾值；區(qū)域3表示發(fā)生灼傷風險。圖A.4皮膚與陶瓷、玻璃和石質(zhì)材料熱光滑表面接觸情況下的灼傷閾值變化GB/T34662—2017/IECGuide117:2010圖A.5皮膚與塑料熱光滑表面接觸情況下的灼傷閾值變化圖A.6皮膚與木質(zhì)材料熱光滑表面接觸情況下的灼傷閾值變化表A.1更長接觸時間情況下的灼傷閾值材料接觸時間下的灼傷閾值/℃8h或更長時間裸金屬材料涂保護層的金屬材料陶瓷、玻璃和石質(zhì)材料塑料材料木質(zhì)材料注：接觸時間在本表規(guī)定時間之間的灼傷閾值可用對數(shù)內(nèi)插法推算。接觸時間1min、灼傷閾值51℃的情況同樣適用于本表中未規(guī)定的其他導熱系數(shù)良好的材料。接觸時間8h甚至更長時、所有材料的灼傷閾值均為43℃的情況，僅適用于人體一小部分(小于人體整個皮膚表面的10%)或頭部一小部分(小于頭部整個皮膚表面的10%)接觸熱表面。如果接觸面積不是人體的局部或接觸熱表面的是面部關鍵部位(例如：鼻孔),即使表面溫度不超過43℃,也有可能發(fā)生嚴重損傷。GB/T34662—2017/IECGuide117:2010(資料性附錄)A.2中規(guī)定的灼傷閾值經(jīng)過了多個研究團隊的科學研究。由于豬的皮膚與人體皮膚類似，科學家Moritz和Henriques對豬的皮膚進行了試驗。他們研究了會引起皮膚灼傷的皮膚表層溫度閾值，研究結果發(fā)現(xiàn)皮膚灼傷的發(fā)生取決于皮膚表面溫度和皮膚暴露在高溫環(huán)境中的時間。研究結果是，兩位科學家區(qū)分了皮膚表面兩種溫度界限的最高值。低溫是無灼傷和皮膚灼傷可修復之間的界限，高溫是皮膚灼傷可修復和皮膚灼傷不可修復之間的界限。膚和深層皮膚溫度傳遞的計算公式。通過采用Moritz和Henriques提出的皮膚灼傷閾值，可以計算出皮膚接觸熱表面時導致皮膚灼傷的熱表面溫度。科學家Marzetta開發(fā)了一項工具并命名為“thermesthesiometer”,能夠測量皮膚接觸熱表面時皮膚的表層溫度?？茖W家Siekmann使用這項工具確定了造成皮膚灼傷的熱表面溫度。他試驗了熱表面的不同溫量設備測量了此時的表面溫度。他對不同材料和不同接觸時間的熱表面均進行了測量?？茖W家Bauer和Manzinger對老鼠和豬進行了實驗，確定了動物皮膚接觸不同材料熱表面時導致不同深度和嚴重程度灼傷的溫度值。盡管溫度間梯度很大，他們的研究結果與Siekma科學家Siekmann測量得到的短時間內(nèi)造成皮膚灼傷的表面溫度與科學家吳通過公式計算確定的表面溫度相差2℃~3℃。對于低導熱性的材料，測量結果和公式計算結果保持一致，但是當熱表面為依據(jù)科學家Moritz和Henriques的測量結果。短時間接觸的灼傷閾值不確定性很大，主要原因有：——導熱性區(qū)別不大的材料可以歸納為一組，以方便對ISO所有上述因素對準確確定灼傷閾值造成了不確定性?？紤]這些不確定性后，灼傷閾值不會形成連閾值可以通過圖A.2無涂層金屬灼傷閾值和表A.1裸金屬灼傷閾值的下限值得出。表A.1中未列出灼傷閾值的材料，可以根據(jù)6.2的規(guī)定確定。如果材料的熱導性確定，根據(jù)6.2的規(guī)定確定是可行的。熱性能、熱容量、密度和熱慣量是材料的重要性能。材料的熱性能值見附錄C,或通過測量得出。如果熱性能與6.2中列出的各組材料的熱性能差異很大，通過本標準無法確定灼傷閾會與熱表面接觸)。疼痛閾值的溫度數(shù)據(jù)也可能會確GB/T34662—2017/IECGuide117:2010(資料性附錄)某些材料的熱性能實驗數(shù)據(jù)見表C.1。表C.1某些材料的熱性能(實驗數(shù)據(jù))材料導熱系數(shù)W/(m·K)比熱(熱容量)103·J/(kg·K)密度103·kg/m3熱慣量皮膚(平均值)0.554.6水0.604.192.53金屬材料鋁0.8722.71481黃銅(平均值)85.50.3778.9鋼45.30.461玻璃材料普通玻璃0.880.670派熱克斯玻璃0.8382.252.14硼鈉硅酸鹽0.8382.25石質(zhì)材料石頭0.920.838磚0.630.8380.90大理石2.300.8805.48混凝土2.430.9222.475.51塑料(平均值)0.250.49ABS樹脂0.180.21碳氟化合物0.250.9222.130.49聚酰胺6、11、6、60.212.100.49乙縮醛0.230.46醋酸纖維素0.260.49聚苯乙烯GP0.120.18聚乙烯塑料(平均值)0.322.100.930.61酚醛塑料(平均值)0.420.72聚苯烯塑料0.120.21木質(zhì)材料(平均值)0.180.660.233白臘木0.180.650.205樺木0.170.710.193橡木0.190.700.230松木0.160.600.169注：派熱克斯玻璃是一種耐熱玻璃，提供該產(chǎn)品的相關資料僅為方便使用，不作為本標準認可的依據(jù)。GB/T34662—2017/IECGuide117:2010(資料性附錄)D.1灼傷防護措施(概述)根據(jù)第4章的規(guī)定，以下措施可以單獨使用也可以組合使用?！档捅砻鏈囟龋弧捎梅雷o裝置(隔板或擋板);——安裝警示標識(見ISO13732-1附錄H); D.2防護措施示例D.2.1帶內(nèi)燃機的便攜手持式動力工具的防護措施以帶內(nèi)燃機的便攜手持式動力工具為例，來說明防止灼傷風險而采取的各種必要的防護措施。帶D.2.2汽缸和回氣管D.2.3過渡區(qū)域操作手柄和高溫汽缸或回氣管之間過渡區(qū)域的保護措施更為復雜。與操作手柄相對的高溫零部件GB/T34662—2017/IECGuide117:2010的上部區(qū)域應進行特別仔細的檢查。無意識接觸上述區(qū)域的可能性遠高于無意接觸動力工具外表面的可能性。保護措施之一是降低與動力工具上部區(qū)域發(fā)生無意識接觸的可能性。這可通過保持操作手柄若保護性隔板的溫度高于ISO13732-1:2006第6章規(guī)定的溫度時，需要進一步采取防護措施來防止灼傷風險。在上述情況下，保護性隔板在設計時應降低其導熱性能。這可以通過采用特殊的表面結[1]MORITZ,A.R.,HENRIQUES,F.C.TherelativeImportanceofTimeandSurfaceTempera-tureintheCausationofCutaneousBurns.StudiesofThermalInjuryⅡ.Am.J.Path.,1947,Vol.23,p659.[2]WU,Y.C.MaterialPropertiesCriteriaNo.4,p.573.[3]WU,Y.C.ControlofThermalImpactforThermalSafety.A/AAJournal,May1977,Vol.15,No5,p.674,AmericanInstituteofAeronauticsandAstronautics.[4]MARZETTA,L.A.AThermesthesiometer-AnInstrumentforBurnHazardMeasurement.IEEETransactionsonbiomedicalEngineering,Communications,September1974;andMARZETTA,L.A.EngineeringandConstructionManualforanInstrumenttoMakeBurnHazardMeasurementinConsumerProducts.NBSTechnicalNote816U.S.DepartmentofCommerceNationalBureau