BS EN 62135——电阻焊设备标准系列(安全设计与电磁兼容要求)

Resistance Welding Equipment — Part 1: Safety Requirements for Design, Manufacture and Installation; Part 2: Electromagnetic Compatibility (EMC) Requirements(IEC 62135 英国实施版)

🔧 BS EN 62135 是国际电工委员会标准 IEC 62135 的英国国家标准实施版,由 BSI 技术委员会 WEE/6(电弧焊设备)归口,技术内容与 IEC 62135 一致。该系列规定了电阻焊设备(如点焊机、缝焊机、凸焊机等)的安全与电磁兼容要求,是电阻焊设备设计、制造、安装与使用的关键标准。电阻焊通过大电流短时通过工件接合处产生电阻热实现连接,其特点是次级回路电流极大(可达数万安培)、焊接电流为脉动直流或工频交流,且存在显著的开关瞬态与磁场泄漏,因此安全与电磁兼容要求尤为关键。

💡 电阻焊设备的工作电流远高于一般工业设备,焊接时在次级回路周围产生强磁场,并以窄脉冲形式释放能量。这类设备若不加控制,会对电网质量、周边电子设备及操作人员健康造成影响,这也是 IEC 62135 将”安全”与”电磁兼容”分为两个独立部分的原因。

一、标准系列概述 📌

BS EN 62135 系列由 BSI 技术委员会 WEE/6(电弧焊设备)归口,英国专家参与 IEC TC 26(电焊)的制修订工作。该系列由两部分组成:Part 1(2015 版)取代 2008 版,规定了电阻焊设备的设计、制造与安装安全要求;Part 2(2015 版)取代 2008 版,规定了电磁兼容要求。两部分均以 IEC 62135 为基础,作为欧洲标准(CENELEC)被采纳。标准正文明确指出,遵守英国标准不能免除使用者的法律责任,使用者对其正确应用负责。

在安全与电磁兼容标准体系中,电阻焊设备既要满足通用机械安全与电气安全要求,也要针对其特殊工作方式提出专项条款。Part 1 与 Part 2 配合使用:前者解决人身安全与设备安全,后者解决电磁环境兼容性。

二、系列构成与主要分部 🧩

本批次收录的 BS EN 62135 系列文件由两部分构成:

标准号年份标题内容要点
BS EN 62135-1:20152015Part 1: Safety requirements for design, manufacture and installation规定电阻焊设备的设计、制造与安装安全要求,涵盖防电击、热防护、机械防护、焊接回路、控制与联锁、安装与使用说明等
BS EN 62135-2:20152015Part 2: Electromagnetic compatibility (EMC) requirements规定电阻焊设备的发射与抗扰度要求,涵盖传导与辐射发射、谐波、电压波动与闪烁、抗扰度试验等

三、关键技术要求 🔧

3.1 Part 1:安全要求重点

  • 防电击保护:对主电源回路、控制回路与焊接回路分别提出防护要求,要求采用保护接地、双重绝缘或安全特低电压等措施,防止操作人员触及带电部件。
  • 焊接回路的特殊性:焊接次级回路电压通常较低但电流极大,标准要求对焊钳、电极、电缆与接头的连接与绝缘进行严格规定,防止大电流引起过热与电击。
  • 机械与热防护:对焊机的夹紧机构、防护罩、电极冷却系统提出要求,防止夹伤、烫伤与过热;对焊渣飞溅采取防护措施。
  • 控制与联锁:规定启动、停止、急停、安全联锁与双开关操作要求,确保操作者双手离开危险区后方可焊接。
  • 安装与使用信息:要求制造商提供安装、操作与维护说明书,明确电气连接、接地、冷却水与气源要求。

3.2 Part 2:电磁兼容要求重点

电阻焊设备是典型的强电磁骚扰源,其 EMC 要求包括发射限值与抗扰度两部分:

  • 传导与辐射发射:限制设备向电网和空间发射的骚扰电压与骚扰功率,避免干扰邻近的通信、测量与控制系统。
  • 谐波电流:限制设备(尤其是晶闸管控制的工频电阻焊机)注入电网的谐波电流,维护电网电能质量。
  • 电压波动与闪烁:限制焊接脉冲引起的电压波动与闪烁,防止照明闪变与敏感设备误动作。
  • 抗扰度:考核设备在静电放电、射频电磁场、电快速瞬变、浪涌、电压暂降等骚扰下的工作稳定性。
⚠️ 电阻焊的”大电流窄脉冲”特性使其谐波与闪烁问题格外突出。多条焊机并联在同一供电回路时,谐波会叠加,容易触发电网电能质量限值超标。设计供电系统时应考虑焊机的接通同期性、移相控制与功率因数补偿。

四、试验与合规评定 🧪

Part 1 的安全试验包括绝缘电阻与介电强度、保护接地连续性、温升、机械强度、急停功能与联锁试验等;Part 2 的 EMC 试验则按 CISPR 系列与 IEC 61000 系列方法进行,包括骚扰电压、骚扰功率、谐波、闪烁与抗扰度试验。制造商完成型式试验后,通过符合性自我声明或第三方认证将产品投放市场。需特别注意的是,焊机在 EMC 试验时应处于典型工作状态(如设定代表性焊接参数),并配置标准规定的辅助装置,以确保试验结果具有代表性。

✅ 工程实务中,电阻焊设备的”接地”与”屏蔽”往往是解决 EMC 问题的关键:良好的保护接地与电缆屏蔽可显著降低传导骚扰;在焊机控制柜内加装滤波器、对次级回路采取屏蔽与缩短布线,可进一步抑制辐射发射。

五、工程实践要点 🛠️

  • 🔍 选型与规范引用:采购电阻焊设备时,应核查其符合 BS EN 62135-1 与 BS EN 62135-2 的型式试验报告与 CE 符合性声明,并关注额定容量、占空比(暂载率)与冷却方式。
  • 🔧 供电设计:根据焊机额定容量、暂载率与同时系数选择变压器与电缆截面,配置合适的过流保护与短路保护,必要时增设无功补偿与滤波装置。
  • 📊 现场安装与验收:安装后应核对接地连续性、保护装置动作、冷却系统与联锁功能,并进行试焊验证焊接质量。
  • 📋 维护与监测:定期检查电极磨损、冷却水流量与电缆绝缘,监测谐波与电压波动,防止 EMC 与电能质量恶化。

六、常见问题解答 ❓

❓ 问:电阻焊设备只需满足 Part 1 的安全要求吗?
答:不是。Part 1 解决人身与设备安全,Part 2 解决电磁兼容性,二者共同构成完整的符合性评估。产品若缺少 EMC 符合性,在欧盟市场无法满足 EMC 指令要求。
❓ 问:为什么电阻焊设备的谐波问题特别突出?
答:电阻焊采用晶闸管或逆变器进行电流控制,焊接电流为脉动波形,含有丰富谐波;且焊接时间短、占空比低,电压波动与闪烁明显。多台焊机共用供电时谐波叠加,需特别关注。
❓ 问:BS EN 62135 与通用机械安全标准(如 EN 60204-1)如何衔接?
答:BS EN 62135 是针对电阻焊设备的专项标准,在通用机械电气安全(如 EN 60204-1)基础上补充了焊接回路的特殊要求。符合 BS EN 62135 通常视为满足相应通用安全要求,但仍需结合风险评估与机械指令整体考虑。
🔍 问:焊机暂载率(占空比)对选型有何影响?
答:电阻焊机以短时大电流工作,其额定容量通常按一定暂载率给出。选型时应根据实际焊接节拍与负载持续率校核焊机的温升与变压器容量,避免长期过载导致过热与绝缘老化。
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