机械CE认证必读:EN 60204与EN ISO 12100标准详解与实施指南

机械CE认证必读:EN 60204与EN ISO 12100标准详解与实施指南

时间:2025-11-6 编辑:管理员

在机械CE认证过程中,CE-MD指令(2006/42/EC)是欧盟对机械设备安全性与合规性的核心法规。

其中,EN 60204与EN ISO 12100作为两大关键支撑标准,为机械设备提供从电气安全到整体设计的全方位保障框架。以下是对这两项标准的深入解读。

一、EN 60204标准:机械电气设备的系统化安全要求

  1. EN 60204-1:2018标准概述:

EN 60204-1:2018《机械电气设备的安全》适用于各类机械(包括协同工作的设备组合)的电气、电子及可编程电子控制系统,涵盖额定电压不超过1000V AC或1500V DC的设备(电源频率不超过200Hz)。

该标准特别排除了手提式工作机械、爆炸性环境设备等特殊应用场景。

主要变动:包括增加电力驱动系统应用要求、修订电磁兼容性要求、明确过流保护要求等。

  1. 一般要求:
    • 设计研究阶段:需考虑减少风险。
    • 防护罩和警示:用于减少风险。
    • 部件选取:应符合相应的EN或IEC标准,电气开关柜设备需满足EN 61439系列标准要求。
    • 供电电源要求:交流供电稳态电压值为0.9-1.1倍标称电压,直流供电有不同范围要求。
    • 物理环境和运行条件:包括EMC要求、安装环境温度、湿度、海拔、运输和储存条件等。
  1. 触电防护要求:
    • 外壳防护:通过工具或钥匙触及带电体时,防护等级至少为IP2X或IPxxB。
    • 绝缘材料防护:使用绝缘材料进行防护。
    • 残余电压保护:需采取措施防止残余电压带来的危险。
    • 隔离栅保护:隔离栅必须通过工具拆除或当隔离栅移去时,连锁自动切断电源供电。
  1. 设备保护要求:
    • 短路电流引起的过流:需进行相应的保护设计。
    • 电机过载或冷却缺失:应有保护措施防止电机损坏。
    • 非正常温度:需监控和防止设备过热。
    • 供电电压缺失或减少:应有应对措施保证设备正常运行。
    • 机器或元件超速:需设置超速保护机制。
    • 接地故障:应能检测和处理接地故障。
    • 相序错误:需防止因相序错误导致的设备损坏。
    • 照明和开关浪涌引起的过电压:应有过电压保护措施。
  1. 接地保护电路要求:
    • 回路和端子:PE端子用于连接机器和电气设备的各部件。
    • 保护导体材料:铜作为保护导体材料。
    • 截面积要求:提供机械损伤防护的导体截面积不应小于2.5mm2铜或16mm2铝。
    • 连续性:保护接地电路的连续性不应中断。
    • 接地点:接地点不能用于其他目的,并需使用接地符号。
  1. 控制回路和控制功能要求:
    • 控制回路电源:由变压器供电。
    • 控制回路电压:交流60Hz不大于277V,交流50Hz不大于230V,直流不大于220V。
    • 控制功能:包括起动功能、停止功能(0类、1类、2类)、紧急停止功能等。
    • 急停回路设计:需满足ENISO13849PL等级要求。
  1. 操作界面和控制装置要求:
    • 基本要求:位置应易于接近且不易损坏,防护等级为IP4X。
    • 操作器要求:包括颜色设计、标志、操作器符号和指示灯要求等。
    • 指示灯颜色:红色用于紧急状态,黄色用于非正常状态,绿色用于一般状态,蓝色用于状态显示,白色用于监视。
    • 急停装置:位置需易于接近,形式包括按钮开关、拉线开关、脚踏开关,必须手动复位。
  1. 布线要求:
    • 颜色标识:动力线用黑色,零线用浅蓝色,保护接地线用黄绿色,例外电路用橙色,交流控制线用红色,直流控制线用蓝色。
    • 柜内导线:需通过线槽、管道等方式固定支撑,槽满率不超过50%。
    • 柜外导线:需采用柔性连接,避免碰到锐边锐角,机器上部件的连接尽量采用插头插座方式连接。
  1. 警告标识和CE铭牌要求:
    • 警告标识:应符合ISO 3864标准,黄底黑字,功能符号应符合IEC60417和ISO7000标准。
    • 控制设备铭牌内容:包括制造商名称、商标、认证标志CEmark、产品编号、额定值、满载电流值等。

 

二、EN ISO 12100标准:基于风险管理的安全工程方法

2.1 标准框架与适用范围

该标准为所有类型的机械设备提供安全设计的基本框架,贯穿产品整个生命周期,从概念设计到报废处理。

2.2 风险评价的三阶段流程

风险分析阶段​:

  • 确定设备的限制条件和使用范围
  • 识别所有可预见的危险源
  • 进行风险预估和等级划分

风险评价阶段​:

  • 评估伤害的严重程度和发生概率
  • 确定不可接受的风险等级
  • 建立风险降低的优先顺序

2.3 风险降低的层次化措施

  1. 本质安全设计​(优先采用)
    • 通过几何形状、物理特性消除危险
    • 限制运动速度、降低能量等级
  2. 安全防护措施
    • 固定式防护装置
    • 联锁防护装置
    • 可调式防护装置
  3. 使用信息与培训
    • 安全警示标识
    • 操作维护培训
    • 个人防护装备要求

2.4 人机工程学考量

  • 操作界面的人机工程设计
  • 维护作业的可达性与安全性
  • 人体力学负荷的合理分配

三、两项标准的协同应用与认证实践

3.1 技术要求的互补性分析

EN 60204重点关注电气系统的具体安全要求,而EN ISO 12100提供整体风险管理的方法论框架。在实际应用中,两项标准需要系统化配合使用。

3.2 认证实施流程要点

  1. ​初步风险评估​:基于EN ISO 12100进行整体风险识别
  2. ​电气安全设计​:按照EN 60204要求完成电气系统设计
  3. ​集成验证​:验证电气安全措施与整体风险控制的协调性
  4. ​技术文档编制​:整合两项标准要求完成认证文件准备

3.3 典型应用案例解析

以数控机床为例:

  • 通过EN ISO 12100识别机械挤压、切割等危险
  • 依据EN 60204设计急停电路、安全联锁装置
  • 整合两项标准要求完成安全功能验证

四、标准更新趋势

  • EN 60204对功能安全要求的强化
  • EN ISO 12100对网络安全的新考量
  • 数字化转型背景下的标准适应性演进

结语

在欧盟市场,机械CE认证是产品准入的强制性要求,而理解EN 60204和EN ISO 12100两大核心标准,是企业成功通过认证的关键所在

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