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機器クラス(保護クラスとも呼ばれる) は、電子機器の金属ケースなどの通電されていない部品に危険な接触電圧がかかるのを防ぐための対策を指定します。電気機器製造業界では、次の機器クラスがIEC 61140 で定義されており、機器の保護アース接続要件を区別するために使用されます。
クラス0
これらの機器には保護接地接続がなく、通電部分と露出した金属部分との間には単一レベルの絶縁のみが備わっています。クラス 0 のアイテムは、許可されている場合でも、乾燥した場所でのみ使用することを目的としています。単一の障害が、ヒューズやブレーカーの自動操作をトリガーすることなく、感電やその他の危険な出来事を引き起こす可能性があります。このようなアイテムの販売は、安全上の理由から世界中の多くの国で禁止されており、たとえば英国では 1989 年の低電圧電気機器 (安全) 規則のセクション 8 により、ニュージーランドでは電気法により禁止されています。クラス 0 機器の典型的な例は、古いスタイルのクリスマス フェアリー ライトです。ただし、このクラスの機器は、公式に許可されているかどうかにかかわらず、一部の 120 V の国や、230 V の発展途上国の多くで一般的です。これらの機器のシャーシは電気アースに接続されていません。多くの国では、クラス 0 機器のプラグは、 Schuko などの接地されたコンセントに挿入できないようになっています。接地された機器がある場所でこのような機器が故障すると、両方に触れると致命的なショックを受ける可能性があります。クラス 1 の機器は、接地されていないコンセントに接続するとクラス 0 の機器のように動作します。
クラスI
機器クラス I は、基本的な絶縁に基づいているだけでなく、筐体やその他の導電性部品も低抵抗のアース導体に接続されています。したがって、これらの機器のシャーシは、別のアース導体 (ほとんどの国では緑/黄色、インド、米国、カナダ、日本では緑色) によって電気アース (米国では接地) に接続する必要があります。アース接続は、通常、対応する AC コンセントに差し込む 3 ピンのAC コネクタで終わる 3 導体の主電源ケーブルで行われます。
プラグは、差し込んだときに保護接地導体への接続が最初になるよう設計されています。また、プラグを抜くときに最後に切断される必要があります。[1]
機器の故障により通電導体がケースに接触すると、アース導体に電流が流れます。この電流が十分に大きい場合、過電流装置 (ヒューズまたは回路ブレーカー[CB]) が作動し、電源が切断されます。切断時間は、その時点で人がケースに触れていた場合に細動が起こらないように十分速くする必要があります。この時間と電流定格により、許容される最大アース抵抗が決まります。高インピーダンス故障に対する補助的な保護として、残留電流装置(RCD) を推奨するのが一般的です。残留電流装置 (RCD) は、残留電流回路ブレーカー (RCCB)、漏電回路遮断器 (GFCI)、または過電流保護機能付き残留電流作動回路ブレーカー (RCBO) とも呼ばれ、電源の 2 つの極の電流が等しくなく反対方向である場合に機器への電力供給を遮断します。
クラス 0I
シャーシが主電源ケーブルではなく、別の端子でアースに接続されている電気設備。これにより、クラス 0 となる機器に対して、クラス I と同じ自動切断が提供されます。
クラス II
クラス II または二重絶縁 電気機器は、基本絶縁に加えて強化保護絶縁を使用します。したがって、電気アース(接地) への安全接続を必要としないように設計されています。
基本的な要件は、単一の故障によって危険な電圧が露出して感電を引き起こすことがないようにし、アースされた金属ケースに頼らずにこれを実現することです。これは通常、通電部分とユーザーの間に 少なくとも 2 層の絶縁材を配置するか、強化絶縁を使用することで、少なくとも部分的に実現されます。
ヨーロッパでは、二重絶縁機器にはクラスIIまたは二重絶縁のラベルを貼るか、二重絶縁記号⧈（四角の中に四角）を付ける必要があります。そのため、高インピーダンスのケースではヒューズ遮断器を作動させることができない低故障電流しか発生しないため、機器をアース線に接続しないでください。[1]
絶縁された AC/DC 電源 (携帯電話の充電器など) は、通常クラス II として指定されます。これは、DC 出力線が AC 入力から絶縁されていることを意味します。「クラス II」という指定を「クラス 2」という指定と混同しないでください。後者は絶縁とは無関係です (これは最大出力電圧/電流/電力の制限を設定する標準 UL 1310 に由来します)。
EDl ss IIFE
[1]
これらのデバイスには機能アース「FE」があります。これは、危険な電圧からのショック保護を提供しない点で保護アースとは異なります。ただし、電磁ノイズまたは EMI を軽減するのに役立ちます。これは、オーディオおよび医療設計でしばしば重要です。また、二重絶縁も含まれているため、ユーザーは通電部品に触れることができません。
クラスIII
クラス III 機器は、分離された超低電圧 ( SELV ) 電源から電力が供給されるように設計されています。SELV 電源からの電圧は、通常の状況では、人が通電中の導体に安全に触れても感電の危険がないほど低いものです。したがって、クラス I およびクラス II 機器に必要な追加の安全機能は必要ありません。具体的には、クラス III 機器はアース導体なしで設計されており、SELV 電源のアース接地に接続してはなりません。[1] [なぜ? ]医療機器の場合、クラス III に準拠するだけでは十分な保護とは見なされず、さらに、そのような機器には厳しい規制が適用されます。[2]
クラス III ラベルは、感電以外の面でのデバイスの安全性を保証するものではありません。低電圧であっても、乱用または意図しない使用 (分解や不適切な設置など[3] ) により危険な結果が生じる可能性があります。クラス III 機器から感電するリスクはありませんが、その他の電気的危険性 (過熱や火災など) を考慮する必要があります。たとえば、ノートパソコンや携帯電話は、外部 SELV アダプターで充電する場合、オンボード バッテリーが火災の危険をもたらす可能性があるとしても、クラス III 機器として適格になる可能性があります。
参照
参考文献
- ^ abc J. Lienig; H. Bruemmer (2017). 「Sec. 3.4.2 保護クラス」。電子システム設計の基礎。Springer International Publishing。pp. 40–41。doi :10.1007 / 978-3-319-55840-0。ISBN 978-3-319-55839-4。
- ^ 英国、健康安全局スタッフ（2015-10-31）。職場における電気規制1989。HSEブックス。ISBN 9780717666362。
- ^ Anker Innovations Limited. 「Anker PowerCore 20000 PD のマニュアル」(PDF) 。2022 年8 月 3 日閲覧。
出典
- IEC 61140: 感電に対する保護 - 設置および機器の共通事項。国際電気標準会議。2001 年。(旧: IEC 536-2: 感電に対する保護に関する電気および電子機器の分類、1992 年)
- BS 2754: 1976 (1999): 覚書。感電保護用電気機器の構造。