安全電壓防護的類型及安全條件

      安全電壓是指使通過人體的電流不超過允許范圍的電壓（又稱安全特低電壓），其保護原理是：通過對系統(tǒng)中可能作用于人體的電壓進行限制，從而使觸電時流過人體的電流受到抑制，將觸電危險性控制在沒有危險的范圍內(nèi)。
    一、特低電壓的區(qū)段、限值和安全電壓額定值
    1. 特低電壓區(qū)段
    所謂特低電壓區(qū)段，是指如下范圍：
    交流(工頻)：無論是相對地或相對相之間均不大于50V(有效值)；
    直流(無紋波)：無論是極對地或極對極之間均不大于120V。
    2. 特低電壓限值
        限值是指任何運行條件下，任何兩導體間不可能出現(xiàn)的最高電壓值。我國的安全電壓限值規(guī)定為：工頻有效值的限值為50V、直流電壓的限值為120V。
    我國標準還推薦：當接觸面積大于1㎝2、接觸時間超過1s時，干燥環(huán)境中工頻電壓有效值的限值33V、直流電壓限值為70V；潮溫環(huán)境中工頻電壓有效值的限值為16V、直流電壓限值為35V 。
    3. 安全電壓額定值
        我國將安全電壓額定值(工頻有效值)的等級規(guī)定為：42V、36V、 24V、12V和6V。 具體選用時，應根據(jù)使用環(huán)境、人員和使用方式等因素確定：
    （1）特別危險環(huán)境中使用的手持電動工具應采用42V安全電壓。
    （2）有電擊危險環(huán)境中使用的手持照明燈和局部照明燈應采用36V或24V安全電壓。
    （3）金屬容器內(nèi)、特別潮濕處等特別危險環(huán)境中使用的手持照明燈應采用12V安全電壓。
    （4）水下作業(yè)等場所應采用6V安全電壓。
    當電氣設(shè)備采用24V以上安全電壓時，必須采取防護直接接觸電擊的措施。
    二、特低電壓防護的類型及安全條件
    1. 類型
             特低電壓電擊防護的類型分為特低電壓 (Extra Low Voltage, 縮寫ELV)和功能特低電壓(Functional Extra Low Voltage, 縮寫FELV)。其中，ELV防護又包括了安全特低電壓(Safety Extra Low Voltage, 縮寫SELV)和保護特低電壓(Protective Extra Low Voltage, 縮寫PELV) 兩種類型的防護。不能認為僅采用了安全特低電壓電源就能防止電擊事故的發(fā)生。因為只有同時符合規(guī)定的條件和防護措施，系統(tǒng)才是安全的。
    可將特低電壓保護類型分為以下三類 :
    (1)SELV。只作為不接地系統(tǒng)的安全特低電壓用的防護。
    (2)PELV。只作為保護接地系統(tǒng)的安全特低電壓用防護。
    (3)FELV。由于功能上的原因采用了特低電壓，但不能滿足或沒有必要滿足SELV和PELV的所有條件。
    上述三類中以SELV 應用最廣，國家標準GB3805-83《安全電壓》中的安全電壓相當于SELV 。
    2. 安全條件
    要達到兼有直接接觸電擊防護和間接接觸電擊防護的保護要求，必須滿足以下條件：
    (1) 線路或設(shè)備的標準電壓不超過標準所規(guī)定的安全特低電壓值。
    (2)SELV和PELV 必須滿足安全電源、回路配置和各自的特殊要求。
    (3)FELV必須滿足其輔助要求。
    三、SELV和PELV的安全電源及回路配置
        SELV和PELV對安全電源的要求完全相同，在回路配置上有共同要求，也有特殊要求。
    1. SELV 和 PELV 的安全電源
        安全特低電壓必須由安全電源供電?？梢宰鳛榘踩娫吹闹饕校?br />     (1) 安全隔離變壓器或與其等效的具有多個隔離繞組的電動發(fā)電機組，其繞組的絕緣至少相當于雙重絕緣或加強絕緣。安全隔離變壓器的電路圖如圖4-2所示。
    
        安全隔離變壓器的一次與二次繞組之間必須有良好的絕緣。安全隔離變壓器各部分的絕緣電阻不得低于下列數(shù)值：
    a.帶電部分與殼體之間的工作絕緣2MΩ；
    b.帶電部分與殼體之間的加強絕緣7MΩ ；
    c.輸入回路與輸出回路之間5MΩ；
    d.輸入回路與輸入回路之間2MΩ；
    e.輸出回路與輸出回路之間2MΩ ；
    f.Ⅱ類變壓器的帶電部分與金屬物件之間2MΩ；
    g.Ⅱ類變壓器的帶電部分與殼體之間5MΩ ；
    h.絕緣殼體內(nèi)、外金屬物之間2MΩ。
         安全隔離變壓器的額定容量：單相變壓器不得超過10kVA；三相變壓器不得超過16kVA；電鈴用變壓器不得超過100VA；玩具用變壓器不得超過200VAo安全隔離變壓器的輸入和輸出導線應有各自的通道。導線進、出變壓器處應有護套。固定式變壓器的輸入電路中不得采用接插件。
    (2) 電化電源或與高于安全特低電壓回路無關(guān)的電源，如蓄電池及獨立供電的柴油發(fā)電機等。
    (3) 電子裝置電源，但要求其在故障時仍能夠確保輸出端子的電壓(用內(nèi)阻不小于3kΩ的電壓表測量)不超過特低電壓值。
    2.SELV和PELV的回路配置
         SELV和PELV的回路配置都應滿足以下要求 :
    (1)SELV和PELV回路的帶電部分相互之間、回路與其他回路之間應實行電氣隔離，其隔離水平不應低于安全隔離變壓器輸入與輸出回路之間的電氣隔離。
    (2)SELV和PELV回路的導線應與其他任何回路的導線分開敷設(shè)，以保持適當?shù)奈锢砩系母綦x。
    四、SELV及PELV的特殊要求
    1、SELV 的特殊要求
    (1)SELV 回路的帶電部分嚴禁與大地或其他回路的帶電部分或保護導體相連接。
    (2)外露可導電部分不應有意地連接到大地或其他回路的保護導體和外露可導電部分，也不能連接到外部可導電部分。
    （3)若標稱電壓超過25V交流有效值或60V無紋波直流值，應裝設(shè)必要的遮欄或外護物，或者提高絕緣等級；若標稱電壓不超過上述數(shù)值時，除某些特殊應用的環(huán)境條件外，一般無須直接接觸電擊防護。
    2、PELV 的特殊要求
    實際上，可以將PELV看做是由SELV進行接地演變而來。由于PELV允許回路接地，因此，PELV的防護水平要求比SELV要高。
    (1) 利用必要的遮欄或外護物，或者提高絕緣等級來實現(xiàn)直接接觸電擊防護。
    (2) 如果設(shè)備在等電位聯(lián)結(jié)有效區(qū)域內(nèi)，以下情況可不進行上述直接接觸電擊防護。
    ①當標稱電壓不超過25V交流有效值或60V無紋波直流值，而且設(shè)備僅在干燥情況下使用，且?guī)щ姴糠植淮罂赡芡梭w大面積接觸時；
    ②在其他任何情況下，標稱電壓不超過6V交流有效值或15V無紋波直流值。
    五、 EELV的輔助要求
    1、裝設(shè)必要的遮欄或外護物，或者提高絕緣等級來實現(xiàn)直接接觸電擊防護。
    2、當FELV回路設(shè)備的外露可導電部分與一次側(cè)回路的保護導體相連接時，應在一次側(cè)回路裝設(shè)自動斷電的防護裝置，以實現(xiàn)間接接觸電擊的防護。
    六、插頭及插座
    1、 必須從結(jié)構(gòu)上保證 SELV，PELV及FELV回路的插頭和插座不致誤插入其他電壓系統(tǒng)或被其他系統(tǒng)的插頭插入。
    2、SELV和PELV回路的插座還不得帶有接零或接地插孔 ，而FELV回路則根據(jù)需要決定是否帶接零或接地插孔。