安全規(guī)格

在VDE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格中,對(duì)于變壓器的設(shè)計(jì)，制造與利用都有較嚴(yán)格的規(guī)定,以滿足大多數(shù)其它國(guó)家的安全需求，在UL標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格中，要求用在變壓器結(jié)構(gòu)中的所有材料，必須有94V-2或是更好的額定值.

(1).變壓器的絕緣( transformer insulation)

變壓器的繞組依照需求,必須以絕緣做物理上的分隔,在繞組線上的亮漆,瓷漆或洋漆涂料,以及其它的金屬組件,石綿與吸收水分的材料,在此需求的目的之內(nèi)則不考慮絕緣.

(2).變壓器的電介質(zhì)強(qiáng)度(transformer dielectric strength)

當(dāng)使用復(fù)合層的絕緣厚度時(shí),任何兩層之間必須能夠承受電介質(zhì)強(qiáng)度,測(cè)試時(shí)絕緣層接觸在一起且測(cè)試電位加于外部表面.

(3).變壓器的絕緣電阻(transformer insulation resistance)

絕緣用于變壓器的結(jié)構(gòu)中必須在繞組之間,以及在繞組與鐵心和框架金屬板之間,必須有10MΩ的最小電阻值,并在1分鐘內(nèi)提供500Vac電壓.

(4).變壓器沿面與間隙距離(transformer creepage and clearance distance)

繞組之間;繞組與端點(diǎn),金屬板,鐵心,框架,繞組通過(guò)引線間;端點(diǎn)之間;端點(diǎn)-鐵心與框架之間必須滿足一定的空間間隔.

(5).變壓器的水阻(transformer moisture resistance)

在高濕度91~95%的情況下,溫度在20~30℃之間,變壓器須保持絕緣阻抗及介電強(qiáng)度.

(6).VDE規(guī)格的變壓器溫度額定值(VDE transformer temperature rating)

在正常操作下對(duì)特定的絕緣等級(jí)而言，最大的穩(wěn)定化溫度必須不超過(guò)絕緣等級(jí)的溫度值.

附注:絕緣等級(jí)分為以下七個(gè)等級(jí)，每一個(gè)等級(jí)溫度(℃)如下

Y A E B F H C

90 105 120 130 150 180 180以上

(7).UL與CSA規(guī)格的變壓器溫度額定值(UL and CSA transformer temperature rating)

當(dāng)升高至周圍溫度(25℃)以上時(shí),UL與CSA規(guī)格會(huì)規(guī)定變壓器的溫度,可使用兩種方法來(lái)做溫度的測(cè)量,熱偶法和電阻值法.

安全的原則在于避免由于下列各種危險(xiǎn)所造成的人體和財(cái)產(chǎn)損害或危害的可能性:

電擊 (Electric Shock);

能量 (Energy Hazards) ;

火災(zāi) (Fire Hazards);

機(jī)械 (Mechanical);

熱 (Heat Hazards);

輻射 (Radiation Hazards);

化學(xué) (Chemical Hazards)。

電擊 (Electric Shock)

電擊是由于電流通過(guò)人體而造成的。只要毫安級(jí)的電流就能在健康人體內(nèi)產(chǎn)生反應(yīng)，而且可能會(huì)由于不知不覺(jué)的反應(yīng)導(dǎo)致間接的危害。更高的電流會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生更大的危害。

大于30 Vrms, 42.4 Vpeak, 或60 Vdc之電電壓。都可能對(duì)人體造成觸電危險(xiǎn)。

能量(Energy Hazards)

大電流電源或大電容電路的相鄰電極間短路時(shí)﹐可能導(dǎo)致引起下述的危險(xiǎn)﹕

● 燃燒﹔

● 起弧﹔

● 溢出熔融金屬。

就此而論﹐甚至接觸帶安全電壓的電路也可能是危險(xiǎn)的。

減小這種危險(xiǎn)的方法包括﹕

● 隔離﹔

● 屏蔽﹔

● 使用安全聯(lián)鎖裝置。

火災(zāi) (Fire Hazards)

正常工作條件下過(guò)載﹑組件失效﹑絕緣擊穿或連接松動(dòng)都可能產(chǎn)生導(dǎo)致危險(xiǎn)的過(guò)高溫度。但是﹐應(yīng)保證設(shè)備內(nèi)著火點(diǎn)產(chǎn)生的火焰不會(huì)蔓延到火源近區(qū)以外﹐也不會(huì)對(duì)設(shè)備的周圍造成損害。

減小這種危險(xiǎn)的方法包括﹕

● 提供過(guò)流保護(hù)裝置﹔

● 使用符合要求的適當(dāng)燃燒特性的結(jié)構(gòu)材料﹔

● 選擇的零部件﹑元器件和消耗能避免產(chǎn)生可能引起著火的高溫﹔

● 限制易燃材料的用量﹔

● 把易燃材料與可能的點(diǎn)燃源屏蔽或隔離﹔

● 使用防護(hù)外殼或擋板﹐以限制火焰只在設(shè)備內(nèi)部蔓延﹔

● 使用合適的材料制作外殼﹐以減小火焰向設(shè)備外蔓延的可能性。

熱(Heat Hazards)

正常工作條件下的高溫可能導(dǎo)致引起下述的危險(xiǎn)﹕

● 接觸燙熱的可觸及零部件引起灼傷﹔

● 絕緣等級(jí)下降或安全元器件性能降低﹔

● 引燃可燃液體。

減小這種危險(xiǎn)的方法包括﹕

● 采取措施避免可觸及零部件產(chǎn)生高溫

● 避免使溫度高于液體的引燃點(diǎn)﹔

● 如果不可避免接觸燙熱的零部件﹐提供警告標(biāo)識(shí)以告誡使用人員。

機(jī)械(Mechanical)

可能導(dǎo)致危險(xiǎn)的原因是﹕

● 尖銳的棱緣和拐角﹔

● 可能潛在地引起危害的運(yùn)動(dòng)零部件﹔

● 設(shè)備的不穩(wěn)定性﹔

● 內(nèi)爆的陰極射線管和爆裂的高壓燈產(chǎn)生的碎片。

減小這種危險(xiǎn)的方法包括﹕

● 倒圓尖銳的棱緣和拐角﹔

● 配備防護(hù)裝置﹔

● 使用安全聯(lián)鎖裝置﹔

● 使落地式設(shè)備有足夠的穩(wěn)定性﹔

● 選擇能抗內(nèi)爆的陰極射線管和耐爆裂的高壓燈﹔

● 在不可避免接觸時(shí)﹐提供警告標(biāo)識(shí)以告誡使用人員。

輻射(Radiation Hazards)

設(shè)備產(chǎn)生的某種形式的輻射會(huì)對(duì)使用人員和維修人員造成危險(xiǎn)﹐輻射可以是聲頻輻射﹑射頻輻射﹑紅外線輻射﹑紫外線和電離輻射﹑高強(qiáng)度可見光和相干光(激光)輻射。

減小這種危險(xiǎn)的方法包括﹕

● 限制潛在輻射源的能量等級(jí)﹔

● 屏蔽輻射源﹔

● 使用安全聯(lián)鎖裝置﹔

● 如果不可能避免暴露于輻射危險(xiǎn)中﹐要提供警告標(biāo)識(shí)以告誡使用人員。

化學(xué)(Chemical Hazards)

接觸某些化學(xué)物品或吸入它們的氣體和煙霧可能會(huì)造成危險(xiǎn)。

減小這種危險(xiǎn)的方法包括﹕

● 避免使用在預(yù)定的和正常條件下使用設(shè)備時(shí)由于接觸或吸入可能造成傷害的堆積的和消耗性的材料﹔

● 避免可能產(chǎn)生泄漏或氣化的條件﹔

● 提供警告標(biāo)識(shí)以告誡使用人員危險(xiǎn)。

(1) 空間需求(spacing requirements)

UL, CSA與VDE安全規(guī)格在活性組件之間,以及活性組件與固定金屬組件之間,強(qiáng)制規(guī)定特定的空間需求,空間需求包括空間距離和爬電距離,空間距離在VDE中又叫間隙距離, 而在UL中則叫電氣間隙, VDE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格中的沿面距離在UL標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格中則稱為分隔距離.

空間距離(clearance):在兩個(gè)導(dǎo)電組件之間或是導(dǎo)電組件與物體界面之間經(jīng)由空氣分離測(cè)得最短直線距離;

沿面距離(Creepage distance ):沿絕緣表面測(cè)得兩個(gè)導(dǎo)電組件之間或是導(dǎo)電組件與物體界面之間的最短距離.

(2).耐壓測(cè)試(dielectric test withstand)

當(dāng)裝置上的額定電壓為250Vac或是更小時(shí)，在UL與CSA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格中需要做輸入至輸出與輸入至地端的高電位隔離測(cè)試(HI-POT isolation test).

(3).漏電流測(cè)量(leakage current measurement)

UL與CSA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格中需要所有露出的固定金屬組件必須予以接到大地端,而且經(jīng)由連接至地端的1500Ω電阻器來(lái)測(cè)量漏電流; VDE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格則規(guī)定在1.06倍額定電壓下, 由1500Ω電阻器與150nF電容器并聯(lián)來(lái)測(cè)量漏電流.

具體測(cè)量方法見五. SAFETY TEST & EVALUATION.

(4).絕緣電阻( insulation resistance)

在VDE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格中,輸入端與SELV輸出電路之間需要有7.0MΩ的最小電阻值，而輸入端與較容易受變動(dòng)的金屬組件之間,則需要有2.0MΩ的最小電阻值,而其外施電壓則為1分鐘500Vac.

*** SELV:安全特低電壓電路(safety extra-low voltage circuit)其定義為具有適當(dāng)保護(hù)設(shè)計(jì)之二次電路,即在任意兩個(gè)可能碰觸組件之間或人體可能碰觸到任意組件和產(chǎn)品的接地保護(hù)端子之間電壓不會(huì)超過(guò)42.4Vacpeak或60Vdc的二次電路;

ELV:特低電壓電路(extra-low voltage circuit)其定義為在導(dǎo)體與導(dǎo)體之間或?qū)w對(duì)地之間的交流電壓峰值不超過(guò)42.4Vac或直流電壓不超過(guò)60Vdc的二次電路;

危險(xiǎn)電壓(hazardous voltage):交流峰值超過(guò)42.4Vac或直流超過(guò)60Vdc的電壓.

一次側(cè):內(nèi)部線路直接連接到主要電源或相關(guān)電源部分;

二次側(cè):電源輸出部分主要不是經(jīng)由一次側(cè),而是透過(guò)變壓器和其它隔離器具轉(zhuǎn)換而來(lái)者稱為二次側(cè).

(5).PC板需求(PC board requirements)

UL與CSA規(guī)格也提供可燃性標(biāo)準(zhǔn),也就是所有PC板必被UL認(rèn)可為94V-2或是更好的材料,而VDE規(guī)格亦接受這些標(biāo)準(zhǔn).

附注:防火等級(jí)優(yōu)劣

發(fā)泡塑料材料類:HF-1等級(jí)較HF-2優(yōu),HF-2等級(jí)較HBF優(yōu);

一般材料:5V優(yōu)于V-0,V-0優(yōu)于V-1,V-1優(yōu)于V-2,V-2優(yōu)于HB.

就是防止人體受到傷害或危害的可能性，旨在提供對(duì)人體的保護(hù)和對(duì)設(shè)備周圍的保護(hù)。

一般地,每一個(gè)國(guó)家都可以建立自己本國(guó)的電氣安全標(biāo)準(zhǔn),但是大多數(shù)的電源供給器制造廠商都是使用IEC,VDE,UL,CSA安全標(biāo)準(zhǔn)作為解決安全之需求.UL與VDE的安全標(biāo)準(zhǔn)有本質(zhì)上的差異,UL規(guī)格比較集中在防止失火的危險(xiǎn),而VDE規(guī)格則比較關(guān)于操作人員的安全,對(duì)于電源供給器而言,VDE乃是最嚴(yán)厲的電氣安全標(biāo)準(zhǔn).

安規(guī)政策:高壓測(cè)試和接地測(cè)試零缺點(diǎn).

空間需求(spacing requirements)

UL, CSA與VDE安全規(guī)格在活性組件之間,以及活性組件與固定金屬組件之間,強(qiáng)制規(guī)定特定的空間需求,空間需求包括空間距離和沿面距離,空間距離在VDE中又叫間隙距離, 而在UL中則叫分離距離, VDE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格中的沿面距離在UL標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格中則稱為分隔距離。

空間距離(Creepage distance):在兩個(gè)導(dǎo)電組件之間或是導(dǎo)電組件與物體界面之間經(jīng)由空氣分離測(cè)得最短直線距離;

沿面距離(clearance):沿絕緣表面測(cè)得兩個(gè)導(dǎo)電組件之間或是導(dǎo)電組件與物體界面之間的最短距離。

電介質(zhì)測(cè)試承受度

當(dāng)裝置上的額定電壓為250Vac或是更小時(shí)，在UL與CSA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格中需要做輸入至輸出與輸入至地端的高電位隔離測(cè)試(HI-POT isolation test).

漏電流測(cè)量

UL與CSA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格中需要所有露出的固定金屬組件必須予以接到大地端,而且經(jīng)由連接至地端的1500Ω電阻器來(lái)測(cè)量漏電流; VDE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格則規(guī)定在1.06倍額定電壓下, 由1500Ω電阻器與150nF電容器并聯(lián)來(lái)測(cè)量漏電流.

具體測(cè)量方法見五. SAFETY TEST & EVALUATION.

絕緣電阻

在VDE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格中,輸入端與SELV輸出電路之間需要有7.0MΩ的最小電阻值，而輸入端與較容易受變動(dòng)的金屬組件之間,則需要有2.0MΩ的最小電阻值,而其外施電壓則為1分鐘500Vac.

*** SELV:安全特低電壓電路(safety extra-low voltage circuit)其定義為具有適當(dāng)保護(hù)設(shè)計(jì)之二次電路,即在任意兩個(gè)可能碰觸組件之間或人體可能碰觸到任意組件和產(chǎn)品的接地保護(hù)端子之間電壓不會(huì)超過(guò)42.4Vacpeak或60Vdc的二次電路;

ELV:特低電壓電路(extra-low voltage circuit)其定義為在導(dǎo)體與導(dǎo)體之間或?qū)w對(duì)地之間的交流電壓峰值不超過(guò)42.4Vac或直流電壓不超過(guò)60Vdc的二次電路;

危險(xiǎn)電壓(hazardous voltage):交流峰值超過(guò)42.4Vac或直流超過(guò)60Vdc的電壓.

一次側(cè):內(nèi)部線路直接連接到主要電源或相關(guān)電源部分;

二次側(cè):電源輸出部分主要不是經(jīng)由一次側(cè),而是透過(guò)變壓器和其它隔離器具轉(zhuǎn)換而來(lái)者稱為二次側(cè).

PC板需求

UL與CSA規(guī)格也提供可燃性標(biāo)準(zhǔn),也就是所有PC板必被UL認(rèn)可為94V-2或是更好的材料,而VDE規(guī)格亦接受這些標(biāo)準(zhǔn).

附注:防火等級(jí)優(yōu)劣

發(fā)泡塑料材料類:HF-1等級(jí)較HF-2優(yōu),HF-2等級(jí)較HBF優(yōu);

一般材料:5V優(yōu)于V-0,V-0優(yōu)于V-1,V-1優(yōu)于V-2,V-2優(yōu)于HB.