Перейти к содержанию

SELV и сверхнизкое напряжение

Низкое напряжение само по себе не делает цепь безопасной: 12 В от обмотки трансформатора с пробитой изоляцией могут оказаться под сетевым потенциалом. Цепь SELV — это сверхнизкое напряжение плюс надёжное отделение от сети и от земли. Но и такая цепь не значит «трогать можно всё»: при напряжении выше 25 В переменного или 60 В постоянного ПУЭ требуют закрывать её токоведущие части.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

SELV (safety extra-low voltage, безопасное сверхнизкое напряжение) — цепь, напряжение которой не превышает установленного предела и которая надёжно отделена от сети и не заземлена. Это мера защиты, а не разрешение касаться любых токоведущих частей: по ПУЭ (1.7.73) при напряжении выше 25 В переменного или 60 В постоянного тока их всё равно закрывают от прямого прикосновения. В ПУЭ (гл. 1.7) этому соответствует сверхнизкое (малое) напряжение, СНН: не выше 50 В переменного и 120 В постоянного тока. Оборудование, защита которого основана на СНН, относится к классу защиты III.

Условия ПУЭ

Одного уровня напряжения мало. По ПУЭ (1.7.73–1.7.74) цепь СНН служит защитной мерой, только если:

  • источником служит безопасный разделительный трансформатор по ГОСТ 30030 или другой источник с равноценной безопасностью;
  • цепь СНН электрически отделена от других цепей так же, как вторичная обмотка такого трансформатора от первичной, а её проводники проложены отдельно от проводников более высоких напряжений;
  • вилки и розетки цепей СНН не подходят к розеткам других напряжений и не имеют защитного контакта;
  • при напряжении выше 25 В переменного или 60 В постоянного тока токоведущие части дополнительно закрыты ограждением, оболочкой или изоляцией, выдерживающей 500 В переменного тока в течение 1 мин.

SELV и PELV

ПУЭ (1.7.73–1.7.74) допускают два варианта применения СНН, и это разные цепи:

  • СНН с электрическим разделением — открытые проводящие части цепи не присоединяют ни к заземлителю, ни к защитным проводникам, ни к частям других цепей. Это и есть незаземлённая цепь SELV: она защищает и при повреждении изоляции в других цепях, например в цепи, питающей источник.
  • СНН с автоматическим отключением питания — один вывод источника и его корпус присоединяют к защитному проводнику питающей цепи. Это заземлённая цепь; в терминологии IEC её называют PELV (protective extra-low voltage), а у TI в SLUP419 по IEC 60950-1 — заземлённой SELV. Защита здесь держится и на защитном проводнике, поэтому требования к изоляции от сети ниже (SLUP419, табл. 2), а свойства SELV без заземления у такой цепи нет.

SELV в источниках питания

В стандартах на оборудование информационных технологий предел другой. TI в SLUP419 сводит IEC 62368-1 и IEC 60950-1 к трём классам источников энергии IEC 62368-1: ES1 — цепи до 60 В, которые IEC 60950-1 называет SELV; ES2 — 60–120 В, им нужна основная изоляция от пользователя; ES3 — выше 120 В, нужна усиленная. Это правила сертификации изделия, а не разрешение касаться цепи на открытой плате.

Отсюда практическое правило: между сетью и доступной цепью SELV нужна усиленная или двойная изоляция. Vishay в AN42 пишет это для оптопар обратной связи импульсных источников и показывает на плате зазор и путь утечки 8,2 мм, причём расстояние 8 мм выдерживают на всех слоях между областью SELV и сетевой частью. Intel в руководстве ATX12V 2.2 требует, чтобы доступные вторичные выходы блока питания ATX соответствовали SELV с усиленной изоляцией и не превышали 240 ВА при любой нагрузке. Гальваническая развязка сама по себе ещё не делает цепь безопасной: важен класс изоляции барьера.

Безопасность. Цепь на плате самодельного источника становится SELV только вместе с изоляцией, рассчитанной и проверенной по стандарту. Пока это не так, низковольтную часть сетевого устройства считают находящейся под опасным напряжением.

Частые вопросы

SELV — это любое напряжение ниже 50 В?

Нет. Кроме величины напряжения нужна изоляция от сети. ПУЭ требует питать цепи сверхнизкого напряжения от безопасного разделительного трансформатора или равноценного источника и отделять их от других цепей так же надёжно, как первичную обмотку от вторичной. Выход дешёвого адаптера на 12 В без усиленной изоляции цепью SELV не считается.

Почему в разных документах предел 50, 60 или 120 В?

Это разные стандарты. ПУЭ называет сверхнизким напряжение не выше 50 В переменного и 120 В постоянного тока. TI в SLUP419 приводит для IEC 60950-1 предел SELV 60 В, а в классификации источников энергии IEC 62368-1 этим цепям соответствует класс ES1. Для конкретного изделия предел берут из стандарта, по которому его сертифицируют.

Какая изоляция нужна между сетью и цепью SELV?

Усиленная или двойная. Vishay в AN42 приводит это правило для оптопар импульсных источников: между сетью и доступной для прикосновения цепью SELV — усиленная изоляция, а основной достаточно лишь до цепей, которые пользователь потрогать не может. На плате та же граница требует зазоров и путей утечки, у Vishay — 8,2 мм под оптопарой.

Источники

  1. Правила устройства электроустановок, 7-е издание, глава 1.7 «Заземление и защитные меры электробезопасности» (утв. приказом Минэнерго России от 8 июля 2002 г. № 204) — 1.7.43: сверхнизкое (малое) напряжение — не выше 50 В переменного и 120 В постоянного тока; 1.7.45: безопасный разделительный трансформатор — для питания цепей СНН; 1.7.53: защита при косвенном прикосновении нужна, если напряжение выше 50 В переменного и 120 В постоянного; 1.7.73: источник СНН — безопасный разделительный трансформатор по ГОСТ 30030 или равноценный, цепи СНН отделены от других, как первичная обмотка от вторичной, проводники проложены отдельно, вилки и розетки СНН несовместимы с розетками других напряжений и без защитного контакта, выше 25 В переменного или 60 В постоянного нужна защита от прямого прикосновения (ограждения, оболочки или изоляция на 500 В переменного в течение 1 мин); 1.7.74: при СНН с электрическим разделением открытые проводящие части не заземляют, при СНН с автоматическим отключением питания один вывод и корпус источника присоединяют к защитному проводнику
  2. Texas Instruments. Demystifying Clearance and Creepage Distance for High-Voltage End Equipment (SLUP419, Power Supply Design Seminar, March 2024) — разд. Isolation Grades: стандарты на оборудование (IEC 62368-1, IEC 60950-1) TI сводит к трём классам источников энергии: ES1 — цепи до 60 В, IEC 60950-1 называет этот класс SELV; ES2 — 60–120 В, нужна основная изоляция от пользователя; ES3 — выше 120 В, нужна усиленная; рис. 2H IEC 60950-1 различает заземлённую и незаземлённую SELV, заземление цепи часто снижает требуемый уровень изоляции; табл. 2: между первичной цепью и незаземлённой SELV — усиленная изоляция, до заземлённой SELV — основная
  3. Vishay. Application Note 42: Optocouplers in Switching Power Supplies (doc. 80065, Rev. 1.7, 29-Nov-11) — усиленная изоляция — между опасной цепью (сетью) и доступной для прикосновения цепью SELV, основная — между опасной цепью и недоступной цепью ELV; рис. 2: зазор и путь утечки 8,2 мм на плате, расстояние 8 мм должно выдерживаться на всех слоях между областями SELV и сетевой части
  4. Intel. ATX12V Power Supply Design Guide, Version 2.2 (March 2005) — с. 44: доступные оператору вторичные выходы блока питания оценивают на соответствие SELV с усиленной изоляцией, мощность не выше 240 ВА при любой нагрузке; цепь включения по PS_ON# должна соответствовать SELV

Нашли ошибку?

Смотрите также