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IEC 60335-1 説明: 家庭用電気製品の安全基準

2020年5月19日、Ron Stull著 - 6分の閲読

IEC 60335-1 説明: 家庭用電気製品の安全基準

IEC 60335-1は、電気/家庭用電化製品、同様のアプリケーションの一般的要件に対処する国際基準のパート1です。この基準では、単相で最大250Vまでの定格電圧と多相で最大480Vまでのデバイスを対象としています。IoTの進化、家庭用電化製品、スマートホームのコンセプトにより、家庭用電化製品の安全性に対する重要性はこれまで以上に増してきています。かつては比較的シンプルとされていたデバイスには、今やグラフィック表示、ワイヤレス通信、ソフトウェアインターフェイス、そしてすべての要因が製品全体の総合的な安全性へとつながるその他の機能が含まれるようになりました。

パート1の一般要件に加え、IEC60335-2-3で対処される電気アイロンなどの一部の特別なデバイスタイプに対する追加要件を設定する、基準のパート2があります。家庭内にはさまざまな電化製品があることから、パート2では100種類以上のデバイスタイプが網羅されています。

スマート家電のイラスト - 冷蔵庫とトースター
図1:(左)高分解能ディスプレイとWi-Fi接続機能付きスマート冷蔵庫。(右)液晶タッチ画面付きスマートトースター。

ヨーロッパと北米での整合

北米では、IEC 60335-1は、米国(UL 60335-1)、カナダ(CAN/CSA-C22.2 No. 60335-1)、メキシコ(NMX-J-521/1-ANCE)の3国間の基準として使用されてきました。米国では、UL 60335-1(現在第6版)は、IECEE CBスキームのHOUSカテゴリへの参加の一環として、IEC 60335-1に整合化されています。ただし、米国はすべての2基準を認識しているわけではありません。パート2要件は、パート1に記載されている一般要件に優先されます。

ヨーロッパでは、整合化規格はEN 60335-1で、定電圧デバイスなどのヨーロッパでの指示にいかに準拠するかを定義します。米国とは異なり、EUでは100以上のパート2のほとんどが、特定の製品に関連して認識されています。

電源設計に対する影響

新しい規格を評価する場合、その要件を既に精通している製品と比較することが有用です。おそらく、外部アダプタと電源の最も一般的な製品カテゴリは、情報技術機器(ITE)用のものです。かつてはIEC 60950に、そして現在はIEC 62368に対して標準化されているこのカテゴリは、ほとんどの他の電源規格が比較されるベンチマークとなる傾向があります。以下に、電源の設計に影響を与える可能性のある一般的な要件を比較してみます。

沿面とクリアランス

最初の違いとなるものの一つは、沿面とクリアランスの距離にあります。沿面は、絶縁体の表面に沿った2つの伝導性部品間にある最短のパスです(図 2)。クリアランスは、空気を通じた2つの伝導性部品間の距離です(図 3)。それぞれの要件は、作業電圧と絶縁タイプ(基本に対して強化型)に基づいています。多くの場合要件は同じですが、特定の場合においては、要件がより厳格になったり、軽減されたりします。例えば、IEC 60950-1では、動作電圧が250V~300Vの間の時は、強化型絶縁体に対して6.4mmの沿面が必要ですが、IEC 60335-1では同じ条件下で、8.0mm必要です。ただし、同じ状況のクリアランス要件はIEC 60950-1で4.0mm、IEC 60335-1ではわずか3.5mmです。

沿面距離を示した図
図2:沿面の距離
クリアランス距離を示した図
図3:クリアランス距離

絶縁電圧

もう一つの差異は、絶縁要件にあります。絶縁電圧は、電源の入力と出力またはシャーシ間に短時間適用される最高電圧です。この値を上回ると、絶縁体が破壊され電流が流れ始めます。これは、絶縁の障壁を横切るように連続的に印加されることがあり最大電圧である動作電圧とは混同しないようにしてください。必要な絶縁電圧は、入力から出力、入力から接地、または出力から接地のいずれかの絶縁の位置によります。IEC 60950-1では、それぞれ固定値があり、入力から出力への要求は3kVとなっています。IEC 60335-1の要件は、動作電圧に依存します。例えば、入力から出力までの定格は2.4kVに2.4を乗じたものです。また、接地への出力要件については、IEC 60950-1では500Vを要求していますが、IEC 60335-1では要求されていません。

リーク電流

リーク電流とは、保護接地導体またはシャーシに流れる現在の電流のことです。接地接続がない場合や破損している場合は、このリーク電流が人体に通電してしまうため制限することが重要です。リーク電流に関しては、許容電流における差異だけでなく、デバイスの分類方法にも違いがあります。IEC 60950-1では、デバイスをハンドヘルド、移動可能、または据置型に分類し、IEC 60335-1では、ポータブル機器と据置型機器の2つのカテゴリを識別しています。携帯型機器はハンドヘルドデバイス(0.75 mA)と同じ要件を持ち、IEC 60950-1の静止型及び可動型機器はIEC 60335-1の静止型機器(3.5 mA)と同じ要件を持っています。

その他の違い

最近の家電製品の複雑さは、発生する可能性のある潜在的な欠陥の数を増やすことにつながり、その中にはデバイス内の他の安全規定に影響を与えるものもあります。IECではこのことを認識して、単一の不具合だけでなく、他の不具合と関連して発生する不具合も考慮しています。

ITEデバイスを使用する環境は、家電製品とは大きく異なる場合があり、特に水の存在がある場合には大きく異なることがあります。家電製品にもよりますが、これらの機器の中や周辺にはある程度の水分が存在することが予想されます。このために、IEC 60335では、電気系エンクロージャが提供する固体や液体までの保護に対して、IP定格として知られている耐湿性の要件を持っています。この要件は、異なる保護レベルを定義する国際規格であるIEC 60529で定義されている電化製品の分類に依存します。

結論

スマート家電の増加と複雑化に伴い、IEC 60335-1規格の対象となる機器の数と種類が増加しています。デバイスが進化するにつれ、安全基準も進化し、新版が登場し、パート2ではデバイスの数が増加しています。

カテゴリ: 安全とコンプライアンス

その他のリソース


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Ron Stull

Ron Stull

電力システムエンジニア

Ron Stullは2009年にCUIに参入して以来、アナログおよびデジタル電源、そしてAC-DCおよびDC-DC電力変換の分野で知識と経験を積み重ねてきました。彼はこれまで、アプリケーションサポート、テスト、検証、設計などの責任者としてCUIのエンジニアリングチームで重要な役割を担ってきました。Ronは、電力エンジニアリング以外では、ギターを弾いたり、ランニングをしたり、アメリカの国立公園をすべて訪れることを目標に妻とアウトドアを楽しんでいます。

 
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