何謂機械 [機械]一詞同樣包含為了達成原料加工、處理、運搬、包裝等綜合功能而經安排與控制的機器群組。此外,一些在使用中保障安全的零組件,並且本零組件若故障時將危及暴露於其中人員安全或健康之[保全零組件],也屬本指令所包含廣義之機械。
機械CE認證證書 低電壓指令 一、前言
最新版本的低電壓指令及說明如何滿足新指令的要求,重點將放在包含測試報告的 CE 技術檔案的要求,以協助廠商因應 LVD 指令。本文簡要的陳述指令的一般要求,而後,把焦點放在測試要求上,並提供一些例子,說明了如何符合 LVD 測試的相關問題。
二、 LVD的適用範圍
LVD 適用於所有本身功能使用電壓範圍在交流 50~1000V,直流 75~1500V 的電機產品,這個定義系指指令的適用範圍,而不是指令適用的限制 ( 例如,在使用交流 230V 的計算機中,直流 12V 的電路所造成的危險也受 LVD 的規範 )。
LVD 適用於提供給消費者和工業使用的產品,如果是工業用設備,指令也涵蓋了製造商本身使用的產品 ( 例如:測試設備 ) 。
三、 CE技術檔案的要求
LVD 的 CE 體制與 EMC 指令類似,所有在適用範圍內的產品都必須有 CE 標誌,而且必須有製造商的代表或進口商所簽署的符合聲明書。
簡單的自我宣告並不足以確定產品是安全的 ( 〝安全〞被定義成不會造成人員或家畜的死傷及財務的損害 ),基於這個原因,LVD 的聲明需要有技術檔案檔案的支持來證明。
技術證明檔案須包含 :
1、 機設備的一般性描述
2、 概念上的設計及製造圖樣
3、 了解這些圖樣所必須的描述和說明
4、 列出全部或部份適用的標準,及描述為滿足指令安全觀點所採行的對策
5、 設計的推算結果,執行過程的檢查
6、 測試報告
製造商須用各種必要的方法以確保製造過程符合技術檔案所述,檔案的內容應清楚的證明產品在設計觀點上,是安全的,而且能確定在製造過程中一直都符合。
建立安全設計較好的方法是,先表示符合所列出的調和標準,而以測試報告為證據。調和標準會定期地發表在 EC 的官方公報 (Official Journal) 。使用已受認可的檔案 (如 EN 規格說明) 可以確定準備檔案的這個人考慮了在其工業領域的最佳信息,而不只是他們自己的經驗。無論如何,此宣告必須考慮 LVD 的必要安全規範,而此規範可能超越調和標準的要求。大體而言,如果產品很明顯地在某 EN 標準的規範範圍內,則此 EN 標準就已足夠。
為確保符合的持續性,製造品質系統要有相對於可評量安全的對應參數。首先,是對每個樣品在運送之前所做的下線測試 (包括接地連續性、抗電絕緣強度、絕緣電阻),其次,是要能夠從測試的結果中蒐集到與產品安全相關之關鍵組件與材料 (critical components and materials) (如保險絲、隔離變壓器、可燃的塑膠),依據 EN 標準做測試可以找出關鍵組件。
四、安全上的測試
依據一個受認可的規格來測試,是否符合指令之技術要求的關鍵因素,測試可由製造商或製造商認為有能力的人實施 (也就是說,由第三者機構執行測試或擔任顧問)。
選擇在廠內或廠外測試,通常是根據製造商的條件及意願,以及有時候買主的要求。無論如何,實際上最重要的因素是最終結果的可靠度,簽署聲明的人應知道,這些測試結果是合法辯護的基礎,但必須要正確且可重現。如果是由未校正過的儀器或經驗不足的人員所測出的結果,可能無法滿足這些要求。
對許多人而言,他們對產品的測試經驗僅來自於 EMC 相關指令,LVD 指令的測試有點不同,簡單地說,EMC 測試是一格針對已定義好的方法,限制值的量測,而 LVD 測試有些則是資料的收集,用以支持一個通常較為主觀的判斷,LVD 測試標準非常複雜,要求的說明和下結論所需的測試結果,也通常是很厚的檔案。
五、安全的原理
對電器產品而言,大多數的LVD之EN標準依循相同的基本安全原理。測試是為了要確保在正常執行和錯誤狀況下的安全操作,這些可能包含操作者、旁觀者和服務人員的影響,要視環境及規格的限制而定,如此一來,所有可預測及合理操作模式,操作時的環境狀況都列入考量,值得注意的是,意外的曝露於危險的情況要涵蓋在內,而自殺式或漫不經心的行為則不在範圍內。
產品安全的關鍵因素是:
1、經適當的隔離系統和絕緣障礙,以保護防止電擊的危險
2、儘量減少起火的危險,採用低可燃組件及防火材料,以保護防止火災的危險
3、適當的監管,以保護防止機械危險
4、藉監管和圍封,以保護防止設備外泄出放射性和相同危險 (如 X 光,微波)
5、藉圍封、化學或氣體密封,以保護防止化學危險
6、藉屏障和保護性組件,以保護防止接觸能量危險 (高電流)
六、正常的操作狀態
產品在設計時,常利用一些組件的組合來產生新的功能,這些組件被連結起來放在一個圍封,以形成最終產品,為確保這些完成的產品在正常操作下的安全,組件及材料的額定值和任何現有的檔案安全認可,都必須列入考量。先前測試或認可的證明,必須整理在測試報告中,作為技術檔案的內容或參考。
所有的檔案必需在此新的圍封環境中受測,如果可能的話,增高周圍的溫度,舉例而言,測試應涵蓋溫度量測及漏電流量測試,必須額外考量的是,組件使用的材料以及對電的隔離或防火保護,可能也需要做環境測試 (如振動或防水 (IP) 測試) 。特定測試項目的細節,可在適用的產品標準中找到。
七、多認可組件的選擇
許多組件宣稱受 EN 標準認可,無論如何,儘可能向廠商索取認可證書、測試報告或證明檔案的影本,如果使用非歐盟認證體系的認可證書,必須確定與 IEC 參考標準相關聯,以確定符合必要的安全要求。例如,UL和CSA 的要求可能與IEC或EN不同。
八、不正常的操作狀態
大多數的產品安全標準能容許任何組件內的單一失效,在這種情況下,此設備應能持續的被安全操作,或經由保護性組件 (如保險絲、 PTC 或熱效斷流器) 的動作而能安全地失效 (safe-failure),因保護組件的不當選擇所造成的危險包含火災和電擊 (由於熱而造成的安全絕緣衰退)。
保護組件要能正確地動作,而且在最差的錯誤情形下也能保護設備,值得注意的是,有些產品標準要求保護組件要裝在設備裡面,若允許使用在外部保護,則組件確實的型號和特性必須被指定。
保護變壓器二次電路的保險絲是保護性組件的一個很好例子,如果沒有適當地檢查保險絲的時間特性 (例如:一個被認可的保險絲可能容許 1.5 或 2 倍的額定電流通過,過了30 分鐘才動作) ,在危險的狀況下,變壓器在保險絲未動作前就燃燒起來是平常的。
關於熱保護的進一步舉例如下:在有馬達運轉的設備中,小心地選擇熱效斷流器,以防止在正常使用的尖峰狀態下,不必要的跳脫,而還能在錯誤狀態下 (如:死鎖的齒輪/驅動或過負載)提供安全保護。
九、空間參數
整個設備的結構一定與圍封體內組件的排列方式有關,測試及空間上的量測要確定組件的緊鄰不會降低安全性(例如,組件不應以若將期移去,則會造成安全障礙的方式排列)。
對使用者而言,危險部位的可接近性評估是另一個重要因素,產品標準規定了個種測試棒和測試針,以達到這個目的,仔細地檢查通風恐大小是有必要的,因為這些孔存在不經意的接觸到危險性的移動部位或有電部位的危險。
安全開關或安全監視是空間安全參數的第三個例子,特別注意各種互鎖裝置和它們的作業系統,設計者較常採用軟體的邏輯電路保護,但許多產品標準並不認定這種方式能提供全面性的安全,同樣的,監視系統必須牢牢的固定住,且在各種可預期的使用情形下都有效,互鎖或監視保護的使用能被設備使用者和服務人員知道。
十、建立一套日後的測試方法
第一步是選擇相關的測試標準,以前面提到的因素,對產品作初步的檢查,主要目的是要建立正常和非正常操作的模式,環境的基本條件和結構內的組件範圍。
這種方式法能使你建立完整的測試計畫,以及測試的優先項目。以此定義結構和組件的 EMC 符合要求,和確認出在測試過程中任何問題發生時的潛在衝突,是一個很好的觀點。
記住許多產品範圍的複雜性,儘早開始這種檢查程式是值得的,如果選擇第三者機構執行測試,那么必須要保留測試記錄,以確保時程符合,最後要能確定測試計畫的結論,能套用在你的製造品質系統。
符合 LVD 的測試並非是簡單的過程,產品標準已發展了許多年,且種類繁多,廠商是否能充份理解,現階斷而言,不論廠商是否已取得或尚未取得 LVD 指令的認可,為確保產品的安全,應值得投資時間來確使產品能符合 LVD 指令的要求。
危險機械 何謂危險機械
屬於機械指令附錄四所列範圍之機械。
機械指令 2006/42/EC 對於[一般機械]與被認為特別危險的機械(附屬檔案四機械)有明顯的區別。在進行符合指令規範之步驟前,很重要的一點是,先要區分出你的機器是不是附錄四之機械。下列為機械指令附錄四所列之“危險機械”:
1,圓鋸機(單鋸片或多鋸片),用來加工木質及類似木質或加工肉質及類似肉質類材料的以下設備:
1.1 具有固定的床身或者支撐,採用手動進給或裝有可拆卸的動力進給,切削時鋸片固定的圓鋸機;
1.2 具有手動操作的往復式床身或滑架,切削時鋸片固定的圓鋸機;
1.3 具有內置式機械進給裝置,手動上下料,切削時鋸片固定的圓鋸機;
1.4 具有機械移動式鋸片,手動上下料,切削時鋸片移動的圓鋸機;
2,手動進給的木工平面刨床;
3,具有內置式機械進給裝置,手動上下料,加工木材用的單面刨床;
4,帶鋸機,用來加工木質及類似木質或加工肉質及類似肉質類材料的以下設備:
4.1 具有固定的或往復運動的床身或者支撐,切削時鋸片固定的帶鋸機;
4.2 鋸片裝在往復式移動架上的帶鋸機;
5,由第1至第4及第7條所列的木質及類似木質材料加工機械的組合機械;
6,具有多個刀架的手動進給的木工開榫機;
7,手動進給的,立式木質及類似木質材料加工機械;
8,手持式木工鏈鋸;
9,採用人工上下料金屬冷加工用衝壓床,其移動之工作的行程超過6mm,速度每秒超過30mm/s,包括彎板機;
10,採用人工上下料的塑膠注射或擠壓成型機械;
11,採用人工上下料的橡膠注射或擠壓成型機械;
12,以下幾種地下作業機械:
12.1 機車和司閘車;
12.2 液壓支撐設備;
13,安裝有壓縮裝置、收集家庭垃圾用的人工裝載車;
14,可拆卸的機械傳動裝置及其防護罩;
15,可拆卸機械傳動裝置的防護罩;
16,汽車舉升機;
17,跌落風險垂直高度超過3米的舉升人或貨物的舉升設備;
18,手持式槍彈推動打釘設備及其他衝擊設備;
19,用來檢測人是否暴露在危險區的防護設備;
20,第9,10,11條中所列設備上用的動力驅動的連鎖防護罩
21,保證安全功能的邏輯單元;
22,側翻防護結構(ROPS);
23,墜落物體防護結構(FOPS);
〖注意〗:以上所列之危險機械,一般須由Notified Body (驗證機械)對產品實施EC type-examinatiom(型式檢驗)合格後,才能於產品上張貼CE標誌。
範圍 何種產品不屬於機械指令之範圍?
依指令之規定,下列各項機械不屬於本指令之範圍(Article):
1,由機械制原廠家提供的用來替代機械上相同元件的安全元件;
2,公共場所或遊樂場用的特殊設備;
3,為核能用途而特別設計的機械設備,如發生故障會導致放射性物質泄露;
4,武器,包括槍械;
5,以下所列的運輸類設備:
由 2003/37/EC 指令所覆蓋的農業和林業用的拖拉機,安裝在拖拉機上的設備除外;
由 70/156/EEC 指令所覆蓋的機動車輛及其掛車,車輛上安裝的機械設備除外;
由 2002/24/EC 指令所覆蓋的兩輪或三輪機車,車上安裝的機械設備除外;
航空、水上及軌道交通工具,安裝在其上的機械設備除外;
6,遠洋和近海船隻及安裝在其上的設備;
7,軍用及警用的機械設備;
8,科研用的實驗室安裝的臨時機械設備;
9,採礦用的卷揚機;
10,演出時用來移動演員的設備;
11,由 73/23/EEC 指令(該指令目前的最新適用版是 2006/95/EC)所覆蓋的電氣設備,如:
家用電器;
音視頻設備;
信息技術設備;
日常辦公用設備;
低電壓開關及控制設備;
電動機;
12,以下所列的高電壓機械設備
開關及控制設備;
變壓器;
安全評估標準 歐盟除了制定各種不同的產品安全指令之外,另頒布了許多不同的產品安全標準。有些適用於某特定產品,有些則為適用多項產品的通用評估法則。
機械類產品適用的標準一般分為以下幾類:
A類標準(基本安全標準)
主要是對基本概念,設計原則及適用於所有機械的通用要求。
B類標準(類屬安全標準) 主要用來處理一種安全情況或一種相關安全設施,該設施能廣泛使用於多種機械;
B1類標準 針對特定安全情況(例如:安全距離、表面溫度、噪音)
B2類標準 針對相關安全設施(例如:雙手控制、聯鎖裝置、壓力感應裝置、防護罩)
C類標準(機器安全標準) 主要用於一種或一類特定機器的詳細安全要求。
C類標準在此三類標準中許可權最高,即同一機械如果同時採用A、B、C三類標準,C類標準的要求擁有最高優先權。C類標準通常也叫做產品標準,例如:EN 201 - 注塑機的安全要求,該標準針對注塑機類產品可能出現的所有風險都給出了詳細具體的要求,基本上包含或引用了該類產品涉及到的A類和B類標準的要求。
機械產品最常用的A、B、C類標準有:
A類標準: EN ISO 12100:機械安全基本設計原則 - 風險評估及降低風險;。
B類標準: EN ISO 13857:機械的安全-防止上肢及下肢伸及危險區域之安全距離;
EN ISO 4413:液壓系統-液壓系統及液壓元件的一般要求及安全規範;
EN ISO 4414:氣動系統 - 液壓系統及液壓元件的一般要求及安全規範;
EN 1088:機械安全 - 裝配在防護罩上的互鎖裝置 - 設計的一般原理及選擇方法;
EN 953:機械安全 - 固定式及移動式防護罩的設計及構造的通用要求;
EN 60204-1:機械安全 - 機械電氣設備 - 第1部分:通用要求。
C類標準: EN 201:塑膠橡膠機械 - 注塑機的安全要求;
EN 415-1:包裝機械的安全 - 第1部分:包裝機械和相關設備的術語和分類;
EN 415-5:包裝機械的安全 - 第5部分:打包機;
EN 474-1:土方機械 - 基本安全要求;
EN 692:工具機 - 機械式沖床的安全;
EN 693:工具機 - 液壓沖床的安全;
EN 860:木工機械 - 單面刨;
EN 869:機械安全 - 金屬壓鑄機;
EN 1493:汽車舉升機;
EN 12417:工具機 - 加工中心的安全要求;
EN 12717:工具機安全 - 鑽床;
機械安全要求 機械種類(按危險程度分)
A一般機械 B 危險機械
危險分類
一、一般的機械危險主要來自以下四個部分:
正常使用加工機械時,如加工件易反彈並傷及工作人員,則加工機械的設計與製造應能防止加工件的反彈,以免造成危害。
如加工機械停止運轉後,與刀具的接觸仍存在危險,加工機械則必須帶有自動停止裝置,以保證刀具在極短的時間內處於停止狀態。
如帶刀具的加工機械不是全自動化設備,其設計與製造則應防止傷人事件的發生;或使用圓形截面的刀具並限制其切削厚度,將危害保持在最低限度內。
機械危險:主要來自運動組件,包括運動軸與傳動機構所造成的擠壓、剪下或絞入等危險。有關專家建議採用固定或移動式護罩來防止人員接近危險區域。
二、機械安全應該考慮以下幾點:
1、元器件要求
與安全功能有關的控制電路在設計、選擇和組裝過程中必須使用技術成熟的元器件,即在相似的套用領域中有過廣泛和成功的使用,或是根據可靠的安全標準製造的元器件以及使用成熟的技術。安全控制電路要能夠承受預期的運行強度,能夠承受運行過程中工作介質的影響和相關外部環境的影響。在設計電路時,應採用工作極其安全可靠的元器件,可以不考慮這種元器件本身故障發生的可能性。同時,為了避免短路,減少故障的發生率,確定故障的類別,準確地檢測故障以及避免二次故障的發生,可以採用諸如隔離電路、充分的承載能力、當遇故障時及時開路斷電、良好的接地等措施。
2、機器安全停止要求
機器設備的安全保護,其核心就是使機器設備的危險動作停止下來,如何將機器設備從運行到停止下來是非常重要的。根據所使用的安全保護裝置的不同,可以有不同的安全停止功能。在正常運行中使用的停止功能,必須要能夠避免機器設備、產品和加工過程被破壞,同時要能夠防止機器設備的重新啟動,這就是對安全停止功能的要求。
在EN60204-1標準的第9。2。2段中,規定了三種停止類別:
停止類別0:通過立即切斷供給機器設備的電源來實現停止,也就是停止不受控制。
停止類別1:受控制的停止,供給機器設備執行機構的電源一直保持,以使機器設備逐漸停止下來。只有當機器設備完全停止後電源才被切斷。
停止類別2:受控制的停止,供給機器設備驅動裝置的電源一直保持。
正確的停止類別的選擇,必須建立在對機器設備所進行的危險性分析的基礎之上,這在prEN954-1:1994標準中有所規定。
所有的機器設備都必須具有停止類別0的停止功能。停止類別1和2的停止功能只有在機器設備的安全和功能要求有必要時才可使用。
3、雙手控制裝置的運用
在許多危險性很高的機器設備中,如鍛壓設備、沖剪設備等,都會使用雙手控制裝置。雙手控制裝置屬於電敏式安全保護裝置,其作用是當有人在操作機器設備,給機器設備一個產生危險動作的信號時,迫使其同時使用雙手,從而必須待在?個地方,這樣可以確保全全。
4、安全距離解決方法
(1)可用安全門開關鎖、電敏式光敏式安全保護裝置、雙手控制器等實現。
(2)在機器設備的安全保護中,除了要使用安全可靠的保護元件外,對於非常危險的機器設備,還要對其安全保護控制電路做出一定的要求,以提高安全保護的等級,如安全監控器模組。
建議要求 安全地毯的使用 在機器設備的安全保護中,有些場合是無法用安全圍欄和安全防護門對危險區域進行安全保護的,如在一些大型注塑機械,經常需要到機器內部進行維護和調整,此時需要保證在外部無法啟動機器,這種情況下顯然無法使用安全防護門。另外,在有些需要且可以使用安全防護門的場合,出於方便和美觀的考慮,也有可能不願意採用安全防護門。在以上兩種情況中,為了實現對危險區域的安全保護,可以使用接觸式的安全保護裝置。在這一類安全保護裝置中,安全地毯是很有特色,也是套用非常廣泛的一種。
適用產品 * 環聯接的組件
* 至少有一個移動部件
* 調節器、控制及主迴路
* 材料的加工工序、處理、搬運以及包裝
* 幾個機械聯合運作
* 可互換的設備
* 低電壓指令不涉及的危害
* 其它指令所沒有涉及的 ?
機械指令里規定對於歸屬於附錄Ⅳ的機械產品及安全部件,認證機構必須做CE型式測試。此目錄限定並包括所有與此指令相關的所有產品的類型:
機 器:
* 圓鋸,鋸床
* 適用於木工的手動進給的表面刨床
* 用來單邊修整的刨板機
* 帶鋸
* 組合式木料加工機
* 手動開榫機
* 手動垂直軸鑄模機
* 便協式鏈鋸
* 衝壓床,包括金屬冷加工的壓斷
* 用於塑膠及橡膠壓模機
* 用於地下工作的機器:用於鐵軌上的機器,液壓動力的舉升機,內燃機
* 帶有壓縮機構的家庭垃圾手動裝載機
* 防護設備及帶有通用接頭的可分離傳動軸
* 汽車提升設備
* 用來提升人的設備並帶有從3米以上墜落的風險
* 用於製造煙火的機器
安全部件:
* 電感器(非接觸性感應保護裝置,禁止,電磁性探頭,光柵,等)
* 雙手/雙人控制操作裝置
* 自動的可移動的螢幕
* 防傾翻保護裝置
* 防物體墜落保護裝置
主要步驟 (1)設計產品使符合相關產品安全標準之規定。
(2)建立技術檔案(TCF)(即為確認該產品已符合CE認證各相關指令之基本安全要求,而展示的具體資料)。
(3)實施品保制度。
(4)由核可之驗證機構執行驗證或簽署自我宣告符合聲明 (某些特定產品須由核可之驗證機構認可後方可貼附CE認證標示) 。
(5)貼附CE認證標示。