Классы устройств (также известные как классы защиты ) определяют меры по предотвращению опасного контактного напряжения на частях, находящихся под напряжением, таких как металлический корпус электронного устройства. В отрасли производства электроприборов следующие классы приборов определены в IEC 61140 и используются для различения требований к подключению устройств к защитному заземлению .
Эти устройства не имеют соединения защитного заземления и имеют только один уровень изоляции между частями, находящимися под напряжением, и открытыми металлическими конструкциями. Изделия класса 0, если это вообще разрешено, предназначены для использования только в сухих помещениях. Одиночная неисправность может привести к поражению электрическим током или другому опасному происшествию, не вызывая автоматического срабатывания предохранителей или автоматических выключателей. Продажа таких изделий запрещена во многих странах мира по соображениям безопасности, например, в Великобритании разделом 8 Правил безопасности низковольтного электрооборудования 1989 года и Новой Зеландии Законом об электричестве. Типичным примером прибора класса 0 являются старинные рождественские гирлянды . Однако оборудование этого класса распространено в некоторых странах с напряжением 120 В и в большей части развивающихся стран с напряжением 230 В, независимо от того, разрешено оно официально или нет. Корпус этих устройств не подключен к электрическому заземлению. Во многих странах вилка оборудования класса 0 такова, что ее нельзя вставить в заземленную розетку, например Schuko . Выход из строя такого оборудования в месте, где имеется заземленное оборудование, может привести к смертельному поражению электрическим током, если коснуться обоих. Любое оборудование класса 1 будет вести себя как оборудование класса 0 при подключении к незаземленной розетке.
Класс устройства I основан не только на базовой изоляции, корпус и другие токопроводящие части также соединены с помощью заземляющего провода с низким сопротивлением. Следовательно, шасси этих устройств должно быть подключено к электрическому заземлению (США: заземление) с помощью отдельного заземляющего проводника ( зеленого/желтого цвета в большинстве стран, зеленого в Индии, США, Канаде и Японии). Заземление осуществляется с помощью трехжильного сетевого кабеля, который обычно заканчивается трехконтактным разъемом переменного тока , который подключается к соответствующей розетке переменного тока.
Вилки сконструированы таким образом, что соединение с проводом защитного заземления должно быть первым при включении в розетку. Оно также должно разрываться последним при извлечении вилки. [1]
Неисправность устройства, которая приводит к контакту токоведущего провода с корпусом, приведет к протеканию тока в заземляющем проводе. Если этот ток достаточно велик, он отключит устройство сверхтока ( предохранитель или автоматический выключатель [CB]) и отключит питание. Время отключения должно быть достаточно быстрым, чтобы не допустить начала фибрилляции , если человек в это время находится в контакте с оболочкой. Это время и номинальный ток, в свою очередь, определяют максимально допустимое сопротивление заземления. Для обеспечения дополнительной защиты от замыканий с высоким импедансом обычно рекомендуют устройство защитного отключения (УЗО), также известное как выключатель защитного отключения (RCCB), прерыватель цепи замыкания на землю (GFCI) или автоматический выключатель остаточного тока с встроенная защита от перегрузки по току (RCBO), которая отключит подачу электроэнергии к устройству, если токи в двух полюсах источника питания не равны и не противоположны.
Электрические установки, в которых шасси подключается к земле с помощью отдельной клеммы, а не через сетевой кабель. По сути, это обеспечивает то же автоматическое отключение, что и класс I, для оборудования, которое в противном случае относилось бы к классу 0.
Электроприборы класса II или двойной изоляции используют усиленную защитную изоляцию в дополнение к основной изоляции. Следовательно, он был спроектирован таким образом, что не требует безопасного подключения к электрическому заземлению .
Основное требование состоит в том, чтобы ни один единичный отказ не мог привести к возникновению опасного напряжения , способного вызвать поражение электрическим током , и чтобы это достигалось без использования заземленного металлического корпуса. Обычно это достигается, по крайней мере частично, за счет наличия как минимум двух слоев изоляционного материала между частями, находящимися под напряжением, и пользователем или за счет использования усиленной изоляции.
В Европе прибор с двойной изоляцией должен иметь маркировку Класса II или двойной изоляции или иметь символ двойной изоляции: ⧈ (квадрат внутри другого квадрата). Таким образом, прибор не следует подключать к заземляющему проводу, поскольку корпус с высоким сопротивлением будет вызывать только малые токи повреждения, которые не смогут вызвать срабатывание плавкого предохранителя. [1]
Изолированные источники питания переменного/постоянного тока (например, зарядные устройства для мобильных телефонов) обычно относятся к классу II, что означает, что выходные провода постоянного тока изолированы от входа переменного тока. Обозначение «Класс II» не следует путать с обозначением «Класс 2», поскольку последнее не связано с изоляцией (оно происходит из стандарта UL 1310, устанавливающего ограничения на максимальное выходное напряжение/ток/мощность).
[1]
Эти устройства имеют функциональное заземление «FE». Оно отличается от защитного заземления тем, что не обеспечивает защиту от ударов опасным напряжением. Тем не менее, это помогает снизить уровень электромагнитного шума или электромагнитных помех. Это часто важно при проектировании аудио и медицины. Обратите внимание: поскольку они также имеют двойную изоляцию, это означает, что пользователи не смогут прикасаться к частям, находящимся под напряжением.
Прибор класса III предназначен для питания от отдельного источника питания сверхнизкого напряжения ( SELV ). Напряжение источника питания SELV достаточно низкое, чтобы в нормальных условиях человек мог безопасно прикоснуться к нему без риска поражения электрическим током. Поэтому дополнительные функции безопасности, встроенные в устройства классов I и II, не требуются. В частности, приборы класса III спроектированы без заземляющего проводника и не должны подключаться к заземлению источника питания SELV. [1] Для медицинских устройств соответствие классу III не считается достаточной защитой, и, кроме того, к такому оборудованию применяются строгие правила.
Приборы класса III безопасны для использования в «нормальных» условиях. Ко всему электрическому оборудованию следует относиться бережно и внимательно; даже при низком напряжении или мощности неправомерные или непреднамеренные действия (например, разборка, перегрев или неправильное питание [2] ) все равно могут привести к опасным неисправностям. Хотя оборудование класса III считается безопасным в использовании без риска поражения электрическим током, это не означает, что в нем не возникнет неисправность, которая может привести к пожару. Если в качестве примера возьмем ноутбук, который питается от отдельного источника питания сверхнизкого напряжения. Источник питания фактически заряжает аккумулятор ноутбука, позволяя ноутбуку работать во время его использования. Слабым звеном здесь является сам аккумулятор. Если аккумулятор выйдет из строя и перегреется, существует опасность возгорания. Еще одним примером являются зарядные устройства для телефонов. Технически зарядное устройство обычно относится к продукту класса II, но сам телефон можно считать продуктом класса III, поскольку аккумулятор заряжается от источника SELV. Существует множество других продуктов, которые должны питаться от источника SELV, который заряжает аккумуляторы во время их использования, и именно аккумуляторы могут быть склонны к перегреву. Обратите внимание на тот факт, что оборудование класса III не считается достаточной защитой для медицинских устройств, в состав которых может входить ряд других случайных устройств. [3]