工业电源安全标准解析

在工业自动化系统中，负载(设备和机械)及人员的安全至关重要。电源当然是这些系统的关键组成部分。然而，如果管理不当，它们也可能带来潜在风险。本文将讨论工业环境中与电源相关的设备和人员的安全要求。

工业自动化中使用的电源需要采取多重防护措施。单独来看，这些防护措施各自适用于不同的操作领域;而综合来看，它们又相辅相成，共同提供适当级别的防护，防止事故发生、设备损坏和人员受伤。

什么是安全等级、区域和分区?

为了提供适当的防护等级，需要精确定义工业环境的不同方面及其相关风险等级。多个防护分类涵盖不同的操作区域。

安全等级 (I、II、III) 定义了防电击的防护等级。I 类设备必须接地;II 类设备具有双重绝缘;III 类设备在足够低的电压下运行，以避免电击风险。

危险场所根据类别和分区系统(北美) 或区域系统(国际)进行分类，指示该场所存在易燃气体、蒸汽或粉尘。

温度等级(T1 至 T6)表示最大安全表面温度，防护等级 (IP) 规定了对灰尘和水的防护，确保设备能够承受环境条件。

外壳的防护等级

根据使用场所对电源外壳进行评估。 ATEX(爆炸性环境)是欧洲标准，关注根据区域评级在潜在爆炸环境中使用的设备。ATEX 外壳的设计目的是防止环境气体被点燃，并包含防爆功能和阻火器。该标准的重点是防止设备产生火花或过热，从而避免点燃易爆材料。

IEC Ex 是针对爆炸性环境中所使用设备的国际认证系统，为安全提供全球标准。它统一了各国的认证方法，确保设备符合严格的防爆安全要求。IEC Ex 涉及广泛的危险环境，并强调测试和认证的国际一致性。

NEMA(美国国家电气制造商协会)：NEMA 外壳主要用于北美，侧重于保护设备免受灰尘、湿气和极端温度等环境因素的影响，而非爆炸性环境的影响。NEMA 等级从 NEMA 1(通用防护)到 NEMA 13(要求防水防尘的严苛条件)。

工业电源安全标准

工业电源有三个重要的安全标准，分别是 UL 60947、EN/IEC 61010-2-201 和 EN/IEC UL 62368-1。大多数RECOM AC/DC和DC/DC 电源符合这些标准中的一个或多个。

UL 60947 是由美国保险商实验室 (Underwriters Laboratories, UL) 制定的工业控制设备(包括工业电源)的安全标准。它概述了电气、机械和防火安全要求，以确保用于工业控制系统的电源的安全运行。UL 60947 涵盖了过流保护、绝缘、温度等级和环境阻力等方面，确保电源能够经受工业环境的严峻考验。符合 UL 60947 表示电源已通过安全性和可靠性测试，证明其符合保护工业应用中设备和人员的必要标准。

IEC 62368-1 是针对音频、视频、信息和通信技术设备(包括工业电源)的安全标准。与之前基于事故的标准不同，EN/IEC 62368-1 采用基于危害的方法，通过根据能量源造成危害的可能性进行分类，规定针对这些能量源的防护措施，并为这些防护措施的应用和要求提供指导，以识别和减轻电击、火灾和热损伤等潜在风险。对于工业电源，该标准通过规定绝缘、过流保护、温度控制和机械稳定性等要求，确保对这些危害的充分防护。IEC 62368-1 取代了 EN 60950-1(信息技术设备)和EN 60065(音频、视频和类似电子设备)等旧标准。该标准涵盖了旧标准覆盖的所有产品，并增加了其他产品。

IEC 61010-2-201 为用于测量、控制和实验室应用的控制设备(包括工业电源)制定了安全要求。其中关键的几个方面包括：电气安全(绝缘、爬电距离和电击保护)、热管理(过温保护和温升限制)以及机械安全(外壳强度和部件可及性)。该标准还涵盖环境保护(防尘、防潮和耐腐蚀能力)和功能安全(可靠的控制功能和冗余)。合规性确保电源在工业环境中安全可靠，防止设备损坏，并保护人员免受电气危害。

以上两个标准有何不同?IEC 62368-1 标准的适用范围更广，而 IEC 61010-2-201 标准则更专注于工业环境。IEC 62368-1 标准侧重于为通用电子设备(包括消费类和办公环境)采用基于危害的安全工程方法。它强调根据能量等级分类来防止潜在伤害，适用于一般用途。

相比之下，IEC 61010-2-201 标准提供了专门针对工业控制设备(包括工业电源)的详细安全要求。该标准针对工业环境量身定制，重点关注电气、机械和环境耐用性，并假设用户已经过培训以及使用条件更为危险。

什么是 LPS 认证?为什么它很重要?

LPS 表示有限电源 (Limited Power Source)。LPS 认证的电源专为满足特定的安全要求而设计，以降低电击或火灾风险。这些电源受到 IEC 62368-112 等标准的监管。

LPS 认证电源的关键特性包括：

电压和电流限制。LPS 认证对输出电压和电流进行了严格限制。例如，输出电压通常小于或等于 30VDC 或 30VACrms，且最大短路电流限制为 8A。

功率限制。即使在故障条件下，最大输出功率也限制在 100W 以内。

安全特性。LPC 电源通常包含过流保护装置，如保险丝或断路器，以限制提供给负载的电流。

这些限制确保 LPS 认证电源极不可能引起触电或火灾，从而提高了在各种应用中的使用安全性。

RECOM 的 RACM90-K AC/DC 电源系列 提供 90 W 输出，并根据医疗、ITE、工业和家用市场的安全标准通过 LPS 认证。凭借符合工业标准的 2”x4” 尺寸，可以作为开放电路板或带外壳的形式提供。其输入范围宽，涵盖 100VAC 至 240VAC，且输出电压十分稳定。该系列产品符合 EMC 标准 EN55032 B 级并留有较大的安全裕度，可轻松实现系统集成。该系列产品还包含板载双保险丝，对安装 3 级和过压类别 OVCIII 具有浪涌抗扰性。该系列产品已经获得海拔 4000 米的安全认证，工作温度范围宽，是市场上最通用的产品之一。

结 论

在工业自动化中，确保设备和人员的安全是一项复杂且涉及多个层面的任务。针对电源本身、电源外壳及其运行环境的监管，有多项安全标准。RECOM 的所有电源均符合相关标准。RECOM 的 RACM90-K 系列不仅通过 LPS 认证，还通过其他多项安全认证，适用于对安全要求最为严苛的医疗和工业应用。