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昌晖仪表谈用电设备和电气设备防电击类别及应用知识

2020/11/29 22:42:30 分类:电工基础 
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电击防护同电气设备(包括用电设备)的防护条件有密切关系,不同电击防护类别的电气设备应该有不同的电击防护措施。电气设备防电击分类依据GB/T17045-2020《电击防护 装置和设备的通用部分》(等同IEC61140:2016)而确定,共分为四类,电力仪表在本文介绍电气设备和用电设备防电击类型及应用。

制造厂生产的电气设备和用电设备应按相应的防护结构和特征确定其防电击类别,并标志在该设备外壳上,用符号标识。


用电设备各种防电击类别的特征

1、0类设备
①0类设备具有基本绝缘(覆盖于危险带电部分上的绝缘)作为基本防护(直接接触防护),但没有故障防护(间接接触防护)措施,从电击防护看,是很不完善的。
②鉴于防电击的局限性,IEC标准建议删去0类设备,由于其仍被少数产品标准所引用,故而暂时被保留,但应用场所和条件受到很严格限制。
③鉴于上述原因,IEC标准率先在照明灯具删去0类,在IEC60598-1:2003《灯具 第1部分:一般要求与试验》中体现;GB7000.1-2007《灯具 第1部分:一般要求与试验》系等同IEC上述标准,删去了0类灯具;新修订的GB7000.1-2015同样删除了0类灯具:GB50034-2013《建筑照明设计标准》与此协调,规定“严禁使用0类灯具”。
顺便指出,删除0类灯具后,建筑照明固定安装的灯具绝大部分将生产为Ⅰ类,为此在照明线路中必须提供PE导体。

2、Ⅰ类设备

①Ⅰ类设备利用基本绝缘作为基本防护措施,同时还具有附加防护措施,即设备外露可导电部分应做保护接地,即通过PE导体连接到地或等电位联结端子,作为故障防护措施。
②事实上,现今的电气设备(配电箱、屏,控制箱等)和用电设备(泵、风机、机床、电梯、起重机、家用洗衣机、冰箱等的电动机,电热水器等)都制造成为Ⅰ类设备。
③Ⅰ类设备通常采用符号防电击Ⅰ类电气设备符号作标志;或者用字母“PE”标志,或用绿黄双色组合标志。

3、Ⅱ类设备

①Ⅱ类设备采用基本绝缘作为基本防护措施,同时还具有附加绝缘(形成双重绝缘)作为故障防护措施,或者采用能提供基本防护和故障防护功能的加强绝缘。
②Ⅱ类设备如有可触及的可导电部分,不应连接到PE导体上;当因功能性目的需要对地连接时,应做殊处置,且应利用双重绝缘或加强绝缘与带电部分分隔。
③由于对其绝缘外壳的机械强度、温度等的要求,Ⅱ类设备尺寸受到一定限制,实际应用范围相对较小。
④Ⅱ类设备采用符号防电击Ⅱ类电气设备符号作标志;并应设置在电源参数铭牌上或附近。

4、Ⅲ类设备

①Ⅲ类设备系将电压限制到特低电压值以内,作为基本防护措施。
②电气设备的最大标称电压不应超过交流50V或无纹波直流120V,此处“无纹波”指纹波电压含量中的方均根值不大于直流分量的10%。
③Ⅲ类设备只能用于同SELV和PELV系统连接,可满足故障防护要求。
④在设备出现单一故障情况时,可能呈现的稳态接触电压不应超过上述第②项规定的限值。
为此,SELV和PELV的特低电压,应通过安全隔离变压器取得,以防止故障时高电压(如220V或380V)窜入,不得使用一般降压变压器,更不允许使用自耦变压器。安全隔离变压器应符合GB19212.7-2012《电源电压为1100V及以下的变压器、电抗器、电源装置和类似产品的安全 第7部分:安全隔离变压器和内装安全隔离变压器的电源装置的特殊要求和试验》的规定。
⑤Ⅲ类设备不应连接PE导体,但PELV回路供电的设备的外露可导电部分可以接地。该类设备的带电导体在任何情况下都严禁与地和PE导体连接。
⑥Ⅲ类设备应采用符号防电击Ⅲ类电气设备符号作标志。

不同防电击电气设备应用场所和条件

1、0类设备
①由于0类设备不具备故障防护措施,所以通常不得选用;灯具早已禁止使用0类设备,而民用建筑灯具、装饰类灯具过去习惯为0类,必须格外注意,工程设计中选用的灯具,应标明防电击类别,通常是用Ⅰ类。
②如果制造厂提供的个别电器仍为0类,则只能应用于下列场所之一:
1)用于非导电环境,该场所的地板和墙面应为绝缘体,任一点的绝缘电阻不低于50kΩ(当标称电压不大于500V时)或不低于100kΩ(当标称电压大于500V但小于1000V时),并且确保外界可导电部分(如与地连通的金属构件、水暖管道等)不由场所外引入。
2)采用电气分隔防护,并对每一项设备单独提供电气分隔;通常采用隔离变压器提供电源,被分隔回路的电压不应超过500V,其带电部分不应和其他回路带电部分、PE导体、地相连接;其外露可导电部分也不应同PE导体或地连接。
③鉴于电气分隔增加设备及费用,而非导电环境又不可多得,所以0类设备将日趋减少,直至淘汰。

2、Ⅰ类设备

①各类电气设备和用电设备广泛采用I类,其占有绝大多数比例。
②Ⅰ类设备必须连接PE导体而设置接地或接等电位联结端子,配电设计时必须计算故障电流,并选择保护电器参数。这就增加了复杂性,昌晖仪表在“电工基础”栏目的后续技术文章中解决这个问题,昌晖仪表将提供解决方案。

3、Ⅱ类设备

①Ⅱ类设备的基本防护和故障防护都依靠设备自身提供,不需要采取其他防护措施。
②Ⅱ类设备非常少,主要是家用台灯和小电器等设备。

4、Ⅲ类设备

①Ⅲ类设备本身提供特低电压,配电设计必须提供安全隔离变压器,以供给SELV(安全特低电压)或PELV(保护特低电压)系统。
②Ⅲ类设备主要适用于各种检查、修理用手提灯,手持式电动工具,机床、钳工台、抛光工位等的局部照明灯,以及用于电缆隧道、综合管廊、汽车修理地坑等环境的手持式灯具。

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