Сверхнизкое напряжение
| Диапазон напряжения МЭК | значение переменного тока Среднеквадратичное voltage ( V ) | Напряжение постоянного тока (В) | Определение риска |
|---|---|---|---|
| Высокое напряжение | > 1000 | > 1500 | Электрическая дуга |
| Низкое напряжение | от 50 до 1000 | от 120 до 1500 | Электрический шок |
| Сверхнизкое напряжение | < 50 | < 120 | Низкий риск |
Сверхнизкое напряжение ( ELV ) представляет собой электропитания напряжение и входит в низкого напряжения . диапазон [1] в диапазоне, обеспечивающем низкий риск опасного поражения электрическим током . [2] [3] [4] [5] Существуют различные стандарты, определяющие сверхнизкое напряжение. Международная электротехническая комиссия (МЭК) и IET Великобритании (BS 7671:2008) определяют устройство или цепь ELV как устройство, в котором электрический потенциал между двумя проводниками или между электрическим проводником и землей (землей) не превышает 120 вольт (В). без пульсаций ) для постоянного тока (DC) или 50 В RMS ( среднеквадратичное напряжение) для переменного тока (AC).
IEC и IET определяют фактические типы систем сверхнизкого напряжения, например, раздельное сверхнизкое напряжение (SELV), защищенное сверхнизкое напряжение (PELV), функциональное сверхнизкое напряжение (FELV). Они могут поставляться с использованием таких источников, как двигатели/генераторы на ископаемом топливе, трансформаторы, переключаемые блоки питания или аккумуляторные батареи. SELV, PELV, FELV отличаются различными свойствами безопасности , характеристиками питания и расчетными напряжениями.
В некоторых типах ландшафтного освещения используются системы SELV/PELV (сверхнизкое напряжение). Современные ручные инструменты с батарейным питанием относятся к категории SELV. В более тяжелых условиях 25 В (среднеквадратичное значение) можно использовать переменный ток или постоянный ток 60 В (без пульсаций), чтобы еще больше снизить опасность. Более низкое напряжение может применяться во влажных или проводящих условиях, где существует еще большая вероятность поражения электрическим током. Эти системы по-прежнему должны подпадать под спецификации безопасности SELV/PELV (ELV).
Типы
[ редактировать ]Отдельное или безопасное сверхнизкое напряжение (SELV)
[ редактировать ]IEC определяет систему SELV как «электрическую систему, в которой напряжение не может превышать ELV при нормальных условиях и в условиях единичного повреждения, включая замыкания на землю в других цепях». Общепринято, что аббревиатура: SELV означает «отдельное сверхнизкое напряжение» (отдельное от земли), как это определено в стандартах монтажа (например, BS 7671 ), хотя BS EN 60335 называет его « безопасным сверхнизким напряжением» .
Цепь SELV должна иметь:
- Электрическое защитное разделение (т. е. двойная изоляция , усиленная изоляция или защитный экран) от всех цепей, кроме SELV и PELV (т. е. от всех цепей, которые могут находиться под более высоким напряжением).
- Простое отделение от других систем SELV, от систем PELV и от земли (земли).
Безопасность цепи SELV обеспечивается
- Сверхнизкое напряжение
- Низкий риск случайного контакта с более высоким напряжением.
- Отсутствие обратного пути через землю (землю), по которому мог бы пойти электрический ток при контакте с телом человека.
Конструкция цепи SELV обычно включает в себя изолирующий трансформатор , гарантированные минимальные расстояния между проводниками и электроизоляционными барьерами. Электрические разъемы цепей SELV должны быть спроектированы таким образом, чтобы они не соприкасались с разъемами, обычно используемыми в цепях без SELV.
Типичные примеры схемы SELV: декоративное наружное освещение, класса III зарядное устройство для аккумуляторов , питающееся от источника питания класса II . Современные аккумуляторные ручные инструменты считаются оборудованием SELV.
Защищенное сверхнизкое напряжение (PELV)
[ редактировать ]IEC 61140 определяет систему PELV как «электрическую систему, в которой напряжение не может превышать ELV в нормальных условиях и в условиях одиночного повреждения, за исключением замыканий на землю в других цепях».
Цепь PELV требует только защитного разделения от всех цепей, кроме SELV и PELV (т. е. от всех цепей, которые могут находиться под более высоким напряжением), но она может иметь соединения с другими системами PELV и землей (землей).
В отличие от цепи SELV, цепь PELV может иметь соединение защитного заземления. Схема PELV, как и SELV, требует конструкции, гарантирующей низкий риск случайного контакта с более высоким напряжением. Для трансформатора это может означать, что первичная и вторичная обмотки должны быть разделены усиленной изоляцией или проводящим экраном с защитным заземлением, или что сама вторичная обмотка имеет заземленную клемму, так что любое короткое замыкание между первичной и вторичной обмотками будет вызвать автоматическое отключение.(Принцип двойного повреждения, приводящего к опасности, требует одновременного отказа основной и дополнительной изоляции или одновременного отказа основной изоляции и соединения с защитным заземлением до возникновения опасности.)
Типичным примером схемы PELV является компьютер в металлическом корпусе с класса источником питания I.
Функциональное сверхнизкое напряжение (FELV)
[ редактировать ]Термин «функциональное сверхнизкое напряжение» (FELV) описывает любую другую цепь сверхнизкого напряжения, которая не соответствует требованиям к цепям SELV или PELV. Хотя часть цепи FELV использует сверхнизкое напряжение, она недостаточно защищена от случайного контакта с более высоким напряжением в других частях цепи. Следовательно, требования защиты для более высокого напряжения должны применяться ко всей цепи.
Примеры схем FELV включают те, которые генерируют сверхнизкое напряжение через полупроводниковый прибор, потенциометр или автотрансформатор . Типичным примером является тостер с электронным управлением, в котором схема электронного таймера питается сверхнизким напряжением, получаемым от крана на нагревательном элементе . Другим может быть сигнализация ELV между дымовыми извещателями с питанием от сети, при этом сигнальное напряжение относится к нейтрали питания.В таких случаях части сверхнизкого напряжения должны быть закрыты или изолированы в соответствии со стандартом сетевого напряжения.
Великобритания Пониженное низкое напряжение (RLV)
[ редактировать ]IET/BSI (BS 7671) также определяет пониженное низкое напряжение (RLV), которое может быть однофазным или трехфазным переменным током. Эта система уже много лет используется на строительных площадках как в однофазной, так и в трехфазной конфигурации. Однофазное напряжение составляет 110 В переменного тока, хотя имеется «земля с отводом по центру», снижающая напряжение на землю до 55 В переменного тока. Трехфазная система имеет напряжение 110 В между фазами и 63 В на нейтраль/землю. Это напряжение системы немного превышает предел ПДВ, но все еще очень часто используется для ручных инструментов с питанием от шнура и временного освещения в опасных зонах. Поскольку он работает от трансформатора, открытое напряжение во время замыкания на землю снижается ниже уровня ELV.
Автономные энергосистемы
[ редактировать ]Кабели для систем ELV, например, в энергосистемах удаленных зон (RAPS), предназначены для минимизации потерь энергии при максимальном обеспечении безопасности. Более низкие напряжения требуют более высокого тока для той же мощности. Более высокий ток приводит к большим резистивным потерям в кабеле. Поэтому при выборе размера кабеля необходимо учитывать максимальную нагрузку, падение напряжения на кабеле и допустимую нагрузку по току . Падение напряжения обычно является основным учитываемым фактором, но пропускная способность по току не менее важна при рассмотрении коротких промежутков с сильным током, например, между аккумуляторной батареей и инвертором.
Образование дуги представляет собой риск в системах постоянного тока ELV, а к некоторым типам предохранителей, которые могут вызвать нежелательное искрение, относятся полузакрытые, разборные и автомобильные предохранители . Вместо этого предохранители с высокой отключающей способностью и автоматические выключатели для RAPS рекомендуется использовать соответствующего номинала. Заделка кабеля и соединения должны быть выполнены правильно, чтобы избежать образования дуги, пайка не рекомендуется.
Правила
[ редактировать ]Точные определения понятия «сверхнизкое напряжение» даны в действующих в регионе правилах электромонтажа.
Евросоюз
[ редактировать ]В соответствии с DIN EN 61140:2016, глава 4.2, таблица 1 (немецкая версия стандарта ЕС EN 61140), сверхнизкое напряжение (< 50 В переменного тока или < 120 В постоянного тока) определяется как подкатегория низкого напряжения (< 1000 В переменного тока). или ≤ 1500 В постоянного тока).Это аналогично определению, приведенному в IEC 61140:2016. [6]
С другой стороны, директивы Европейского Союза не определяют сверхнизкое напряжение. Ближе всего к этой концепции они подходят в Директиве по низковольтному оборудованию (2014/35/EU). [7] которое применимо к диапазону от 50 В переменного тока / 75 В постоянного тока до 1000 В переменного тока / 1500 В постоянного тока. Общая директива по безопасности продукции (2001/95/EC) распространяется на потребительские товары с напряжением ниже 50 В для переменного тока или ниже 75 В для постоянного тока. [8] Директива распространяется только на электрооборудование, а не на напряжения, возникающие внутри оборудования, или напряжения в электрических компонентах.
МЭК
[ редактировать ]В стандарте IEC 61140:2016 «Основная публикация по безопасности» ELV определяется как среднеквадратичное напряжение переменного тока ≤ 50 и В постоянное напряжение ≤ 120 В без пульсаций.
В стандарте IEC 60364-4-41:2017, публикация группы безопасности, ELV определяется как ≤ 50 В среднеквадратичное напряжение переменного тока и постоянное напряжение ≤ 120 В без пульсаций.
Австралия и Новая Зеландия
[ редактировать ]AS/NZS 3000 Правила проводки определяют «сверхнизкое напряжение» как «не более 50 В переменного тока или 120 В постоянного тока без пульсаций». Однако в пункте 3.1.78.1 «Сверхнизкое напряжение (ELV) AS/ACIF S009» указано: «напряжение не пиковое напряжение , превышающее 42,4 В или 60 В постоянного тока [AS/NZS 60950.1:2003]» и добавляет примечание: «Это определение отличается от определения ELV, содержащегося в AS/NZS 3000:2000», которое более точно соответствует напряжению телекоммуникационной сети ( TNV) ограничивает... т.е. пиковое значение 120 В постоянного тока или 70,7 В переменного тока (50 В среднеквадратичного значения переменного тока)", которое соответствует напряжению телефонного звонка при номинальном питании от батареи постоянного тока -48 В, которое можно было встретить в телефонной линии и которое не считалось опасным, тогда как напряжение 120 В переменного тока без ограничения тока в источнике может подавать 115 мА на человека, что приводит к фибрилляции сердца.
Бразилия
[ редактировать ]В Бразилии ELV ( Extra-baixa tensão или EBT на португальском языке ) официально определен в Нормативном стандарте №. 10 Министерства труда и занятости Бразилии как любое напряжение, «не превышающее 50 В переменного тока или 120 В постоянного тока». [9] Хотя этот стандарт определяет правила безопасности для электричества, Нормативный стандарт №. 12 требует еще более низкого напряжения для устройств пуска и останова на машинах и оборудовании, выпущенных с марта 2012 г. и позднее, указывая, что оно не должно превышать 25 В переменного тока или 60 В постоянного тока. [10]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ МЭК 61140:2016, глава 4.2.
- ^ БС 7671
- ^ DIN / VDE 0100-410
- ^ IEC 60364-4-41: Низковольтные электроустановки. Часть 4-41. Защита безопасности. Защита от поражения электрическим током.
- ^ IEC 61140: Защита от поражения электрическим током. Общие аспекты установки и оборудования.
- ^ DIN EN 61140:2016, глава 4.2, таблица 1.
- ^ «Директива по низкому напряжению (LVD)» .
- ^ «Директива по низкому напряжению (LVD)» .
- ^ «NR-10 atualizada — Glossário» [обновленный NR-10 — Глоссарий] (PDF) . Веб-сайт Министерства труда и занятости Бразилии (на португальском языке). 7 декабря 2004 года . Проверено 9 сентября 2015 г.
- ^ «НР-12 atualizada - пункт 12.36» [обновленный NR-12 - пункт 12.36] (PDF) . Веб-сайт Министерства труда и занятости Бразилии (на португальском языке). 25 июня 2015 года . Проверено 9 сентября 2015 г.