電動(dòng)工具安全認(rèn)證的由來及其考核的必要性

吳限

摘 要：電動(dòng)工具能大幅減輕勞動(dòng)的強(qiáng)度并提高工作效率，實(shí)現(xiàn)手工操作機(jī)械化，因而被廣泛用于建筑、裝潢、汽車、機(jī)械、電力、橋梁、園藝、造船等領(lǐng)域。隨著電動(dòng)工具的大范圍使用，因設(shè)計(jì)缺陷或生產(chǎn)質(zhì)量等問題，使用者在使用過程中發(fā)生安全事故，造成人身傷害的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，本文對(duì)電動(dòng)工具安全認(rèn)證的必要性及安全認(rèn)證對(duì)電動(dòng)工具產(chǎn)品的危險(xiǎn)因素的規(guī)避和考核進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)工具；安全；風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避；標(biāo)準(zhǔn)

中圖分類號(hào)：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

電動(dòng)工具種類繁多，可按照操作方式的不同分為臺(tái)式工具和手持式工具，也可以按照動(dòng)力源不同分為，直流工具，交流工具，根據(jù)加工對(duì)象材料不同分為金屬加工工具，木材加工工具，石材加工工具，園林工具，這些工具被廣泛應(yīng)用于不同場合，在不同的工作操作環(huán)境中被大量使用，安全認(rèn)證機(jī)制主要是通過“統(tǒng)一目錄，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)法規(guī)、合格評(píng)定程序”等一系列方式，建立與國際規(guī)則相一致的技術(shù)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和合格評(píng)定程序，安全認(rèn)證對(duì)于制造廠商或者貿(mào)易商來說可促進(jìn)電動(dòng)工具貿(mào)易便利化和自由化，通過第三方的安全認(rèn)證對(duì)自己的產(chǎn)品的安全性結(jié)論和數(shù)據(jù)對(duì)產(chǎn)品安全性有充分的認(rèn)知，而對(duì)終端使用用戶來說所購買的產(chǎn)品的安全性有了有效的證明，從而規(guī)避了潛在風(fēng)險(xiǎn)，人身安全得以保障。本文通過對(duì)安全認(rèn)證所依據(jù)的相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)中測(cè)試條款的舉例分析，對(duì)相關(guān)電動(dòng)工具產(chǎn)品使用中可能存在的危險(xiǎn)因素和安全標(biāo)準(zhǔn)的判定給出自己的分析。

一、電動(dòng)工具發(fā)展概況及電動(dòng)工具安全認(rèn)證的發(fā)展

1.電動(dòng)工具發(fā)展概況

德國泛音于1895年制造出世界上第一臺(tái)直流電鉆。1927年，出現(xiàn)了供電頻率為150Hz～200Hz的中頻電動(dòng)工具，它既具有單相中串激電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高的優(yōu)點(diǎn)，又具有三相工頻電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、可靠的優(yōu)點(diǎn)，但因需用中頻電流供電，使用受到限制。到了60年代，隨著電池制造技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了用鎳鎘電池作為電源的無電源線的電池式電動(dòng)工具。到70年代中后期，無繩電動(dòng)工具在歐美、日本得到廣泛使用。電動(dòng)工具最初用鑄鐵作外殼，后改用性能更佳的鋁合金作外殼。60年代，熱塑性工程塑料在電動(dòng)工具上獲得應(yīng)用，并實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)工具的雙重絕緣，保障了電動(dòng)工具的使用安全性。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著鋰電技術(shù)的發(fā)展，以鋰電池作為電源的無電源線的電池式電動(dòng)工具得到了普及和長足的發(fā)展，鋰電池相比于老式的鎳鎘電池、鎳氫電池更加輕便和耐用，也更加的環(huán)保。從電動(dòng)工具出現(xiàn)到現(xiàn)在，經(jīng)過一百多年的發(fā)展，電動(dòng)工具產(chǎn)品的生產(chǎn)已經(jīng)非常的成熟，全球80%以上的電動(dòng)工具是我國生產(chǎn)的。

2.電動(dòng)工具安全認(rèn)證的發(fā)展

電動(dòng)工具的安全認(rèn)證已在國內(nèi)外受到普遍的重視。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、銷售以及使用等整個(gè)過程中，電動(dòng)工具的制造商需要第三方幫助，以保證制造的產(chǎn)品符合公認(rèn)的安全及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，使產(chǎn)品能夠保證進(jìn)入國內(nèi)外市場，提高產(chǎn)品的信譽(yù)。在國際上，已有許多國家和機(jī)構(gòu)建立了認(rèn)證體制，設(shè)立了認(rèn)證標(biāo)志，比如德國的T?V，英國的BSI，瑞士的SGS等機(jī)構(gòu)都設(shè)有對(duì)電動(dòng)工具進(jìn)行安全認(rèn)證的部門和業(yè)務(wù)。我國于1985年建立了“中國電工產(chǎn)品認(rèn)證委員會(huì)”，批準(zhǔn)成立“中國電工產(chǎn)品認(rèn)證委員會(huì)電動(dòng)工具認(rèn)證試驗(yàn)站”，頒布了《電動(dòng)工具認(rèn)證細(xì)則》。凡經(jīng)認(rèn)證合格的電動(dòng)工具各類產(chǎn)品，由中國電工產(chǎn)品認(rèn)證委員會(huì)統(tǒng)一頒發(fā)認(rèn)證書證和3C認(rèn)證標(biāo)志。為提高電動(dòng)工具產(chǎn)品質(zhì)量，維護(hù)用戶的經(jīng)濟(jì)利益，保障人生安全，增強(qiáng)電動(dòng)工具產(chǎn)品在國際市場上的競爭能力，原機(jī)械工業(yè)部、商業(yè)部、國家商檢局以及物質(zhì)局于1986年5月聯(lián)合發(fā)出通知，決定對(duì)電動(dòng)工具產(chǎn)品實(shí)行強(qiáng)制的安全認(rèn)證。從1988年7月1日起，對(duì)電鉆、電錘等16種產(chǎn)品實(shí)施第一批強(qiáng)制認(rèn)證。凡企業(yè)持有合格證書，產(chǎn)品上有合格標(biāo)志的電動(dòng)工具產(chǎn)品才允許生產(chǎn)和銷售。

二、電動(dòng)工具使用中存在的潛在危險(xiǎn)

在電動(dòng)工具的使用過程中存在對(duì)人體造成的傷害的可能，以下我以幾個(gè)電動(dòng)工具產(chǎn)品舉例，陳述一下電動(dòng)工具在使用過程中可能對(duì)操作者造成的傷害和潛在危險(xiǎn)。

以角磨機(jī)為例，小角磨的研磨片或者切割片的工作旋轉(zhuǎn)速度超過10000r/min，如使用質(zhì)量不好的研磨盤，在負(fù)載工作過程中很可能出現(xiàn)研磨片爆裂，碎片飛出的情況。手持式電動(dòng)工具因?yàn)轶w積相對(duì)較小，便于移動(dòng)使用，在粗暴使用環(huán)境下可能受到激烈撞擊，機(jī)殼有破損的可能，那么這些破損是有可能破壞產(chǎn)品的絕緣結(jié)構(gòu)的，造成可觸及帶電體，或爬電距離和電氣間隙不足的問題。

再以電圓鋸為列，圓鋸所使用的帶鋸齒的鋸片高速旋轉(zhuǎn)，用來實(shí)現(xiàn)對(duì)木材進(jìn)行切割、加工，鋒利的鋸片在工作過程中是非常的危險(xiǎn)的，由于鋸齒要和工件接觸，木材加工過程中需要觀察和排屑，所以電圓鋸類產(chǎn)品的鋸齒和運(yùn)動(dòng)部件不是完全的被保護(hù)包封起來的，如果暴露的區(qū)域過大，或設(shè)計(jì)不合理就可能在使用中對(duì)使用者造成嚴(yán)重的機(jī)械傷害。

再以電錘為例，電錘在連續(xù)使用過程中電機(jī)工作發(fā)熱，氣缸不斷摩擦發(fā)熱，機(jī)身的很多可接觸部件都發(fā)熱嚴(yán)重，很可能會(huì)對(duì)使用者造成燙傷，如果脫扣扭力的設(shè)置過大，在使用中無法實(shí)現(xiàn)正常脫扣，使用者的胳膊可能因電錘無法脫扣而被扭傷，連續(xù)的工作也可能使操作者的聽力受到損傷，連續(xù)的錘擊作用力通過電錘手柄傳道操作者手臂，長時(shí)間的工作也可能對(duì)手臂產(chǎn)生嚴(yán)重傷害。

切割機(jī)和斜切鋸這類產(chǎn)品的使用會(huì)有大量的鐵屑和木屑排出，如果設(shè)計(jì)不合理，或者沒有警告使用者這方面的危險(xiǎn)可能性，沒有要求使用者使用防護(hù)裝置，出屑口朝向使用者，排出的廢屑可能對(duì)人體的眼睛，呼吸道帶來嚴(yán)重的傷害。

以上的例子能夠看出，不同電動(dòng)工具因其設(shè)計(jì)的目的不同，在使用過程中給使用者帶來的危險(xiǎn)也不相同，如果不加以重視，這些不合理的產(chǎn)品就有可能給使用者帶來安全的隱患，一旦危險(xiǎn)發(fā)生，造成損失對(duì)于制造商來說帶來的影響是不可想象的。所以按照安全認(rèn)證的要求對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試和結(jié)構(gòu)檢查評(píng)估對(duì)于這些危險(xiǎn)的規(guī)避能夠起到立竿見影的作用，安全認(rèn)證對(duì)于電動(dòng)工具來說是非常必要且不可或缺的一部分。

三、電動(dòng)工具的安全認(rèn)證考核點(diǎn)淺析

以斜切鋸為例，如果申請(qǐng)國際電工委員會(huì)IEC的CB體系的安全認(rèn)證，產(chǎn)品則需要滿足IEC 61029-1和IEC 61029-2-9安全標(biāo)準(zhǔn)的要求，以下從觸電防護(hù)，工作發(fā)熱和機(jī)械強(qiáng)度三點(diǎn)作為考核點(diǎn)從安全認(rèn)證的角度來分析一下。

1.觸電防護(hù)

根據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)第八章節(jié)的對(duì)觸電保護(hù)的要求給出的評(píng)判方法，對(duì)于屬于二類結(jié)構(gòu)的斜切鋸產(chǎn)品，通過檢驗(yàn)和必要時(shí)圖1、圖2所示的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)觸指和探針來檢驗(yàn)是否符合安全標(biāo)準(zhǔn)對(duì)觸電保護(hù)的要求。在拆除可拆卸部件后，通過觸指和探針對(duì)每一個(gè)可能的位置進(jìn)行試驗(yàn)。要求觸指不得觸及裸露的帶電部分或僅由漆、琺瑯、紙、棉花、氧化膜、密封化合物或類似覆蓋物保護(hù)的帶電部分，對(duì)于II類工具，用探針也不得觸及上述部分。對(duì)于II類工具，觸指不得觸及僅有基本絕緣與帶電部件隔離的金屬部件。以上要求簡單地說既是，探針不能碰到任何帶電體，觸指不得觸及任何基本絕緣或者帶電體。通過以上的這些評(píng)判方法可以看出，安全標(biāo)準(zhǔn)其實(shí)就是模仿了在實(shí)際使用的過程中，人體在有意識(shí)和無意識(shí)的情況下能否觸碰到可能造成電擊危險(xiǎn)的帶電部件，試驗(yàn)觸指就是模仿了人的手指，而且考慮到了粗暴使用情況下，人手不會(huì)碰到二類工具的基本絕緣部分，從而保證不會(huì)受到電擊的威脅，而探針體積更小，測(cè)試部分更細(xì)，用來確保使用者即使在刻意，有意識(shí)的通過一些縫隙，孔隙等去觸碰某些被機(jī)殼保護(hù)住的部件時(shí)，也不會(huì)碰到危險(xiǎn)的帶電體部分。

2.工作發(fā)熱

對(duì)產(chǎn)品正常使用中的發(fā)熱情況的考核按照安全標(biāo)準(zhǔn)的溫升測(cè)試的要求進(jìn)行，通過在下述條件下測(cè)定各部分的溫升來檢驗(yàn)是否符合要求：工具在靜止的空氣中，在正常負(fù)載或在取得額定輸入功率所必需的轉(zhuǎn)矩負(fù)載條件下，以一個(gè)等于額定電壓0.94倍，1.00倍或1.06倍的電源電壓下運(yùn)行。所加力矩為在額定電壓下運(yùn)行或額定電壓范圍平均值下運(yùn)行是上述三種負(fù)載條件下最不利的一種所記錄下的轉(zhuǎn)矩值，并保持不變，同時(shí)將電壓調(diào)至0.94倍或1.06倍額定電壓或額定電壓范圍平均值。選用的運(yùn)行時(shí)間為對(duì)正常負(fù)載所規(guī)定的時(shí)間。繞組溫升用電阻法測(cè)定，工具按照電機(jī)設(shè)計(jì)的工作制運(yùn)行。在測(cè)試中，熱斷路器不應(yīng)動(dòng)作，溫升值不得超過規(guī)定數(shù)值。如有密封化合物，比如潤滑用的油脂，不應(yīng)流出。通過以上的測(cè)試以及評(píng)判方法可以看出，標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法模仿的是在電網(wǎng)下電動(dòng)工具在按照設(shè)計(jì)的工作制及功率下正常使用情況下，電機(jī)的發(fā)熱狀況是否會(huì)影響電動(dòng)工具的正常使用狀態(tài)，是否有極端的過熱現(xiàn)象或者影響產(chǎn)品正常使用的危險(xiǎn)情況出現(xiàn)。

3.機(jī)械強(qiáng)度

工具應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，其結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受在正常使用中可預(yù)見的粗暴操作，針對(duì)機(jī)械強(qiáng)度的試驗(yàn)后，工具應(yīng)能承受標(biāo)準(zhǔn)要求的耐電壓試驗(yàn)，并且不應(yīng)出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)涵義內(nèi)的損傷，尤其是帶電部分不應(yīng)變成可觸及的。通過標(biāo)準(zhǔn)要求的沖擊錘測(cè)試和刷握和刷握蓋扭矩測(cè)試來評(píng)判產(chǎn)品是否符合安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。電動(dòng)工具作為在相對(duì)惡劣環(huán)境下使用的產(chǎn)品，其機(jī)械強(qiáng)度會(huì)在其生命周期中可能會(huì)被多次考驗(yàn)，而安全認(rèn)證通過按照安全標(biāo)準(zhǔn)要求的測(cè)試去考核產(chǎn)品其機(jī)械強(qiáng)度就是模仿在產(chǎn)品使用過程中可能遭受到的沖擊情況，過于脆弱的機(jī)械強(qiáng)度可能在遭受可預(yù)見的撞擊或者多次更換碳刷后造成產(chǎn)品電氣安全下降以至于無法滿足安全標(biāo)準(zhǔn)要去的情況。通過試驗(yàn)和考核，滿足安全標(biāo)準(zhǔn)要求的足夠機(jī)械強(qiáng)度對(duì)產(chǎn)品制造商和使用者來說都是必需的，通過這種量化的方式來確保產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度是足夠的。

結(jié)論

經(jīng)以上的闡述和舉例可以看出，安全是電動(dòng)工具設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的大前提和基本要素，沒有可靠安全保障的電動(dòng)工具產(chǎn)品是沒有生命力和前途的，全球市場對(duì)現(xiàn)代化的成熟的工業(yè)產(chǎn)品有著巨大的需求，一款好的產(chǎn)品不應(yīng)該是孤立的，它應(yīng)該是有序的，應(yīng)該是系統(tǒng)的，它的安全性也應(yīng)該是符合相關(guān)的安全要求，以及銷售當(dāng)?shù)氐姆煞ㄒ?guī)的，所以作為產(chǎn)品安全性符合的安全認(rèn)證是成熟產(chǎn)品進(jìn)入市場前不可或缺的重要環(huán)節(jié)，安全認(rèn)證基于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的安全測(cè)試能夠最大限度地保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)的安全性和合理性，安全認(rèn)證作為一個(gè)產(chǎn)品上市前的重要環(huán)節(jié)，他的存在給予了市場監(jiān)督部門更好的數(shù)據(jù)資料支持，給予市場上的購買者更多關(guān)于安全和質(zhì)量意味的信心。

參考文獻(xiàn)

[1] GB 13960.1-2008，可移式電動(dòng)工具的安全第一部分：通用要求[S].

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