ICS31.240 K05 中华人民共和国国家标准 GB/T28568—2012 电 工电子设备机柜 安全设计要求 Cabinetsforelectrotechnicalandelectronicequipment— Safetydesignrequirements 2012-06-29发布 2012-11-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由全国电工电子设备结构综合标准化技术委员会(SAC/TC34)提出并归口。 本标准起草单位:万控集团有限公司、东莞市迪迈工业装备有限公司、张家港市天翼电气成套结构 件有限公司、中煤电气有限公司、北京四方继保自动化股份有限公司、中兴通讯股份有限公司、华为技术 有限公司、国网电力科学研究院、国电南京自动化股份有限公司、慈溪奇国电器有限公司、江苏天港箱柜 有限公司、许继电气股份有限公司、张家港市天越电气有限公司、天津市正本电气有限公司、武汉通源电 气结构有限公司、许昌智能电网装备试验研究院、天津电气传动设计研究所、广东省东莞市质量监督检 测中心。 本标准主要起草人:木信德、杨博、马桂昌、曾伟、黎慧、朱亚斌、王亚智、张开国、田蘅、王蔚、陈爱军、 张实、张钰、吴蓓、江国庆、高忠曦、黄平、赵建明、申随章、宋宗翔、刘文、蔡维。 ⅠGB/T28568—2012 电工电子设备机柜 安全设计要求 1 范围 本标准规定了电工电子设备机柜安全设计的总则、基本要素和设计要求。 本标准适用于电工电子设备机柜(以下简称“机柜”)。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T4025—2010 人机界面标志标识的基本和安全规则 指示器和操作器件的编码规则 GB/T4026—2010 人机界面标志标识的基本和安全规则 设备端子和导体终端的标识 GB/T4205—2010 人机界面标志标识的基本和安全规则 操作规则 GB4208—2008 外壳防护等级(IP代码) GB/T4776—2008 电气安全术语 GB/T5465.2—2008 电气设备用图形符号 第2部分:图形符号 GB7947—2010 人机界面标志标识的基本和安全规则 导体颜色或字母数字标识 GB/T8582—2008 电工电子设备机械结构术语 GB/T12113—2003 接触电流和保护导体电流的测量方法 GB14598.27—2008 量度继电器和保护装置 第27部分:产品安全要求 GB/T18663.1—2008 电子设备机械结构 公制系列和英制系列的试验 第1部分:机柜、机架、 插箱和机箱的气候、机械试验及安全要求 GB/T18663.2—2007 电子设备机械结构 公制系列和英制系列的试验 第2部分:机柜和机架 的地震试验 GB/T18663.3—2007 电子设备机械结构 公制系列和英制系列的试验 第3部分:机柜、机架 和插箱的电磁屏蔽性能试验 GB/T19183.5—2003 电子设备机械结构 户外机壳 第3部分:机柜和箱体的气候、机械试验 及安全要求 GB19517—2009 国家电气设备安全技术规范 GB/T25295—2010 电气设备安全设计导则 3 术语和定义 GB/T8582—2008和GB/T4776—2008界定的术语和定义适用于本文件。 4 总则 4.1 机柜是电工电子设备机械结构产品属性的表现形态之一,其安全设计要求源于电工电子设备机械 结构的相关标准,而电工电子设备机械结构的安全设计则源于GB19517—2009、GB/T25295—2010、 1GB/T28568—2012 GB/T18663.1—2008、GB/T18663.2—2007、GB/T18663.3—2007。本标准是将这些基础标准中的 相关要求综合对机柜产品属性这一对象的进一步描述。 4.2 所谓机柜产品属性,即机柜可以作为商品由制造商提供给用户。 注:户外机柜应注意GB/T19183.5—2003的相关要求。 4.3 本标准指出了机柜的安全设计基本要素和设计要求。不排除可以达到要求的任何不同于本标准 所述的要求,只要这些方法经过试验或评估可以满足安全水平的要求。 4.4 机柜一般用金属材料制造,但其中的结构件可能会用其他非金属材料制造。在涉及安全设计时, 认为金属材料具备导电的特性,而非金属材料则应满足对绝缘材料的要求。 5 基本要素 5.1 概述 机柜的安全设计的基本要素会因产品的特点的不同而会有差异,应注意了解产品标准更为细致的 规定。 5.2 使用期限内的安全(预期寿命) 安全水平应在产品使用期限内保持不变,即保证在规定使用期限内机柜应保持规定的安全水平,即 使在超过适当使用期限,也不允许造成危险。 5.3 承受预见危险的能力 机柜应能承受预见会出现、且能引起危险的物理和化学作用(如静态或动态、液体或气体、热或特殊 气候等)时不会造成危险。并且: a) 一旦出现危险(过载),采用安全的技术手段中断技术过程(例如可立即切断电源); b) 能截获或处置由于材料缺陷、磨损或过载、跌落造成危险的部件。 5.4 电击危险防护的能力 对电击危险,其主要特征表现为: a) 人体构成闭合电路的一个组成部分,使人体的一部分相当于电路中的负载阻抗; b) 在一个相当长的持续时间间隔内,有一个足以危及人身安全的电流通过人体; c) 在人身的某两个部分之间施加一个足以危及人身安全的接触电压。 设计上,针对上述特征应采取相应的技术手段,实现对电击危险的防护: a) 电能直接作用的防护; b) 电能间接作用的防护。 电能直接作用的防护技术措施有: a) 绝缘技术; b) 防直接接触保护。主要的技术措施有:采用安全特低电压、外壳防护、电气隔离等; c) 防间接接触保护。主要的技术措施有:保护接地、双重绝缘结构、故障切断等。 5.5 耐热能力 由于电流的热效应、铁磁材料损耗、介质损耗、局部放电、机械损耗及设备内部的功能性发热元件会 使机柜的温度升高,而大于周围的环境温度。 固体绝缘在热应力作用下会使绝缘材料或工程塑料软化、变形、脱层。然后在机械应力作用下断 裂、破坏而丧失功能,造成电击危险;支撑带电零件的绝缘过热会引发燃烧而酿成火灾。 2GB/T28568—2012 电气绝缘的耐热能力和绝缘等级选择是机柜安全设计的必备因素。包括导电部件,支撑带电零件 的电气绝缘的耐热能力是依据其温度特性和固体绝缘物的耐热等级用温升指标来考核。温升限值的规 定对机柜因使用环境、工作周期、使用寿命的不一样而规定有不同限值。 5.6 防直接接触保护的能力 防直接接触保护设计要满足保护人和动物不受与机柜带电部分直接接触时所造成危险的要求。设 计的防护措施应在任何情况下,都能使危险的带电部分不会被有意或无意触及,或者将带电部分的电压 值或触及电流值降低到没有危险的程度。 在设计上,防直接接触保护一般采用绝缘防护、外壳或遮拦防护,采用安全特低电压等。 5.7 防间接接触保护的能力 外露可导电部分是指机柜的可触及的导电部分,不是带电部分,但在故障情况时能处于危险的接触 电压之下。 防间接接触保护设计要满足保护人和动物接触到机柜外露导电部分上危险的接触电压时所造成危 险的要求。 在设计上,间接接触保护一般采用接地保护。 5.8 可靠的电气联接和机械联接 应充分考虑机柜在使用中受到的热、振动及其他机械应力作用,其联接的松动或脱落而造成电击、 机械危险。 5.9 防止静电积聚的措施 应有防止静电积聚的技术措施。 5.10 选择适应的材料 材料的选择应满足: a) 采用的材料在产品制造过程中和所有可能的运行状态下都不能对人的健康、生命产生有害 影响; b) 应有足够的抗老化能力; c) 用于有腐蚀危险的部件应采用抗腐蚀的材料。 5.11 人体工效学的应用 机柜的外形、结构、尺寸、布局等要与人体尺寸、体力、环境和生理学、解剖学的特点相匹配,即符合 人类工程学。 相应的设计要求见GB/T4205—2010、GB/T4025—2010、GB/T4026—2010和GB7947—2010。 6 设计要求 6.1 环境适应性 6.1.1 使用环境温度 应设定机柜使用的最高环境温度和最低环境温度。也可给出24h的平均温度的要求。对运输、贮 存有温度要求时,也应给出适合的温度。 3GB/T28568—2012 一般规定为户内机柜的周围空气温度不超过40℃而且在24h内平均温度不超过35℃。周围空 气温度的下限为-5℃。 运输、贮存和安装条件一般为度范围在-25℃~+55℃之间。 6.1.2 大气条件 应规定机柜使用环境的大气条件。 一般规定为内机柜的大气条件为空气清洁,在最高温度为40℃时,其相对湿度不超过50%;在较 低温度时,允许有较大的相对湿度。例如在20℃时的相对湿度为90%,但应考虑到由于温度的变化, 有可能会偶尔产生适度的凝露。 6.1.3 污染等级 污秽对固体绝缘物的爬电距离和空气介质的电气间隙影响很大,设计上应控制机柜外界和运行中 产生的污秽,以减少在电气绝缘上的积沉,保证电气绝缘的介质强度。 为了确定电气间隙和爬电距离,应按下列四个微观环境的划分,确定机柜使用环境的污染等级: 污染等级1:无污染或仅有干燥的、非导电性的污染,该污染无任何影响。 污染等级2:一般仅有非导电性污染,然而应预期到凝露偶然发