AC/DC電源におけるSELV、PELV、ES1の違いとは?



SELV (機器規格ではSafety Extra Low Voltage、設置規格ではSeparated Extra Low Voltageとして知られる)は、基本規格IEC 61140:2016において「通常状態および単一故障状態において、その電圧が安全な値を超えないように設計および保護された二次回路」と定義されています。 IEC/EN/UL 60950-1(2020年12月に撤回)、60335-1、61558-1などの製品安全規格は、IEC 61140を参照しています。


IEC/EN/UL 60950-1(2020年12月に停止)、60335-1、61558-1などの製品安全規格は、IEC 61140を参照しています。


PELV (Protective Extra Low Voltage:保護特別低電圧)もIEC 61140で定義されているシステムですが、大地(アース)や他のシステムから電気的に分離されていません。ただし、電圧の閾値制限はSELVと同じものがPELVにも適用されます。


ES1: 撤回されたIEC/EN/UL 60950-1規格は、エネルギー源の特定と、電気ショックや火災のリスクを含む潜在的な危害の防止に焦点を当てたハザードベースの規格であるIEC/EN/UL 62368-1に置き換えられました。電気的ハザードに対して、ES1、ES2、ES3の3つのエネルギーレベルが定義されています。


「SELV」および「PELV」という用語は、62368-1規格では認識されていません。


製品の安全性という点では、ES1はSELVやPELVと同様の意図を持っていますが、それぞれの安全規格内において直接的に同等であるとはみなされません。



SELVシステム

SELVは大地(グラウンド)や他の近接する高電圧システムから電気的に分離されているため、通常状態および単一故障状態において、露出した導電部に触れても人体に危害を及ぼすことはありません。接地接続がないため、一次側(商用電源側)のいかなる故障(近接システムとの地絡を含む)も、二次側に危険な電圧を発生させることはありません。(Fig.1参照)


SELVシステムは、電気機器の動作が深刻な安全上の問題を引き起こす可能性のある用途や設置に関する関連規格で義務付けられています。例としては、家電製品、照明制御パネル、工場・プロセスオートメーションCCTVセキュリティシステムロボティクスなどが挙げられます。


医療機器などの一部の製品規格では、SELVという用語は使用されませんが、密接に関連する要件があります。


Figure 1: Typical SELV System


SELVの条件

SELVシステムは一般的に最大電圧50VACまたは120VDCと規定されていますが、デルタ電子では電源装置に対してより厳格なIEC/EN/ULの解釈を採用しています。それによれば:

  1. 通常状態において、SELV電源の出力電圧はピーク値42.4VAC(30VAC rms)または60VDCを超えてはなりません。通常動作中、これらの制限は最大200msの期間に制限されます。
  2. 単一故障状態において、SELV電源の出力電圧はピーク値70VAC(50VAC rms)または120VDCを超えてはなりません。これらの制限は最大20msの期間に制限されます。


PELVシステム

前述の通り、PELVシステムはSELVに似ていますが、出力が接地されています。そのため、PELVシステムは、他の回路での地絡を除き、通常または単一故障状態において指定された最大電圧レベルを超えてはなりません。(Fig.2 参照)


Figure 2: Typical PELV System


PELVの条件

SELVと同様に、採用される適用規格によって最大電圧制限はわずかに異なりますが、電源装置については対応するSELVの値が適用されます。



ES1システム

ES1は、IEC/EN/UL 62368-1で定義されている3段階の潜在的に危険なエネルギー源の一部です。許容電圧レベルと火災リスクは、より高いES2およびES3レベルと比較して、通常、異常、および単一故障状態において最低レベルにあります。(Fig.3参照)



AC up to 1kHz DC
RMS PEAK
V I V I V I
ES1 30V 0.5mA 42.4V 0.707mA 60V 2mA
ES2 50V 5mA 70.7V 7.07mA 120V 25mA
ES3 >ES2
ES1 & ES2は、関連する電圧または電流の制限のいずれかを超えてはなりません。
ES3はES2の両方の制限を超えます。
Figure 3: Energy Source steady state voltage and current limits


ES1の条件

ES1(クラス1電気エネルギー源とも呼ばれる)は、以下のシナリオにおいて制限を超えてはなりません:


  • 通常の動作条件
  • 単一故障状態に至らない異常な動作条件
  • 保護手段として機能しない部品の単一故障状態

上記の条件において、電圧制限は1kHzまででピーク値42.4VAC(30VAC rms)および60VDCです。つまり、SELVの通常条件と同じです。


接触した際、ES1レベルは「感知できるかもしれないが痛みはなく、怪我を引き起こす可能性は低い」とみなされます。対照的に、ES2レベルは「痛みを伴うかもしれないが、怪我を引き起こす可能性は低い」、ES3レベルは「怪我や死を引き起こす可能性がある」とみなされます。商用電源電圧(コンセント電圧)はES3レベルです。


基本保護手段の単一故障状態における制限はクラス2(ES2)であり、70.7VACピーク(50V rms)および120VDCです。



AC/DC電源におけるSELVとPELV

一般的に入手可能な単相交流入力電源(通常120VACまたは230VAC公称、または「ワイドレンジ」)は、トランスの一次側と二次側の間に適切な空間距離・沿面距離および強化/二重絶縁を備え、関連するIEC/EN/UL安全規格の認証を受けています。これにより、SELVおよびPELVシステムに必要な絶縁が提供されます。 出力配線は、例えば別々のプラスチック導管を使用するなどして、より高い電圧のケーブル/システムから保護分離されていなければなりません。また、他のSELVおよびPELV回路からの基本分離も必要です。システムで使用されるプラグやソケットは、より高い電圧システムのコネクタと互換性があってはなりません。


SELV準拠の電源はIEC保護クラスII製品として指定され、そのようにマークされます。PELV準拠のモデルはクラスI製品です。


適切な安全規格を満たし、出力電圧が最大60VDC未満(つまり、最大調整公差が60VDCを超えない)であるすべてのデルタ電子の電源は、SELVおよびPELVシステムの要件を満たします。


2つ以上の準拠電源を直列に接続し、その結果出力電圧が60VDCを超えた場合、そのシステムはもはやSELVおよびPELVの要件を満たさないことに注意してください。その場合、回路の接触可能な部分への不意の接触を防ぐために、適切な保護措置を講じる必要があります。



サマリー(要約)

多くのAC/DC電源は幅広い用途向けに設計されており、意図された各市場の特定の要件を満たす2つ以上の製品安全承認を取得しています。例えば、62368-1と60601-1(医療用)の両方の承認を取得することは一般的であり、エネルギー源と接触可能な電圧制限の両方が満たされていることを保証し、顧客システムへの統合を簡素化します。ただし、個々のアプリケーションはそれぞれ異なるため、コンプライアンスを確保するために、エンドシステムの規格に照らして顧客が注意深く確認する必要があります。必要に応じて電源メーカーに相談してください。


デルタ電子の産業用および医療用電源の現地でのご購入やサービスについては、弊社の正規販売代理店までお問い合わせください。



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