电动工具安全认证的由来及其考核的必要性

吴限

摘 要：电动工具能大幅减轻劳动的强度并提高工作效率，实现手工操作机械化，因而被广泛用于建筑、装潢、汽车、机械、电力、桥梁、园艺、造船等领域。随着电动工具的大范围使用，因设计缺陷或生产质量等问题，使用者在使用过程中发生安全事故，造成人身伤害的现象时有发生，本文对电动工具安全认证的必要性及安全认证对电动工具产品的危险因素的规避和考核进行了论述。

关键词：电动工具；安全；风险规避；标准

中图分类号：TP39 文献标识码：A

电动工具种类繁多，可按照操作方式的不同分为台式工具和手持式工具，也可以按照动力源不同分为，直流工具，交流工具，根据加工对象材料不同分为金属加工工具，木材加工工具，石材加工工具，园林工具，这些工具被广泛应用于不同场合，在不同的工作操作环境中被大量使用，安全认证机制主要是通过“统一目录，统一标准、技术法规、合格评定程序”等一系列方式，建立与国际规则相一致的技术法规、标准和合格评定程序，安全认证对于制造厂商或者贸易商来说可促进电动工具贸易便利化和自由化，通过第三方的安全认证对自己的产品的安全性结论和数据对产品安全性有充分的认知，而对终端使用用户来说所购买的产品的安全性有了有效的证明，从而规避了潜在风险，人身安全得以保障。本文通过对安全认证所依据的相关安全标准中测试条款的举例分析，对相关电动工具产品使用中可能存在的危险因素和安全标准的判定给出自己的分析。

一、电动工具发展概况及电动工具安全认证的发展

1.电动工具发展概况

德国泛音于1895年制造出世界上第一台直流电钻。1927年，出现了供电频率为150Hz～200Hz的中频电动工具，它既具有单相中串激电动机转速高的优点，又具有三相工频电动机结构简单、可靠的优点，但因需用中频电流供电，使用受到限制。到了60年代，随着电池制造技术的发展，出现了用镍镉电池作为电源的无电源线的电池式电动工具。到70年代中后期，无绳电动工具在欧美、日本得到广泛使用。电动工具最初用铸铁作外壳，后改用性能更佳的铝合金作外壳。60年代，热塑性工程塑料在电动工具上获得应用，并实现了电动工具的双重绝缘，保障了电动工具的使用安全性。进入21世纪，随着锂电技术的发展，以锂电池作为电源的无电源线的电池式电动工具得到了普及和长足的发展，锂电池相比于老式的镍镉电池、镍氢电池更加轻便和耐用，也更加的环保。从电动工具出现到现在，经过一百多年的发展，电动工具产品的生产已经非常的成熟，全球80%以上的电动工具是我国生产的。

2.电动工具安全认证的发展

电动工具的安全认证已在国内外受到普遍的重视。在产品的设计、制造、试验、销售以及使用等整个过程中，电动工具的制造商需要第三方帮助，以保证制造的产品符合公认的安全及质量标准，使产品能够保证进入国内外市场，提高产品的信誉。在国际上，已有许多国家和机构建立了认证体制，设立了认证标志，比如德国的T?V，英国的BSI，瑞士的SGS等机构都设有对电动工具进行安全认证的部门和业务。我国于1985年建立了“中国电工产品认证委员会”，批准成立“中国电工产品认证委员会电动工具认证试验站”，颁布了《电动工具认证细则》。凡经认证合格的电动工具各类产品，由中国电工产品认证委员会统一颁发认证书证和3C认证标志。为提高电动工具产品质量，维护用户的经济利益，保障人生安全，增强电动工具产品在国际市场上的竞争能力，原机械工业部、商业部、国家商检局以及物质局于1986年5月联合发出通知，决定对电动工具产品实行强制的安全认证。从1988年7月1日起，对电钻、电锤等16种产品实施第一批强制认证。凡企业持有合格证书，产品上有合格标志的电动工具产品才允许生产和销售。

二、电动工具使用中存在的潜在危险

在电动工具的使用过程中存在对人体造成的伤害的可能，以下我以几个电动工具产品举例，陈述一下电动工具在使用过程中可能对操作者造成的伤害和潜在危险。

以角磨机为例，小角磨的研磨片或者切割片的工作旋转速度超过10000r/min，如使用质量不好的研磨盘，在负载工作过程中很可能出现研磨片爆裂，碎片飞出的情况。手持式电动工具因为体积相对较小，便于移动使用，在粗暴使用环境下可能受到激烈撞击，机壳有破损的可能，那么这些破损是有可能破坏产品的绝缘结构的，造成可触及带电体，或爬电距离和电气间隙不足的问题。

再以电圆锯为列，圆锯所使用的带锯齿的锯片高速旋转，用来实现对木材进行切割、加工，锋利的锯片在工作过程中是非常的危险的，由于锯齿要和工件接触，木材加工过程中需要观察和排屑，所以电圆锯类产品的锯齿和运动部件不是完全的被保护包封起来的，如果暴露的区域过大，或设计不合理就可能在使用中对使用者造成严重的机械伤害。

再以电锤为例，电锤在连续使用过程中电机工作发热，气缸不断摩擦发热，机身的很多可接触部件都发热严重，很可能会对使用者造成烫伤，如果脱扣扭力的设置过大，在使用中无法实现正常脱扣，使用者的胳膊可能因电锤无法脱扣而被扭伤，连续的工作也可能使操作者的听力受到损伤，连续的锤击作用力通过电锤手柄传道操作者手臂，长时间的工作也可能对手臂产生严重伤害。

切割机和斜切锯这类产品的使用会有大量的铁屑和木屑排出，如果设计不合理，或者没有警告使用者这方面的危险可能性，没有要求使用者使用防护装置，出屑口朝向使用者，排出的废屑可能对人体的眼睛，呼吸道带来严重的伤害。

以上的例子能够看出，不同电动工具因其设计的目的不同，在使用过程中给使用者带来的危险也不相同，如果不加以重视，这些不合理的产品就有可能给使用者带来安全的隐患，一旦危险发生，造成损失对于制造商来说带来的影响是不可想象的。所以按照安全认证的要求对产品进行测试和结构检查评估对于这些危险的规避能够起到立竿见影的作用，安全认证对于电动工具来说是非常必要且不可或缺的一部分。

三、电动工具的安全认证考核点浅析

以斜切锯为例，如果申请国际电工委员会IEC的CB体系的安全认证，产品则需要满足IEC 61029-1和IEC 61029-2-9安全标准的要求，以下从触电防护，工作发热和机械强度三点作为考核点从安全认证的角度来分析一下。

1.触电防护

根据安全标准第八章节的对触电保护的要求给出的评判方法，对于属于二类结构的斜切锯产品，通过检验和必要时图1、图2所示的标准试验触指和探针来检验是否符合安全标准对触电保护的要求。在拆除可拆卸部件后，通过触指和探针对每一个可能的位置进行试验。要求触指不得触及裸露的带电部分或仅由漆、珐琅、纸、棉花、氧化膜、密封化合物或类似覆盖物保护的带电部分，对于II类工具，用探针也不得触及上述部分。对于II类工具，触指不得触及仅有基本绝缘与带电部件隔离的金属部件。以上要求简单地说既是，探针不能碰到任何带电体，触指不得触及任何基本绝缘或者带电体。通过以上的这些评判方法可以看出，安全标准其实就是模仿了在实际使用的过程中，人体在有意识和无意识的情况下能否触碰到可能造成电击危险的带电部件，试验触指就是模仿了人的手指，而且考虑到了粗暴使用情况下，人手不会碰到二类工具的基本绝缘部分，从而保证不会受到电击的威胁，而探针体积更小，测试部分更细，用来确保使用者即使在刻意，有意识的通过一些缝隙，孔隙等去触碰某些被机壳保护住的部件时，也不会碰到危险的带电体部分。

2.工作发热

对产品正常使用中的发热情况的考核按照安全标准的温升测试的要求进行，通过在下述条件下测定各部分的温升来检验是否符合要求：工具在静止的空气中，在正常负载或在取得额定输入功率所必需的转矩负载条件下，以一个等于额定电压0.94倍，1.00倍或1.06倍的电源电压下运行。所加力矩为在额定电压下运行或额定电压范围平均值下运行是上述三种负载条件下最不利的一种所记录下的转矩值，并保持不变，同时将电压调至0.94倍或1.06倍额定电压或额定电压范围平均值。选用的运行时间为对正常负载所规定的时间。绕组温升用电阻法测定，工具按照电机设计的工作制运行。在测试中，热断路器不应动作，温升值不得超过规定数值。如有密封化合物，比如润滑用的油脂，不应流出。通过以上的测试以及评判方法可以看出，标准的测试方法模仿的是在电网下电动工具在按照设计的工作制及功率下正常使用情况下，电机的发热状况是否会影响电动工具的正常使用状态，是否有极端的过热现象或者影响产品正常使用的危险情况出现。

3.机械强度

工具应有足够的机械强度，其结构应能承受在正常使用中可预见的粗暴操作，针对机械强度的试验后，工具应能承受标准要求的耐电压试验，并且不应出现标准涵义内的损伤，尤其是带电部分不应变成可触及的。通过标准要求的冲击锤测试和刷握和刷握盖扭矩测试来评判产品是否符合安全标准的要求。电动工具作为在相对恶劣环境下使用的产品，其机械强度会在其生命周期中可能会被多次考验，而安全认证通过按照安全标准要求的测试去考核产品其机械强度就是模仿在产品使用过程中可能遭受到的冲击情况，过于脆弱的机械强度可能在遭受可预见的撞击或者多次更换碳刷后造成产品电气安全下降以至于无法满足安全标准要去的情况。通过试验和考核，满足安全标准要求的足够机械强度对产品制造商和使用者来说都是必需的，通过这种量化的方式来确保产品的机械强度是足够的。

结论

经以上的阐述和举例可以看出，安全是电动工具设计和生产的大前提和基本要素，没有可靠安全保障的电动工具产品是没有生命力和前途的，全球市场对现代化的成熟的工业产品有着巨大的需求，一款好的产品不应该是孤立的，它应该是有序的，应该是系统的，它的安全性也应该是符合相关的安全要求，以及销售当地的法律法规的，所以作为产品安全性符合的安全认证是成熟产品进入市场前不可或缺的重要环节，安全认证基于产品标准的安全测试能够最大限度地保证产品设计的安全性和合理性，安全认证作为一个产品上市前的重要环节，他的存在给予了市场监督部门更好的数据资料支持，给予市场上的购买者更多关于安全和质量意味的信心。

参考文献

[1] GB 13960.1-2008，可移式电动工具的安全第一部分：通用要求[S].

[2] GB 3883.1-2008，手持式电动工具的安全第一部分：通用要求[S].