GB 5226.1－2008新版国家强制性标准综述

蔺丽莉 黄祖广

(①北京信息职业技术学院，北京 100015;②北京机床研究所，北京 100102)

安全是人类生存和发展的基本前提。随着社会经济水平的发展，科技的进步，在产品功能与质量的不断完善中，产品是否安全，成为了社会愈来愈关注的问题。纵观世界发达国家的发展历程，它们在已经提升了产品功能和品质的今天，又将注意力转移到产品是否满足安全与卫生的基本要求上来。产品的安全性既是构建和谐社会的重要因素，同时又是发达国家为保护其国内市场，针对不同产品而设立的技术性贸易壁垒的主要“借口”之一。在涉及产品的安全方面，世界各国尤其是工业发达国家已经建立或正在建立较为完备的法规—标准—合格评定体系，而标准则是该体系中的最重要的一环。

2008年12月30日，国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会联合发布了新版国家强制性标准——GB 5226.1－2008《机械电气安全 机械电气设备 第 1部分:通用技术条件》(以下简称GB5226.1－2008)，并于2010年2月1日起强制实施。GB5226.1－2008标准是一项极其重要的机械电气设备安全通用标准，适用范围广，涉及金属加工机械、塑料和橡胶机械、木工机械、起重机械、建筑和建材机械、农林机械、纺织机械、食品机械、印刷机械、皮革机械、制冷和空调机械、采暖和通风机械、物料搬用机械、包装机械、采矿和采石机械和人员输送机械、休闲机械等。贯彻好新版GB5226.1－2008标准，不仅有助于提高我国机械产品的电气安全水平，保护人身和设备安全，也有助于促进我国机械产品的出口。为此，本文对新版GB5226.1－2008标准进行了简要解读，便于大家理解与实施好该标准。

1 标准概况

GB5226《机械电气安全 机械电气设备》为系列标准，分成如下几个部分:

第1部分:通用技术条件;

第11部分:交流电压高于1 000 V或直流电压高于1 500 V但不超过36 kV的通用技术条件;

第31部分:缝纫机、缝制单元和系统的特殊安全和电磁兼容性方面的要求;

第32部分:起重机械通用技术条件;

第33部分:半导体专用设备的特殊要求。

GB5226.1－2008标准为GB 5226的第1部分。该标准等同采用国际电工委员会(IEC)发布的IEC60204－1:2005《机械安全 机械电气设备 第1部分:通用技术条件》(第5版，英文版)制订而成的，代替GB5226.1－2002《机械安全 机械电气设备 第1部分:通用技术条件》。该标准所代表标准的历次版本情况为:JB 2738－1980，GB5226 －1985，GB/T5226.1 －1996，GB5226.1 －2002。

2 标准制修订背景

GB5226.1－2002《机械安全 机械电气设备 第1部分:通用技术条件》等同采用的IEC60204－1:2002版标准，于2005年IEC发布了新的标准。为此，由全国工业机械电气系统标准化技术委员会(SAC/TC231)根据IEC/TC44机械电气安全技术委员会发布的IEC60204－1:2005新版标准组织计划立项，修订GB5226.1－2002《机械安全 机械电气设备 第1部分:通用技术条件》标准，以促进我国机械电气设备安全水平的提高。

根据国家标准化管理委员会国标委计划［2006］81号《关于下达2006年第四批国家标准制修订项目计划的通知》附件中序号的583，由全国工业机械电气系统标准化技术委员会(SAC/TC231)归口，由北京机床研究所等单位负责起草制修订GB 5226.1标准，项目计划编号为:20068582－Q－604。

3 新旧版本的主要差异

GB5226.1－2008新版标准全部技术内容为强制性，其技术内容与GB5226.1－2002主要存在如下差异:

(1)标准名称改为《机械电气安全 机械电气设备 第1部分:通用技术条件》。

(2)范围扩大，不仅适用于机械的电气和电子设备及系统，也适用于可编程序设备及系统。

(3)对活动机械保护接地作了规定。

(4)对电气设备泄漏电流大于10 mA a.c或d.c提出附加保护接地要求。

(5)对控制功能增加了安全要求。

(6)对自动切断电源作保护增加了相关说明及条件，对TN系统试验作了规定。

(7)删去电子设备一章(GB5226.1－2002年版的第11章)。

(8)增加了系统直接接触的防护及常用导线截面积对照两个附录。

4 与一些国家间存在的差异

因不同国家国情不同，GB5226.1－2008新版标准中的个别技术内容与一些国家存在差异，具体如下:

(1)标准4.3.1条款中的“公共配电系统供电的电压特性”技术内容，在欧洲按EN 50160:1999《公共配电系统供电的电压特性》标准规定执行。

(2)标准5.1条款中的“例外情况”在美国是不允许的。

(3)标准5.1条款中的“建筑物的低电压装置中”在挪威不允许采用TN－C系统。

(4)标准5.2条款中的“保护接地导体连接用端子的识别”在美国可用“绿颜色，字母G或GR或GRD或 GND，或词汇 ground或 grounding，或图形符号IEC60417－5019(DB:2002－10)或任何组合”。

(5)标准6.3.3 b)、13.4.5 b)和 18.2.1 条款，在美国不允许TT电源系统。

(6)标准7.2.3条款，在法国和挪威“TN －S系统强制要求断开中线”。

(7)标准7.2.3条款中第3段，在美国和挪威“中线配电不允许用IT系统”。

(8)标准9.1.2条款中，在美国“最大标称交流控制电路电压是120 V”。

(9)标准12.2条款中，在美国“机械上只允许绞合导线，外壳内0.2 mm硬导线除外。机械上允许最小动力电路导体，在多导体电缆或外壳中为0.82 mm(AWG18)”。

(10)标准中表5，在美国“导线截面积按使用美国线规(AWG)的ANSI/NFPA 79”中的规定，见附录G。

(11)标准13.2.2条款中，在美国和加拿大“保护导线的颜色标识”用“绿色(带或不带黄色条纹)与黄/绿双色组合”。

(12)标准13.2.3条款中，在美国和加拿大“接地中线”用“白色或天然灰”标识代替“浅蓝色”标识。

(13)标准15.2.2条款第1段，在美国“导线间最大值为150 V”。第2段中的第5个波折号，在美国“照明电路的满负载电流额定值不超过15 A”。

(14)标准16.4条款，在美国要求“铭牌标记”。

5 标准介绍

GB5226.1－2008新版标准的全部技术内容为强制性，该标准适用于机械(包括协同工作的一组机械)的电气、电子和可编程序电子设备及系统，而不适用于手提工作式机械。标准所论及的设备是从机械电气设备的电源引入处开始的。本标准适用的电气设备或电气设备部件，其标称电压不超过1 000 Va.c或1 500 Vd.c，额定频率不超过200 Hz。对于有特殊要求的各种类型机械对安全性可提出特殊要求，例如:露天机械，使用、处理或生产易爆材料的机械，易爆易燃环境中使用的机械，矿山机械等。

GB5226.1－2008新版标准主要规定了机械电气、电子和可编程序控制系统及设备的有关安全要求。标准技术内容共有18章，1个规范性附录和6个资料性附录。其标准内容结构具体如下:

第1章 范围

第2章 规范性引用文件

第3章 定义

第4章 基本要求

第5章 引入电源线端接法和切断开关

第6章 电击防护

第7章 电气设备的保护

第8章 等电位联结

第9章 控制电路和控制功能

第10章 操作板和安装在机械上的控制器件

第11章 控制装置:位置、安装和电柜

第12章 导线和电缆

第13章 配线技术

第14章 电动机及有关设备

第15章 附件和照明

第16章 标记、警告标志和参照代号

第17章 技术文件

第18章 检验

上述标准内容章节，与机械电气设备各环节的对应关系如图1所示。图1为某典型机械和关联设备的框图，它示出了标准所涉及电气设备的各个环节。圆括号内的数字为标准的章节号。

GB5226.1－200标准不包括机械电气设备的所有技术要求(如防护、联锁或控制)，即使这些要求是其他标准或规则为保障人身免遭非电气伤害所需要的。

6 标准有关问题说明

6.1 关于标准适用范围

GB5226.1－2008标准适用于在中国市场销售的各类工业机械设备的电气设备及控制系统，不适用于GB4706系列标准范围内的家用和类似家用器具相同的设备电气设备及控制系统。

6.2 关于旧版GB5225.1－2002标准

由于强制性标准不存在替代关系，新版本颁布后，旧版本自行废止。为此，GB5226.1－2008版标准正式实施之日起(即2010年2月1日)，GB5226.1－2002版标准自行废止。但被其他标准带年代号或注日期引用的具体条款除外。即便如此，标准用户各方也应研究是否可以使用新版标准的可能性。

6.3 关于规范性引用文件

所谓“规范性引用文件”是指标准引用了这些文件的条款后，这些条款即构成了标准整体不可分割的组成部分，也就是说，所引用的条款与标准文件中规范性要素具有同等的效力。在贯彻标准时，要想符合标准，除了要遵守标准中规范性内容外，还要遵守规范性引用文件中被引用的条款。

GB5226.1－2008标准所规范性引用的71项文件中的条款，通过GB5226.1标准的引用而构成为本标准的条款。本标准规范性引用的这些条款即构成了GB5226.1－2008标准整体不可分割的组成部分，也就是说，GB5226.1－2008标准的技术内容是通过这些规范性引用条款来细化，其所引用的条款与标准文件中规范性要素具有同等的效力。

在规范性引用文件中，凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版不适用于本部分，然而鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版适用于本标准。

GB5226.1－2008标准的规范性引用文件包括GB标准64项、IEC标准6项和 ISO标准1项。其中，GB5226.1－2008标准规范性引用的IEC和ISO国际标准应以原文为准，其技术归口单位译文为参考，若这些IEC和ISO国际标准，已被我国等同或修改采用并发布，则这些标准可以代替相应的IEC和ISO国际标准。若规范性引用文件与GB5226.1－2008标准规定出现不协调的地方，应以本标准的规定为准。

GB5226.1－2008标准的规范性引用文件见由全国工业机械电气系统标准化技术委员会组织编写的《机械电气系统安全标准汇编(上、下册)》，该汇编收录了该标准大部分的规范性引用文件。

6.4 关于“等电位联结”

考虑到与国内电工术语叫法相统一，旧版标准中“等电位接地”修订为新版的“等电位联结”。GB5226.1－2008标准中的“等电位联结”包括保护联结和功能联结两者。保护联结是为了保护人员防止来自间接接触的电击，是故障防护的基本措施。而功能联结是为尽量减小电气设备绝缘失效影响机械运行的后果，以及敏感电气设备受电骚扰而影响机械运行的后果。

通常的功能联结可由连接到保护联结电路来实现，对于电气设备的适当功能，而对保护联结电路的电骚扰水平不是足够低的场合，有必要将功能联结电路连接到单独的功能接地导体上(见图2)。

6.5 关于“控制电路的接地故障”

控制电路的接地故障不应引起意外的起动、潜在的危险运转或妨碍机械的停止。在GB5226.1－2008新版标准中，提出了如下具体方法和措施:

方法a:由控制变压器供电的控制电路

(1)控制电路电源接地的情况，在电源点共用导体连接到保护联结回路。所有预期要操作电磁或其他器件(如继电器、指示灯)的触点、固态元件等插入控制电路电源有开关的导线一边与线圈或器件的端子之间。线圈或器件的其他端子(最好是同标记端)直接连接控制电路电源且没有任何开关要素的共用导体(见图3)。

例外:保护器件的触点可以接在共用导线和线圈之间，以达到:在接地故障事件中，自动切断电路，或连接非常短(如在同一电柜中)以致不大可能有接地故障(如过载继电器)。

(2)控制电路由控制变压器供电且不连接保护联结回路，接线如图3所示，并配备有在接地故障中自动切断电路的器件。

方法b:控制电路由控制变压器供电

变压器带中心抽头绕组，中心抽头连接保护接地回路，接线如图4所示。图中所有控制电路电源导线中，有包含开关元素的过电流保护器件。

对有中心抽头的接地控制电路，1个接地故障会在继电器线圈上留下50%的电压。在这种情况下，继电器会保持，导致不能停机。线圈或器件可在一边或两边接通(或断开)。

方法c:控制电路不经控制变压器供电

(1)直接连接到已接地电源的相导体之间。

(2)直接连接到相导体之间或连接到不接地或高阻抗接地的电源相导体和中性导体之间。

在意外起动或停止失效事件中，或在方法c(2)的情况中，可能引起危险情况或损坏机械的那些机械功能的起动或停止，应使用切换所有带电体的多极开关，在接地故障事件中应提供自动切断电路的器件。

6.6 关于“在TN系统中，间接接触的防护”

6.6.1 概述

间接接触的防护应由过电流保护器件提供，在电路或设备中，如果在带电部分和外露可导电部分或保护导体之间发生故障时，过电流保护器件应在足够短的切断时间内，自动切断电路或设备的供电。对于机械，切断时间不超过5 s视为足够短。例外:不能保证5 s的切断时间时，应提供措施(如辅助保护联结)以防止来自同时可触及的可导电部分之间预期触摸电压超出50 Va.c或120 Vd.c无纹波。

通过插座或不通过插座直接向Ⅰ类手持式或便携式设备供电的电路(如在机械上辅助设备用的插头/插座)，表1规定的最长切断时间视为足够短。

表1 TN系统的最长切断时间

6.6.2 用过电流保护器件自动切断电源作保护条件

过电流保护器件特性和回路阻抗应是那样的:电气设备内任何地方的相线和保护导体或外露可导电部分之间如果发生可忽略阻抗的故障时，将在规定的时间内(即≤5 s或≤依照表1的值)自动切断电源。下列条件满足本要求:

式中:Zs为包括电源、故障点和电源之间的带电导体到故障点和带电导体到保护导体的故障环阻抗，Ω;Ia为在规定的时间内引起切断保护器件自动动作的电流，A;Uo为对地标称交流电压，V。

应注意由于故障电流使导体的温度提高，其电阻也随之增加。

注:计算短路电流的资料可以找到，例如在GB/T15544中或从短路保护器件的供方获得。

6.6.3 用减小触摸电压使之低于50 V作保护条件

当不能采取6.6.2条的要求及选择辅助联结作为防护危险触摸电压的措施时，本保护条件意指触摸电压已减小到低于50 V以及保护电路的阻抗(ZPE)若不超出下式所示时，达到了保护条件。

式中:ZPE为装置中设备的任何处和机械端子之间的保护联结电路的阻抗，或是同时可触及的外露可导电部分和(或)外部可导电部分之间的保护联结电路的阻抗。

本条件证实通过使用标准中“TN系统试验方法”的试验1测量电阻RPE而获得。若RPE的测出值不超出下式所示时，达到了保护条件。

式中:Ia(5s)为保护器件的5 s动作电流，A;RPE为机械上端子和设备的任何处之间的保护联结电路的电阻，或是同时可触及的外露可导电部分和(或)外部可导电部分之间的保护联结电路的电阻。

注1:辅助保护联结被认为是对防护间接接触的补充。

注2:辅助保护联结可以包括整个装置、部分装置、设备零件或配置。

6.7 关于“用自动切断电源作保护条件的检验”

机械设备若通过自动切断电源进行间接接触的防护，对于自动切断电源适用的保护条件应进行“用自动切断电源作保护条件的检验”进行检验。GB5226.1－2008新版标准在18.2中对于TN系统，对于TT和IT系统的检验方法，分别做了更为具体的规定。而旧版标准仅规定了“保护接地电路的连续性”。即TN系统，采用“试验1 保护联结电路连续性的检验”和“试验2 用自动切断电源作保护条件的检验”进行。TT和IT系统按照GB/T16895.23－2005《建筑物电气装置第6－61部分:检验——初检》标准规定进行。

7 标准的使用指南

GB5226.1－2008标准是一项通用安全标准，规定了许多通用技术要求，不一定完全适用于特定机械的电气设备。因此，只是简单的引用而不加任何限定地使用该标准，对于全面理解和实施该标准是不够的。要使选择能覆盖GB5226.1－2008标准的全部技术要求。对于没有产品系列标准或专用产品标准的机械，技术委员会在制定产品系列标准或专用产品标准时，以及机械制造厂商应按下列方式使用该标准:

(1)直接引用;

(2)从有关条文给出的技术要求中选择最适用的;

(3)机械电气设备的特殊要求由其他有关的标准适当覆盖时，如必要，修改某些引用条文。

另外，提供的条文选项及修改，不能对按照机械风险评价要求的防护等级有不利影响。

当应用上述(1)～(3)三项原则时，有如下建议:

(1)引用本部分的有关条文:①遵照本部分，指出有关应用选择的出处;②专用机械或设备要求修改或扩充的本部分条文。

(2)对于电气设备的要求完全由本部分覆盖时，可直接引用本部分。

在所有情况下，能对下列各项进行评价是非常重要的:①完成所需要的机械风险评价;②认真阅读理解本标准的全部技术要求;③从本部分可供选择的方法中选取可应用的技术要求;④识别不用于或不包括在本部分中的可供选择的方法或附加的特殊要求;⑤明确规定这些特殊要求。

8 结语

GB5226.1－2008新版国家强制性标准是一项极其重要的机械电气设备安全通用标准。标准适用范围广，内容丰富，因受篇幅限制，本文仅对标准的一些关键问题进行了说明。详尽内容请阅读该标准文本，以及GB5226.1－2008新版标准贯彻与实施配套的资料——《机械电气系统安全标准汇编(上、下册)》。

［1］GB 5226.1－2008机械电气安全 机械电气设备 第1部分:通用技术条件［S］.

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

［3］黄麟.GB5226.1－2002《机械电气安全 机械电气设备 第1部分:通用技术条件》使用指南［M］.北京:中国标准出版社，2003.

［4］赵钦志.机械电气设备安全标准使用手册［M］.北京:中国标准出版社，2004.

［5］黄祖广.机械电气系统安全标准汇编［M］.北京:中国标准出版社，2010.