浅析IEC60335-1：2020中SELV与可触及带电部件的关联

刘长利

摘要：2020年9月2日国际电工委员会IEC发布了最新的家用电器的安全标准IEC60335-1：2020，本文针对此标准中SELV与可触及带电部件之间的关联进行分析。

关键词：IEC60335-1：2020  SELV  可触及 带电部件

前言：防止使用者接触到带电部件是电气安全标准中很重要的一个防电击要求. 在家用电气安全标准IEC60335-1：2020中SELV与防电击要求有着重要关联，本文重点分析如何理解SELV （英文全称：safety extra-low voltage，中文是安全特低电压，简称SELV），以及SELV与8.1.4章节的带电部件的关联，以便更全面的认知SELV和应用第8章节的防电击要求。

分析SELV之前，先了解其关联定义ELV（即：特低电压），本标准3.4.1章节对于ELV的定义原文如下：voltage supplied from a source within the appliance that does not exceed 50 V between conductors and between conductors and earth or functional earth when the appliance is supplied at rated voltage。其中文意思是：当器具连接到额定电压的电网电源时，由器具内部产生的，在导线之间以及导线与地（包括功能接地）之间不超过50V的电压。

3.4.2章节的SELV定义为：voltage not exceeding 42 V between conductors and between conductors and earth， the no-load voltage not exceeding 50 V。中文意思是：导线之间以及导线与地之间不超过42V的电压，其空载电压不超过50V。从定义可以看出，SELV的电压限制比ELV的电压限制更低。另外3.4.2章节的SELV定义还给出了以下两个注解， Note1： When safety extra-low voltage is obtained from the supply mains， it is to be through a safety isolating transformer or a convertor with separate windings， the insulation of which complies with double insulation or reinforced insulation requirements。Note 2： The voltage limits specified are based on the assumption that the safety isolating transformer is supplied at its rated voltage。中文意思是：当安全特地电压从电网获得时，应通过一个安全隔离变压器或一个带分离绕组的转换器，此时安全隔离变压器和转换器的绝缘应符合双重绝缘或加强绝缘的要求。这里规定的电压限制是假定该安全隔离变压器的输入电压为额定电压条件下的。其中注解1特别说明了获取此特地电压SELV的要求，注解2与ELV中的要求是一致的。对于SELV的定义需要注意以下几个要点，（1）首先是电压限制，此电压需要是特低电压，即：被评估的部件或部位其正常工作的电压不能超过42V，并且在空载状态下的电压不能超过50V，这两个电压限制需要同时满足。（2）当产品与电网相连时，此电压与电网之间需要经由具有双重绝缘或加强绝缘的安全隔离变压器或转换器进行隔离。这意味着即使是特低电压，甚至比上述电压更低的特低电压，如果其与电网之间没有经过具有双绝缘或加强绝缘的安全隔离变压器或转换器隔离的，那么也不能视为安全特低电压（即：SELV），也同样认为具有电击危险的电压。在实验室实际检测应用中，这种与电网之间没有经过双重绝缘或加强绝缘的安全隔离变压器或转换器隔离的电压都被视为与电网电压一样处理，例如，如果一个器具的内部电路设计为仅通过简单的阻容降压后输出的特低电压，哪怕只有几伏，同样是认为具有电击风险的带电部件（英文是live part） ，是不安全的不能被人接触到的特低电压。 在实际应用中，除了电池提供的直流电压之外，适配器，变压器，或驱动电源，或在产品内部的开关电源等都是常见的用于获得安全特低电压的方式。（3）SELV 的前提是基于给产品供给额定电压，这意味着一个产品如果供给一个高于额定电压的电压时，或者电网电源波动时，原来在额定输入电压下被评出来的SELV有可能不再是SELV了，如，线形变压器次级电路如果没有额外设计稳压电路的情况，其次级端的电压就会明显受变压器的初级输入端的电网电压的影响而变化。（4）这个特低电压ELV是经过产品内部的一个电源所供给或产生的，这意味着特低电压不是直接由器具的输入电压决定的，还与器具内部的电路设计有关，如果器具内部设计有某些逆变高压电路或部件，那么即使器具连接到一个只有30V的电源，同样可能产生一个非安全的高电压。例如，空气净化器上常用的负离子发生器就会产生上千伏的危险高电压，一个只有几伏的电池供电的电蚊拍，其内部的逆变电路同样会产生数百伏的高压，这些高压都是不可被接触的危险电压。

那么是否满足上述安全特低电压SELV定义的相关要求的部件就被认为是安全的可以被直接触及的呢？在此我们需要先认识清楚带电部件（英文是live part ）的定义，进一步弄清楚在本标准中什么样的部件是被视为带电部件，什么样的情况下被视为非带电部件或不带电的。家电产品的安全标准IEC 60335-1中第3.6.4章节对于带电部件（英文：live part）的定义如下：conductor or conductive part intended to be energized in normal use， including a neutral conductor but， by convention， not a PEN conductor. 中文意思是：打算在正常使用時通电的导线或导电性部件，按惯例包括中性导线，但不包含PEN导线。此定义还附件了以下两条非常重要的注解Note 1和Note 3。其中Note 1说明凡是符合8.1.4要求的部件，不管是易触及的还是不可触及的，都认为是非带电部件。 Note 3说明： 对于电池供电的器具的部件，不管其是否可触及，以及电池本身，当满足本标准附录B 的B.22.3和B.22.4章节的电气限值要求时，被视为是非带电部件。其中注解3是IEC60335-1：2020版新增加的要求，这正好弥补了旧版标准中对于电池和电池供电器具的这方面的要求。注解1和注解3其实是对于如何判别一个部件是否是带电部件给出了相应的判定依据和方式。首先分析注解1，根据8.1.4章节的要求， 如果易触及部件符合以下两种情况之一则被视为是不带电的， 也就是被视为是符合本标准意义的没有电击危险的. 第一种情况是， 对于SELV供电的， 其交流峰值电压不超过42.4V， 直流电压不超过42.4V。这个条件的前提是SELV，但是其电压限值42.4V与SELV定义中的电压限值42V稍微有点差异。综合SELV的定义和8.1.4章节的这个要求可知， 一个部件其电压必须是安全隔离的特低电压， 并且交流不超过42.4V峰值，直流不超过42.4V时才认为是符合本标准的安全意义上的非带电部件。第二种情况是， 如果该部件与通过保护阻抗与带电部件隔开， 在有保护阻抗的情况下， 该部件与电源之间的电流， 对于直流不超过2mA ， 对于交流，其峰值不超过0.7mA， 并且对峰值电压大于42.4V小于或等于450V的，其电容量不超过0.1uF。例如通过满足双重绝缘或加强绝缘的Y电容与带电部件进行隔开就属于第二种情况的实例。再来分析注解3。对于电池供电的器具，B.22.3规定可导部件之间的电压不能超过42.4V，对于单独的电池或可拆卸的电池，B.22.4章节规定可导部件之间的电压不能超过42.4V。也就是说当电池供电的器具或电池本身的可导部件之间的电压不超过42.4V时，被认为是不带电的。

那么一个部件被认为是不带电的时候，是否就可以被任意接触或允许接触到哪些部分呢？对于电池供电的器具，根据B.22.3规定，当可导部件之间的电压超过42.4V，并且电流超过直流2mA或交流峰值超过0.7mA（当纹波超过10%时），不允许被该章节指定的模拟试验指同时接触到两个或以上不同两极的可导部件，也就是说在这种情况下只允许接触到其中一极的可导部件。对于单独的电池或可拆卸的电池，根据B.22.4规定，当可导部件之间的电压超过42V，电流超过2mA时，不允许被该章节指定的模拟试验指同时接触到两个或以上不同两极的可导部件。对于连接到电网供电的器具，根据第8.1.4章节，对于交流峰值不超过42.4V，直流不超过42.4V的SELV供电部件，是认为不带电的，那么也就无需防护，是可以接触的。

参考文献：

[1]IEC60335-1：2020 国际电工委员会技术委员会TC61标准