|
1. 安規簡介:
安規也就是安全標準規格,安規對制造的裝置與電組件有明確的陳述與指導,以提供具有安全與高品質的產品給終端使用者；其目的主要是用來防止electric shock, energy hazards, fire, mechanical and heat hazards, radiation hazards，chemical hazards等對人體造成的傷害.
一般地,每一個國家都可以建立自己本國的電氣安全標準,但是大多數的電源供給器制造廠商都是使用IEC,VDE,UL,CSA安全標準作為解決安全之需求.UL與VDE的安全標準有本質上的差異,UL規格比較集中在防止失火的危險,而VDE規格則比較關于操作人員的安全,對于電源供給器而言,VDE乃是最嚴厲的電氣安全標準.
安規政策:高壓測試和接地測試零缺點.
2. 電源供給器結構安全需求
(1) 空間需求(spacing requirements)
UL, CSA與VDE安全規格在活性組件之間,以及活性組件與固定金屬組件之間,強制規定特定的空間需求,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標準規格中的沿面距離在UL標準規格中則稱為分隔距離.
空間距離(Creepage distance):在兩個導電組件之間或是導電組件與物體界面之間經由空氣分離測得最短直線距離;
沿面距離(clearance):沿絕緣表面測得兩個導電組件之間或是導電組件與物體界面之間的最短距離.
(2).電介質測試承受度(dielectric test withstand)
當裝置上的額定電壓為250Vac或是更小時，在UL與CSA標準規格中需要做輸入至輸出與輸入至地端的高電位隔離測試(HI-POT isolation test).
(3).漏電流測量(leakage current measurement)
UL與CSA標準規格中需要所有露出的固定金屬組件必須予以接到大地端,而且經由連接至地端的1500Ω電阻器來測量漏電流; VDE標準規格則規定在1.06倍額定電壓下, 由1500Ω電阻器與150nF電容器并聯來測量漏電流.
具體測量方法見五. SAFETY TEST & EVALUATION.
(4).絕緣電阻( insulation resistance)
在VDE標準規格中,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)其定義為具有適當保護設計之二次電路,即在任意兩個可能碰觸組件之間或人體可能碰觸到任意組件和產品的接地保護端子之間電壓不會超過42.4Vacpeak或60Vdc的二次電路;
ELV:特低電壓電路(extra-low voltage circuit)其定義為在導體與導體之間或導體對地之間的交流電壓峰值不超過42.4Vac或直流電壓不超過60Vdc的二次電路;
危險電壓(hazardous voltage):交流峰值超過42.4Vac或直流超過60Vdc的電壓.
一次側:內部線路直接連接到主要電源或相關電源部分;
二次側:電源輸出部分主要不是經由一次側,而是透過變壓器和其它隔離器具轉換而來者稱為二次側.
(5).PC板需求(PC board requirements)
UL與CSA規格也提供可燃性標準,也就是所有PC板必被UL認可為94V-2或是更好的材料,而VDE規格亦接受這些標準.
附注：防火等級優劣
發泡塑料材料類：HF-1等級較HF-2優,HF-2等級較HBF優;
一般材料:5V優于V-0,V-0優于V-1,V-1優于V-2,V-2優于HB.
3. 變壓器結構的安全需求
在VDE標準規格中,對于變壓器的設計，制造與利用都有較嚴格的規定,以滿足大多數其它國家的安全需求，在UL標準規格中，要求用在變壓器結構中的所有材料，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則不考慮絕緣.
(2).變壓器的電介質強度(transformer dielectric strength)
當使用復合層的絕緣厚度時,任何兩層之間必須能夠承受電介質強度,測試時絕緣層接觸在一起且測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構中必須在繞組之間,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,金屬板,鐵心,框架,繞組通過引線間;端點之間;端點—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度.
(6).VDE規格的變壓器溫度額定值(VDE transformer temperature rating)
在正常操作下對特定的絕緣等級而言，最大的穩定化溫度必須不超過絕緣等級的溫度值.
附注：絕緣等級分為以下七個等級，每一個等級溫度（℃）如下
Y A E B F H C
90 105 120 130 150 180 180以上
(7).UL與CSA規格的變壓器溫度額定值(UL and CSA transformer temperature rating)
當升高至周圍溫度(25℃)以上時,UL與CSA規格會規定變壓器的溫度,可使用兩種方法來做溫度的測量,熱偶法和電阻值法.
安全的目的
就是防止人體受到傷害或危害的可能性，皆在提供對人體的保護和對設備周圍的保護。
安全基本原則
安全的原則在于避免由于下列各種危險所造成的人體和財產損害或危害的可能性：
電擊 (Electric Shock)；
能量 (Energy Hazards) ；
火災 (Fire Hazards)；
機械 (Mechanical)；
熱 (Heat Hazards)；
輻射 (Radiation Hazards)；
化學 (Chemical Hazards)。
電擊 (Electric Shock)
電擊是由于電流通過人體而造成的。只要毫安級的電流就能在健康人體內產生反應，而且可能會由于不知不覺的反應導致間接的危害。更高的電流會對人體產生更大的危害。
大于30 Vrms, 42.4 Vpeak, 或60 Vdc之電電壓。都可能對人體造成觸電危險。
能量(Energy Hazards)
大電流電源或大電容電路的相鄰電極間短路時﹐可能導致引起下述的危險﹕
● 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的。
減小這種危險的方法包括﹕
● 隔離﹔
● 屏蔽﹔
● 使用安全聯鎖裝置。
火災 (Fire Hazards)
正常工作條件下過載﹑組件失效﹑絕緣擊穿或連接松動都可能產生導致危險的過高溫度。但是﹐應保證設備內著火點產生的火焰不會蔓延到火源近區以外﹐也不會對設備的周圍造成損害。
減小這種危險的方法包括﹕
● 提供過流保護裝置﹔
● 使用符合要求的適當燃燒特性的結構材料﹔
● 選擇的零部件﹑元器件和消耗能避免產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燃源屏蔽或隔離﹔
● 使用防護外殼或擋板﹐以限制火焰只在設備內部蔓延﹔
● 使用合適的材料制作外殼﹐以減小火焰向設備外蔓延的可能性。
熱(Heat Hazards)
正常工作條件下的高溫可能導致引起下述的危險﹕
● 接觸燙熱的可觸及零部件引起灼傷﹔
● 絕緣等級下降或安全元器件性能降低﹔
● 引燃可燃液體。
減小這種危險的方法包括﹕
● 采取措施避免可觸及零部件產生高溫
● 避免使溫度高于液體的引燃點﹔
● 如果不可避免接觸燙熱的零部件﹐提供警告標識以告誡使用人員。
機械(Mechanical)
可能導致危險的原因是﹕
● 尖銳的棱緣和拐角﹔
● 可能潛在地引起危害的運動零部件﹔
● 設備的不穩定性﹔
● 內爆的陰極射線管和爆裂的高壓燈產生的碎片。
減小這種危險的方法包括﹕
● 倒圓尖銳的棱緣和拐角﹔
● 配備防護裝置﹔
● 使用安全聯鎖裝置﹔
● 使落地式設備有足夠的穩定性﹔
● 選擇能抗內爆的陰極射線管和耐爆裂的高壓燈﹔
● 在不可避免接觸時﹐提供警告標識以告誡使用人員。
輻射(Radiation Hazards)
設備產生的某種形式的輻射會對使用人員和維修人員造成危險﹐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﹑高強度可見光和相干光（激光）輻射。
減小這種危險的方法包括﹕
● 限制潛在輻射源的能量等級﹔
● 屏蔽輻射源﹔
● 使用安全聯鎖裝置﹔
● 如果不可能避免暴露于輻射危險中﹐要提供警告標識以告誡使用人員。
化學(Chemical Hazards)
接觸某些化學物品或吸入它們的氣體和煙霧可能會造成危險。
減小這種危險的方法包括﹕
● 避免使用在預定的和正常條件下使用設備時由于接觸或吸入可能造成傷害的堆積的和消耗性的材料﹔
● 避免可能產生泄漏或氣化的條件﹔
● 提供警告標識以告誡使用人員危險。
|
