IEC 60950-1 标准介绍PPT

1、1,2020/6/22,1,TV Rheinland Taiwan Ltd.,TV Rheinland Group,Information Technology Equipment Safety Part 1: General Requirements IEC 60950-1 第二版 資訊設備安全的一般要求 Mark Chen 陳 信 誠 德國萊茵集團,2,2020/6/22,2,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,課程目標,認識產品安全的重要原理 瞭解 IEC 60950-1:2005 的對產品安全的考量與要求重點 提供產業於研發、設計、製造新產品時安全的重要

2、基本概念及知識, 藉以減少後續產品認證時產品修改的困難, 影響產品進入市場的時程,3,2020/6/22,3,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,IEC 60950-1的沿革,由 IEC (INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION) 技術委員會TC108 所制定 (前身為TC74),4,2020/6/22,4,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,IEC 60950-1的應用範圍,額定電壓600V 資訊技術設備 通信終端設備 數據機, 傳真機, 答錄機, 電話機 通信網路基礎建設設備 中繼設

3、備, 交換機 纜線佈線系統基礎建設設備 纜線數據機 資料處理設備 個人電腦, 繪圖機, 印表機, 螢幕 以電力配線做為傳輸介質的設備 資料網路設備 橋接器, 路由器 電子商業機器 金融設備 提款機 零售設備 收銀機 辦公室設備 計算機, 影印機, 碎紙機, 打孔機, 削鉛筆機 多媒體設備 公用資訊站 零件/半成品,5,2020/6/22,5,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,IEC 60950-1的應用範圍,電力系統 屋內配線 無需電力裝置,6,2020/6/22,6,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,安全的原理,安全設計的優

4、先考慮順序 明定設計的準則用來將危險消除,減少或隔離 針對危險加以標示或指示 保護的對象 使用者(操作者) 無能力識別危險, 但不故意製造危險狀況 維護/維修人員 針對顯著的危險, 具有預防危害自身及他人安全的能力, 但無法預防非預期的危險 產品移動性的考量 可移動型設備 電源線易受損 手持式設備 電線更易受損, 摔落後更加危險 可攜式設備 外物易經由外殼開孔進入設備, 並於設備內隨意移動,7,2020/6/22,7,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,安全的原理,危險的種類 電擊 能量 火 熱 機械性危險 輻射 化學危險,8,2020/6/22,8,TV Rh

5、einland (Shanghai) Co., Ltd.,重要定義 (裝置的電氣額定),額定電壓 (RATED VOLTAGE) 額定壓範圍 (RATED VOLTAGE RANGE) 額定電流 (RATED CURRENT) 額定頻率 (RATED FREQUENCY) 額定頻率範圍 (RATED FREQUENCY RANGE) 以上定義值皆由製造商自行宣告,9,2020/6/22,9,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,重要定義 (操作狀況),正常負載 (NORMAL LOAD) 參酌製造商建議, 並考量設備在實際使用時可能的最嚴苛操作條件 額定操作時間

6、(RATED OPERATING TIME) (製造商制定) 額定休止時間 (RATED RESTING TIME) 介於額定操作時間之間,設備關閉或停歇的時間 (製造商制定),10,2020/6/22,10,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,重要定義 (裝置的移動性),可移動式設備 (MOVABLE) 18kg 且未加以固定 或 設備提供便於移動的方法讓操作者執行使用 手持式設備 (HAND-HELD) 正常使用下用於手持(握)的可移動式設備或任何設備的一部件 可攜式設備 (TRANSPORTABLE) 使用者經常攜帶的可移動式設備 靜置式設備 (STATI

7、ONARY) 非移動式設備 直插式(插牆式)設備 (DIRECT PLUG-IN) 設備無需使用電源供應線, 其電源插頭為其設備外殼的一部份, 因此其重量由插座承受,11,2020/6/22,11,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,重要定義 (絕緣),功能性絕緣 (FUNCTIONAL INSULATION) 設備正常運作所需的絕緣 (不可用於防止電擊, 但可用於減少可能的起火) 基本絕緣 (BASIC INSULATION) 預防電擊的基本保護絕緣 補充絕緣 (SUPPLEMENTARY INSULATION) 為減少在基本絕緣失效時的電擊風險所應用附加於基

8、本絕緣的獨立絕緣 雙重絕緣 (DOUBLE INSULATION) 基本絕緣 + 補充絕緣 加強絕緣 (REINFORCED INSULATION) 提供與雙重絕緣同等級的單一絕緣系統以防護電擊 工作電壓 (WORKING VOLTAGE) 零件或絕緣在正常使用狀況下的操作電壓 均方根值工作電壓 (RMS WORKING VOLTAGE) (含d.c.成分) 峰值工作電壓 (PEAK WORKING VOLTAGE) (含d.c.成分及設備內部重複性產生的脈衝) 需求耐受電壓 (REQUIRED WITHAND VOLTAGE) 以Annex G.4決定 市電暫態電壓 (MAINS TRANS

9、IENT VOLTAGE),12,2020/6/22,12,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,重要定義 (絕緣的特性),空間 (CLEARANCE) 經由空氣所量測的最短距離 沿面(爬行)距離 (CREEPAGE DISTANCE) 沿絕緣表面所量測的最短距離 防護界面 (BOUNDING SURFACE) 電氣外殼的表面 固態絕緣 (SOLID INSULATION) 透過兩相對的表面以提供絕緣的材料,13,2020/6/22,13,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,重要定義 (電擊防護設備分類),CLASS I 設備 電擊

10、的防護透過下列方式達成 使用基本絕緣 提供連接到建築物配線中的保護接地導體 CLASS II 設備 電擊的防護非依賴基本絕緣, 尚有附加的安全防護, 如提供雙重或加強絕緣, 不依賴保護接地 CLASS III 設備 電擊的防護是依賴由SELV電路供電, 且設備內沒有危險電壓的產生,14,2020/6/22,14,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,重要定義(電源連接),可插拔設備形式A (PLUGGABLE EQUIPMENT TYPE A) 非工業用插頭, 插座, 或設備耦合器. 可插拔設備形式B (PLUGGABLE EQUIPMENT TYPE B) 工業

11、用插頭, 插座 固接式設備 (PERMANENTLY CONNECTED) 使用螺絲端子連接至建築物配線的設備 可脫離式電源線 (DETACHABLE POWER SUPPLY CORD) 提供設備耦合器以連接設備的電源軟線 不可脫離式電源線 (NON-DETACHABLE POWER SUPPLY CORD) 透過固定或組合的方式以連接設備的電源軟線,15,2020/6/22,15,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,重要定義 (外殼),防火外殼 (FIRE ENCLOSURE) 減少火的蔓延 機械外殼 (MECHANICAL ENCLOSURE) 減低機械性

12、或其他物理性的危險 電氣外殼 (ELECTRICAL ENCLOSURE) 用來限制接觸位於危險電壓, 危險能量階, TNV電路中的部件 裝飾件 (DECORATIVE PART) 沒有安全上的功能,16,2020/6/22,16,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,重要定義 (可觸及性),操作者觸及區 (OPERATOR ACCESS AREA) 使用者 (USER) = 操作者(OPERATOR) 在正常操作狀況下設備的下列部位: 無需使用工具即可觸及 提供操作者達成接觸所需的工具或手段 不論是否需要工具, 使用者被指導進入 維護觸及區 (SERVICE A

13、CCESS AREA) 非操作者觸及區, 維護人員必需進入設備的部位 (甚至在設備運作時) 限制接觸地點 (RESTRICTED ACCESS LOCATION) 在下列所有條件下, 設備所在的地點: 設備只能被維護人員觸及(或使用者已被告知該地點實行限制的原因及需採取的任何預防措施) 需使用工具, 鎖鑰, 或其他保安措施, 並由該地點的權責單位控管其進入 工具 (TOOL),17,2020/6/22,17,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,重要定義 (電路特性),交流市電 (AC MAINS SUPPLY) 直流市電 (DC MAINS SUPPLY) (二

14、次側電路) 直流電力分佈系統 (可能具有電池) 延伸出設備外 透過通信網路以提供dc電源給遙控設備 符合LPS, Uoc42.4Vdc 可及功率Uoc60Vdc 一次側電路 (PRIMARY CIRCUIT) 直接連接交流市電的電路 二次側電路 (SECONDARY CIRCUIT) 不直接與交流市電連接, 而是從變壓器, 轉換器, 電池等引出電力 危險電壓 (HAZARDOUS VOLTAGE) 42.4Vpk/60Vdc, 不符合LCC或TNV 超低壓電路 (ELV CIRCUIT) 正常狀況下任兩點電壓(及對地) 42.4Vpk/60Vdc的二次側電路, 其與一次側電路以基本絕緣隔離 安

15、全超低壓電路 (SELV CIRCUIT) 正常及異常狀況下電壓42.4Vpk/60Vdc,18,2020/6/22,18,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,重要定義 (電路特性),限電流電路 (LIMITED CURRENT CIRCUIT) 正常及異常狀況下所能引出的電流不具危險性 危險能量階(級) (HAZARDOUS ENERGY LEVEL) 可及能量階超過240VA, 持續60s以上, 2V以上 儲能超過20J, 2V以上,19,2020/6/22,19,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,重要定義 (可燃性),20

16、,2020/6/22,20,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,重要定義 (其它),直流電壓 (DC VOLTAGE) 漣波的峰對峰值不超過平均值的10% 維護人員 (SERVICE PERSON) 具有適當技術訓練並可意識到在其執行業務時可能暴露的危險及減低對自己及其他人風險的方法 功能性接地 (FUNCTIONAL EARTHING) 不用於安全的目的 保護性接地導體 (PROTECTIVE EARTHING CONDUCTOR) 連接設備內的主保護性接地端子到建築物安裝的接地點, 位於建築物配線中或電源線中 保護性等電位聯結導體 (PROTECITVE B

17、OUNDING CONDUCTOR) 設備中的導體或組合, 連接主保護接地端子到設備中因安全用途需接地的部分 保護電流額定 (PROTECTIVE CURRENT RATING) 過電流保護裝置的額定 保護性導體電流 (PROTECTIVE CONDUCTOR CURRENT) 在正常操作狀況下流經保護性接地導體的電流 接觸電流 (TOUCH CURRENT) 因接觸而流經人體的電流,21,2020/6/22,21,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,電源介面,交流電源分佈系統 (AC POWER DISTRIBUTION SYSTEMS) TN TT IT 輸

18、入電流 正常負載下的穩態輸入電流不可超過額定電流的10% 手持式設備電壓限制 額定電壓250V,22,2020/6/22,22,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,標示與指引,電源額定 額定電壓 (V) 額定電流 (mA, A) 額定頻率 (Hz) 230V, 60Hz, 1.4A 100-240V, 50-60Hz, 2.8-1.4A 110/220V, 50Hz, 2.8/1.4A 直流符號 產品識別 製造商 / 商標 型式 / 型號 符號 IEC 60417-5172 (Class II 設備),23,2020/6/22,23,TV Rheinland (

19、Shanghai) Co., Ltd.,標示與指引,安全守則與標示 操作 安裝 (如:電源連接, 設備互連, 電工法規) 運輸 儲存 撰寫語言 切離裝置 (設備外部) 固接式設備 需提供切離裝置 可插拔設備 插頭的可操作性 過電流保護裝置 (設備外部) 可插拔型式B / 固接式設備 使用者使用工具 (ISO 3864, No. 5036) 短暫操作週期 額定操作時間 / 額定休止時間,24,2020/6/22,24,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,標示與指引,供應電壓 / 頻率調整 明顯易懂 調整方法 (安裝指引) 標準電源輸出插座 熔線識別 電流 / 電壓

20、 / 熔斷特性 / 容量 參照識別 接線端子 保護性接地導體端子 (IEC 60417-5019) 保護性等電位聯結導體端子 (IEC 60417-5017) 控制與指示裝置 ON (IEC 60417-5007) OFF (IEC 60417-5008) 按鈕開關 (IEC 60417-5010) STAND-BY (IEC 60417-5009),F1 F 1.25 A H 250V,230V/1A,230V/115V,25,2020/6/22,25,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,標示與指引,可更換電池 操作者觸及區 使用手冊 + 維護手冊 非操作者觸

21、及區 維護手冊 用於限制接觸地點的設備 安裝手冊需明確指出 設備的固定 安裝手冊需明確指出在操作前的必要的固定作業 高漏電流 (須標示於靠近設備的市電連接端處),26,2020/6/22,26,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,標示與指引 (其它),中性導體熔斷 危險移動部件,27,2020/6/22,27,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,電擊的防護 原則,操作者可接觸區域 SELV 電路 LCC 電路 TNV 電路 (特定條件下) 操作者接觸區 (operator access area) 的防護 裸露ELV電路 裸露危險

22、電壓 與以上部件未提供足夠固態絕緣或接地的部件 裸露TNV電路 (特定條件下除外) 一 可透過絕緣, 遮蔽物或使用互鎖 (interlock) 防護,28,2020/6/22,28,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,電擊的防護 是否接觸的驗證方法,測試手指 (關節型) 使用者可接觸區 配合無關節型測試指實施 30N,29,2020/6/22,29,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,電擊的防護 是否接觸的驗證方法,測試針 電氣外殼,30,2020/6/22,30,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.

23、,電擊的防護 電壓超過1kVac 或1.5kVdc是否接觸的額外要求,氣隙基本絕緣的最小間隙 (clearance) 可耐受相關電氣強度測試 (electric strength),31,2020/6/22,31,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,電擊的防護 裝置內電容於外部接點的放電,放電時間常數R(M)C(F) 1s t120ms t2 3s ! t1 200ms,37,2020/6/22,37,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,電擊的防護 限電流電路 (Limited Current Circuits, LCC),正常及

24、單一失效狀況下以一2k 10 %無感電阻連接任兩導體(含地), 通過該電阻的電流限制: 頻率1kHz: 0.7 mApk或 2mAdc. 頻率1kHz: 0.7 * 頻率(kHz), 70mApk. 替代測試方法: 以Annex D的量測儀器 0.7 mApk 儲能要求 電壓450Vpk/dc: 電路電容0.1F 450Vpk/dc電壓(U)15kVpk/dc: 電路電容45/U Nf() 15kVpk/dc300Vrms/420Vpk 表2K (+2L),50,2020/6/22,50,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,51,2020/6/22,51,TV

25、Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,52,2020/6/22,52,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,沿面距離 (Creepage Distances) 材料群 (material group) 比較電痕指數 (comparative tracking index, CTI),IEC 60112: MG I: CTI600 MG II: 400CTI600 MG IIIa: 175CTI16A: 測試電流/時間=2* Ipc/Table 2E, 壓降2.5V 直流電源供應時, 若保護電流額定(Ipc)16A, 測試電流/時間=由製造商

26、訂定, 壓降2.5V 通信網路/纜線系統之電源供應時,測試電流/時間=1.5*最大可及電流/120s, 壓降2.5V,62,2020/6/22,62,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,絕緣的顏色,電源線之保護性接地導體須為綠/黃色 若保護性等電位聯結導體具有絕緣時, 除特定例外, 其絕緣須為綠/黃色,63,2020/6/22,63,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,可移除的部件,使用者可移除的部件: 下列之保護性接地聯結須於電源連接上之前建立, 且須於電源聯結斷開之後斷開 可被使用者移除之聯結器 電源線之插頭 裝置耦合器 維修

27、時會被移除的部件 應設計在維護時無須切斷無關的保護性接地聯結, 除非相關的危險同時被移除,64,2020/6/22,64,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,抗電蝕,與保護性的接地端子或連結接觸的導體部件應預防電蝕作用,65,2020/6/22,65,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,耐壓測試,測試前需 / 無需預熱 使用峰值工作電壓 (U) Table 5B: OV I/II 使用需求耐受電壓 Table 5C: OV I/II/III/IV, 未以接地方式降低暫態電壓的二次側電路,66,2020/6/22,66,TV Rhe

28、inland (Shanghai) Co., Ltd.,耐壓測試-Table 5B,67,2020/6/22,67,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,耐壓測試-Table 5B,68,2020/6/22,68,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,耐壓測試-Table 5C,69,2020/6/22,69,TV Rheinland (Shanghai) Co., Ltd.,火的危險-慎選材料,若零件無法預防在異常下的過溫, 應裝置於V-1材料上, 並與低於V-1 的材料隔開13mm, 或內插一V-1材料以隔離 防火外殼的材料: 18kg的可移動設備 V1 / A.2 18kg的可移動設備/所有靜置式設備 5VB / A.1 填滿防火外殼開孔的零件 V-1 / A.2 / IEC零件標準的耐燃要求 防火外殼需與未包覆的電弧部件保持13m