GB 5226.1－2008新版國家強制性標準綜述

藺麗莉 黃祖廣

(①北京信息職業技術學院，北京 100015;②北京機床研究所，北京 100102)

安全是人類生存和發展的基本前提。隨著社會經濟水平的發展，科技的進步，在產品功能與質量的不斷完善中，產品是否安全，成為了社會愈來愈關注的問題。縱觀世界發達國家的發展歷程，它們在已經提升了產品功能和品質的今天，又將注意力轉移到產品是否滿足安全與衛生的基本要求上來。產品的安全性既是構建和諧社會的重要因素，同時又是發達國家為保護其國內市場，針對不同產品而設立的技術性貿易壁壘的主要“借口”之一。在涉及產品的安全方面，世界各國尤其是工業發達國家已經建立或正在建立較為完備的法規—標準—合格評定體系，而標準則是該體系中的最重要的一環。

2008年12月30日，國家質量監督檢驗檢疫總局和國家標準化管理委員會聯合發布了新版國家強制性標準——GB 5226.1－2008《機械電氣安全 機械電氣設備 第 1部分:通用技術條件》(以下簡稱GB5226.1－2008)，并于2010年2月1日起強制實施。GB5226.1－2008標準是一項極其重要的機械電氣設備安全通用標準，適用范圍廣，涉及金屬加工機械、塑料和橡膠機械、木工機械、起重機械、建筑和建材機械、農林機械、紡織機械、食品機械、印刷機械、皮革機械、制冷和空調機械、采暖和通風機械、物料搬用機械、包裝機械、采礦和采石機械和人員輸送機械、休閑機械等。貫徹好新版GB5226.1－2008標準，不僅有助于提高我國機械產品的電氣安全水平，保護人身和設備安全，也有助于促進我國機械產品的出口。為此，本文對新版GB5226.1－2008標準進行了簡要解讀，便于大家理解與實施好該標準。

1 標準概況

GB5226《機械電氣安全 機械電氣設備》為系列標準，分成如下幾個部分:

第1部分:通用技術條件;

第11部分:交流電壓高于1 000 V或直流電壓高于1 500 V但不超過36 kV的通用技術條件;

第31部分:縫紉機、縫制單元和系統的特殊安全和電磁兼容性方面的要求;

第32部分:起重機械通用技術條件;

第33部分:半導體專用設備的特殊要求。

GB5226.1－2008標準為GB 5226的第1部分。該標準等同采用國際電工委員會(IEC)發布的IEC60204－1:2005《機械安全 機械電氣設備 第1部分:通用技術條件》(第5版，英文版)制訂而成的，代替GB5226.1－2002《機械安全 機械電氣設備 第1部分:通用技術條件》。該標準所代表標準的歷次版本情況為:JB 2738－1980，GB5226 －1985，GB/T5226.1 －1996，GB5226.1 －2002。

2 標準制修訂背景

GB5226.1－2002《機械安全 機械電氣設備 第1部分:通用技術條件》等同采用的IEC60204－1:2002版標準，于2005年IEC發布了新的標準。為此，由全國工業機械電氣系統標準化技術委員會(SAC/TC231)根據IEC/TC44機械電氣安全技術委員會發布的IEC60204－1:2005新版標準組織計劃立項，修訂GB5226.1－2002《機械安全 機械電氣設備 第1部分:通用技術條件》標準，以促進我國機械電氣設備安全水平的提高。

根據國家標準化管理委員會國標委計劃［2006］81號《關于下達2006年第四批國家標準制修訂項目計劃的通知》附件中序號的583，由全國工業機械電氣系統標準化技術委員會(SAC/TC231)歸口，由北京機床研究所等單位負責起草制修訂GB 5226.1標準，項目計劃編號為:20068582－Q－604。

3 新舊版本的主要差異

GB5226.1－2008新版標準全部技術內容為強制性，其技術內容與GB5226.1－2002主要存在如下差異:

(1)標準名稱改為《機械電氣安全 機械電氣設備 第1部分:通用技術條件》。

(2)范圍擴大，不僅適用于機械的電氣和電子設備及系統，也適用于可編程序設備及系統。

(3)對活動機械保護接地作了規定。

(4)對電氣設備泄漏電流大于10 mA a.c或d.c提出附加保護接地要求。

(5)對控制功能增加了安全要求。

(6)對自動切斷電源作保護增加了相關說明及條件，對TN系統試驗作了規定。

(7)刪去電子設備一章(GB5226.1－2002年版的第11章)。

(8)增加了系統直接接觸的防護及常用導線截面積對照兩個附錄。

4 與一些國家間存在的差異

因不同國家國情不同，GB5226.1－2008新版標準中的個別技術內容與一些國家存在差異，具體如下:

(1)標準4.3.1條款中的“公共配電系統供電的電壓特性”技術內容，在歐洲按EN 50160:1999《公共配電系統供電的電壓特性》標準規定執行。

(2)標準5.1條款中的“例外情況”在美國是不允許的。

(3)標準5.1條款中的“建筑物的低電壓裝置中”在挪威不允許采用TN－C系統。

(4)標準5.2條款中的“保護接地導體連接用端子的識別”在美國可用“綠顏色，字母G或GR或GRD或 GND，或詞匯 ground或 grounding，或圖形符號IEC60417－5019(DB:2002－10)或任何組合”。

(5)標準6.3.3 b)、13.4.5 b)和 18.2.1 條款，在美國不允許TT電源系統。

(6)標準7.2.3條款，在法國和挪威“TN －S系統強制要求斷開中線”。

(7)標準7.2.3條款中第3段，在美國和挪威“中線配電不允許用IT系統”。

(8)標準9.1.2條款中，在美國“最大標稱交流控制電路電壓是120 V”。

(9)標準12.2條款中，在美國“機械上只允許絞合導線，外殼內0.2 mm硬導線除外。機械上允許最小動力電路導體，在多導體電纜或外殼中為0.82 mm(AWG18)”。

(10)標準中表5，在美國“導線截面積按使用美國線規(AWG)的ANSI/NFPA 79”中的規定，見附錄G。

(11)標準13.2.2條款中，在美國和加拿大“保護導線的顏色標識”用“綠色(帶或不帶黃色條紋)與黃/綠雙色組合”。

(12)標準13.2.3條款中，在美國和加拿大“接地中線”用“白色或天然灰”標識代替“淺藍色”標識。

(13)標準15.2.2條款第1段，在美國“導線間最大值為150 V”。第2段中的第5個波折號，在美國“照明電路的滿負載電流額定值不超過15 A”。

(14)標準16.4條款，在美國要求“銘牌標記”。

5 標準介紹

GB5226.1－2008新版標準的全部技術內容為強制性，該標準適用于機械(包括協同工作的一組機械)的電氣、電子和可編程序電子設備及系統，而不適用于手提工作式機械。標準所論及的設備是從機械電氣設備的電源引入處開始的。本標準適用的電氣設備或電氣設備部件，其標稱電壓不超過1 000 Va.c或1 500 Vd.c，額定頻率不超過200 Hz。對于有特殊要求的各種類型機械對安全性可提出特殊要求，例如:露天機械，使用、處理或生產易爆材料的機械，易爆易燃環境中使用的機械，礦山機械等。

GB5226.1－2008新版標準主要規定了機械電氣、電子和可編程序控制系統及設備的有關安全要求。標準技術內容共有18章，1個規范性附錄和6個資料性附錄。其標準內容結構具體如下:

第1章 范圍

第2章 規范性引用文件

第3章 定義

第4章 基本要求

第5章 引入電源線端接法和切斷開關

第6章 電擊防護

第7章 電氣設備的保護

第8章 等電位聯結

第9章 控制電路和控制功能

第10章 操作板和安裝在機械上的控制器件

第11章 控制裝置:位置、安裝和電柜

第12章 導線和電纜

第13章 配線技術

第14章 電動機及有關設備

第15章 附件和照明

第16章 標記、警告標志和參照代號

第17章 技術文件

第18章 檢驗

上述標準內容章節，與機械電氣設備各環節的對應關系如圖1所示。圖1為某典型機械和關聯設備的框圖，它示出了標準所涉及電氣設備的各個環節。圓括號內的數字為標準的章節號。

GB5226.1－200標準不包括機械電氣設備的所有技術要求(如防護、聯鎖或控制)，即使這些要求是其他標準或規則為保障人身免遭非電氣傷害所需要的。

6 標準有關問題說明

6.1 關于標準適用范圍

GB5226.1－2008標準適用于在中國市場銷售的各類工業機械設備的電氣設備及控制系統，不適用于GB4706系列標準范圍內的家用和類似家用器具相同的設備電氣設備及控制系統。

6.2 關于舊版GB5225.1－2002標準

由于強制性標準不存在替代關系，新版本頒布后，舊版本自行廢止。為此，GB5226.1－2008版標準正式實施之日起(即2010年2月1日)，GB5226.1－2002版標準自行廢止。但被其他標準帶年代號或注日期引用的具體條款除外。即便如此，標準用戶各方也應研究是否可以使用新版標準的可能性。

6.3 關于規范性引用文件

所謂“規范性引用文件”是指標準引用了這些文件的條款后，這些條款即構成了標準整體不可分割的組成部分，也就是說，所引用的條款與標準文件中規范性要素具有同等的效力。在貫徹標準時，要想符合標準，除了要遵守標準中規范性內容外，還要遵守規范性引用文件中被引用的條款。

GB5226.1－2008標準所規范性引用的71項文件中的條款，通過GB5226.1標準的引用而構成為本標準的條款。本標準規范性引用的這些條款即構成了GB5226.1－2008標準整體不可分割的組成部分，也就是說，GB5226.1－2008標準的技術內容是通過這些規范性引用條款來細化，其所引用的條款與標準文件中規范性要素具有同等的效力。

在規范性引用文件中，凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版不適用于本部分，然而鼓勵根據本部分達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版適用于本標準。

GB5226.1－2008標準的規范性引用文件包括GB標準64項、IEC標準6項和 ISO標準1項。其中，GB5226.1－2008標準規范性引用的IEC和ISO國際標準應以原文為準，其技術歸口單位譯文為參考，若這些IEC和ISO國際標準，已被我國等同或修改采用并發布，則這些標準可以代替相應的IEC和ISO國際標準。若規范性引用文件與GB5226.1－2008標準規定出現不協調的地方，應以本標準的規定為準。

GB5226.1－2008標準的規范性引用文件見由全國工業機械電氣系統標準化技術委員會組織編寫的《機械電氣系統安全標準匯編(上、下冊)》，該匯編收錄了該標準大部分的規范性引用文件。

6.4 關于“等電位聯結”

考慮到與國內電工術語叫法相統一，舊版標準中“等電位接地”修訂為新版的“等電位聯結”。GB5226.1－2008標準中的“等電位聯結”包括保護聯結和功能聯結兩者。保護聯結是為了保護人員防止來自間接接觸的電擊，是故障防護的基本措施。而功能聯結是為盡量減小電氣設備絕緣失效影響機械運行的后果，以及敏感電氣設備受電騷擾而影響機械運行的后果。

通常的功能聯結可由連接到保護聯結電路來實現，對于電氣設備的適當功能，而對保護聯結電路的電騷擾水平不是足夠低的場合，有必要將功能聯結電路連接到單獨的功能接地導體上(見圖2)。

6.5 關于“控制電路的接地故障”

控制電路的接地故障不應引起意外的起動、潛在的危險運轉或妨礙機械的停止。在GB5226.1－2008新版標準中，提出了如下具體方法和措施:

方法a:由控制變壓器供電的控制電路

(1)控制電路電源接地的情況，在電源點共用導體連接到保護聯結回路。所有預期要操作電磁或其他器件(如繼電器、指示燈)的觸點、固態元件等插入控制電路電源有開關的導線一邊與線圈或器件的端子之間。線圈或器件的其他端子(最好是同標記端)直接連接控制電路電源且沒有任何開關要素的共用導體(見圖3)。

例外:保護器件的觸點可以接在共用導線和線圈之間，以達到:在接地故障事件中，自動切斷電路，或連接非常短(如在同一電柜中)以致不大可能有接地故障(如過載繼電器)。

(2)控制電路由控制變壓器供電且不連接保護聯結回路，接線如圖3所示，并配備有在接地故障中自動切斷電路的器件。

方法b:控制電路由控制變壓器供電

變壓器帶中心抽頭繞組，中心抽頭連接保護接地回路，接線如圖4所示。圖中所有控制電路電源導線中，有包含開關元素的過電流保護器件。

對有中心抽頭的接地控制電路，1個接地故障會在繼電器線圈上留下50%的電壓。在這種情況下，繼電器會保持，導致不能停機。線圈或器件可在一邊或兩邊接通(或斷開)。

方法c:控制電路不經控制變壓器供電

(1)直接連接到已接地電源的相導體之間。

(2)直接連接到相導體之間或連接到不接地或高阻抗接地的電源相導體和中性導體之間。

在意外起動或停止失效事件中，或在方法c(2)的情況中，可能引起危險情況或損壞機械的那些機械功能的起動或停止，應使用切換所有帶電體的多極開關，在接地故障事件中應提供自動切斷電路的器件。

6.6 關于“在TN系統中，間接接觸的防護”

6.6.1 概述

間接接觸的防護應由過電流保護器件提供，在電路或設備中，如果在帶電部分和外露可導電部分或保護導體之間發生故障時，過電流保護器件應在足夠短的切斷時間內，自動切斷電路或設備的供電。對于機械，切斷時間不超過5 s視為足夠短。例外:不能保證5 s的切斷時間時，應提供措施(如輔助保護聯結)以防止來自同時可觸及的可導電部分之間預期觸摸電壓超出50 Va.c或120 Vd.c無紋波。

通過插座或不通過插座直接向Ⅰ類手持式或便攜式設備供電的電路(如在機械上輔助設備用的插頭/插座)，表1規定的最長切斷時間視為足夠短。

表1 TN系統的最長切斷時間

6.6.2 用過電流保護器件自動切斷電源作保護條件

過電流保護器件特性和回路阻抗應是那樣的:電氣設備內任何地方的相線和保護導體或外露可導電部分之間如果發生可忽略阻抗的故障時，將在規定的時間內(即≤5 s或≤依照表1的值)自動切斷電源。下列條件滿足本要求:

式中:Zs為包括電源、故障點和電源之間的帶電導體到故障點和帶電導體到保護導體的故障環阻抗，Ω;Ia為在規定的時間內引起切斷保護器件自動動作的電流，A;Uo為對地標稱交流電壓，V。

應注意由于故障電流使導體的溫度提高，其電阻也隨之增加。

注:計算短路電流的資料可以找到，例如在GB/T15544中或從短路保護器件的供方獲得。

6.6.3 用減小觸摸電壓使之低于50 V作保護條件

當不能采取6.6.2條的要求及選擇輔助聯結作為防護危險觸摸電壓的措施時，本保護條件意指觸摸電壓已減小到低于50 V以及保護電路的阻抗(ZPE)若不超出下式所示時，達到了保護條件。

式中:ZPE為裝置中設備的任何處和機械端子之間的保護聯結電路的阻抗，或是同時可觸及的外露可導電部分和(或)外部可導電部分之間的保護聯結電路的阻抗。

本條件證實通過使用標準中“TN系統試驗方法”的試驗1測量電阻RPE而獲得。若RPE的測出值不超出下式所示時，達到了保護條件。

式中:Ia(5s)為保護器件的5 s動作電流，A;RPE為機械上端子和設備的任何處之間的保護聯結電路的電阻，或是同時可觸及的外露可導電部分和(或)外部可導電部分之間的保護聯結電路的電阻。

注1:輔助保護聯結被認為是對防護間接接觸的補充。

注2:輔助保護聯結可以包括整個裝置、部分裝置、設備零件或配置。

6.7 關于“用自動切斷電源作保護條件的檢驗”

機械設備若通過自動切斷電源進行間接接觸的防護，對于自動切斷電源適用的保護條件應進行“用自動切斷電源作保護條件的檢驗”進行檢驗。GB5226.1－2008新版標準在18.2中對于TN系統，對于TT和IT系統的檢驗方法，分別做了更為具體的規定。而舊版標準僅規定了“保護接地電路的連續性”。即TN系統，采用“試驗1 保護聯結電路連續性的檢驗”和“試驗2 用自動切斷電源作保護條件的檢驗”進行。TT和IT系統按照GB/T16895.23－2005《建筑物電氣裝置第6－61部分:檢驗——初檢》標準規定進行。

7 標準的使用指南

GB5226.1－2008標準是一項通用安全標準，規定了許多通用技術要求，不一定完全適用于特定機械的電氣設備。因此，只是簡單的引用而不加任何限定地使用該標準，對于全面理解和實施該標準是不夠的。要使選擇能覆蓋GB5226.1－2008標準的全部技術要求。對于沒有產品系列標準或專用產品標準的機械，技術委員會在制定產品系列標準或專用產品標準時，以及機械制造廠商應按下列方式使用該標準:

(1)直接引用;

(2)從有關條文給出的技術要求中選擇最適用的;

(3)機械電氣設備的特殊要求由其他有關的標準適當覆蓋時，如必要，修改某些引用條文。

另外，提供的條文選項及修改，不能對按照機械風險評價要求的防護等級有不利影響。

當應用上述(1)～(3)三項原則時，有如下建議:

(1)引用本部分的有關條文:①遵照本部分，指出有關應用選擇的出處;②專用機械或設備要求修改或擴充的本部分條文。

(2)對于電氣設備的要求完全由本部分覆蓋時，可直接引用本部分。

在所有情況下，能對下列各項進行評價是非常重要的:①完成所需要的機械風險評價;②認真閱讀理解本標準的全部技術要求;③從本部分可供選擇的方法中選取可應用的技術要求;④識別不用于或不包括在本部分中的可供選擇的方法或附加的特殊要求;⑤明確規定這些特殊要求。

8 結語

GB5226.1－2008新版國家強制性標準是一項極其重要的機械電氣設備安全通用標準。標準適用范圍廣，內容豐富，因受篇幅限制，本文僅對標準的一些關鍵問題進行了說明。詳盡內容請閱讀該標準文本，以及GB5226.1－2008新版標準貫徹與實施配套的資料——《機械電氣系統安全標準匯編(上、下冊)》。

［1］GB 5226.1－2008機械電氣安全 機械電氣設備 第1部分:通用技術條件［S］.

［2］IEC 60204:2009 Safety of machinery-Electrical equipment of machines-Part 1:General requirements［S］.

［3］黃麟.GB5226.1－2002《機械電氣安全 機械電氣設備 第1部分:通用技術條件》使用指南［M］.北京:中國標準出版社，2003.

［4］趙欽志.機械電氣設備安全標準使用手冊［M］.北京:中國標準出版社，2004.

［5］黃祖廣.機械電氣系統安全標準匯編［M］.北京:中國標準出版社，2010.