KSPOWER Stromversorgungssicherheitsnormen

Die Fähigkeit, externe Netzteile oder LED-Treiber weltweit zu verkaufen, hängt davon ab, ob die einschlägigen Sicherheitsstandards in diesen Gebieten eingehalten werden. Diese Standards werden von nationalen oder internationalen Agenturen definiert und verwaltet, wobei verschiedene von der Regierung anerkannte Prüflaboratorien in der Lage sind, die Einhaltung dieser gesetzlichen Vorschriften zu zertifizieren.

Das Hauptziel der Sicherheitsstandards für Netzteile, die in elektrischen Geräten verwendet werden, ist der Schutz vor Feuer, Stromschlag und Verletzungen. Produkte, die diese Anforderungen erfüllen, können durch ein Sicherheitszeichen der zugehörigen Standardisierungsorganisation oder durch ein Zeichen gekennzeichnet werden, das die Einhaltung der lokalen Gesetzgebung innerhalb eines definierten Wirtschaftsraums oder einer Handelszone anzeigt.

TERMINOLOGIE DER SICHERHEITSSTANDARDS

Geräteklassen

Sicherheitsstandards identifizieren verschiedene Geräteklassen, je nachdem, wie ihre Netzteile, insbesondere Netzgeräte, Sekundärkreise und zugängliche Teile von gefährlichen Wechselspannungen isolieren:

Klasse I

Geräte erreichen den Stromschlagschutz durch Basisisolierung und Schutzleitererdung. Dies erfordert, dass alle leitfähigen Teile, die im Falle eines Ausfalls der Basisisolierung eine gefährliche Spannung annehmen könnten, mit einem Schutzleiter verbunden werden.

Klasse II

Geräte bieten Schutz durch doppelte oder verstärkte Isolierung, wodurch keine Erdung erforderlich ist.

Klasse III

Geräte werden von einem SELV-Stromkreis (Safety Extra Low Voltage) betrieben, was bedeutet, dass sie inhärent vor Stromschlägen schützen, da es unmöglich ist, dass gefährliche Spannungen innerhalb des Geräts erzeugt werden.

Das Verständnis der Sicherheitsstandards und der oben genannten Geräteklassen erfordert ein klares Verständnis der Schaltungsdefinitionen, der Isolationsarten und anderer Terminologie, die in Bezug auf Netzteile verwendet wird.

WICHTIGE SICHERHEITSSTANDARDS

Die International Electrotechnical Commission (IEC) und die zugehörige International Organization for Standardization (ISO) sind die wichtigsten Agenturen, die für elektrische Sicherheitsstandards zuständig sind. Agenturen wie Underwriters Laboratories (UL) und Canadian Standards Association (CSA) stellen Zertifizierungen in Nordamerika bereit, während ähnliche Stellen in Europa Verband der Elektrotechnik (VDE), Technischer Überwachungs-Verein (TUV) und British Standards Institution (BSI) sind. Ein Produkt, das einen IEC-Standard wie IEC 60950 oder den neueren 62368-1-Standard erfüllt, kann mit der Nummer des Standards gekennzeichnet werden, der stattdessen mit UL, CSA oder EN (European Norm) versehen ist, um das Land anzugeben, in dem es zertifiziert ist, z. B. UL 1310 oder EN 62368-1. Standards wie diese mit denselben Nummern, aber unterschiedlichen Präfixen werden manchmal als „harmonisierte Standards“ bezeichnet. Aber während die IEC weiterhin die Harmonisierung anstrebt, bleiben regionale Unterschiede bestehen, und folglich müssen Produkte, die für mehrere Märkte bestimmt sind, alle erforderlichen Zertifizierungen vorweisen.

UL/IEC/EN 62368-1

Audio/Video-, Informations- und Kommunikationstechnologie-Geräte

Die Sicherheitsstandards UL/IEC/EN 62368-1 stellen einen wichtigen Übergang von den Standards 60065 und 60950-1 dar, die derzeit Unternehmen regeln, die audiovisuelle Produkte oder Computer-/Kommunikationsgeräte in Nordamerika und der EU vermarkten. Da die Unterschiede zwischen AV- und IKT-Geräten durch neue Technologien und Märkte zunehmend verschwimmen, ist UL/IEC/EN 62368-1 ein einheitlicher Ersatz für die beiden vorherigen Standards. Dieser Übergang ist jedoch bedeutsamer als eine einfache Fusion oder Namensänderung, da UL/IEC/EN 62368-1 grundlegend andere Konstruktionsprinzipien und Terminologien übernimmt, aber wie seine Vorgänger gilt 62368-1 sowohl für den Endbenutzer als auch für Komponenten und Subsysteme wie Netzteile.

UL/IEC/EN 62368-1 zielt letztendlich darauf ab, Designern mehr Flexibilität bei der Produktentwicklung und -bewertung zu geben, indem es Hazard Based Safety Engineering (HBSE)-Prinzipien implementiert, die den traditionellen präskriptiven Ansatz ersetzen. Diese HBSE-Prinzipien zielen darauf ab, potenzielle Gefahren als Energiequellen zu identifizieren, die Schmerzen oder Verletzungen verursachen können, und gleichzeitig Wege zu finden, um eine solche Energieübertragung zu verhindern. Dies wird die Einführung neuer und innovativer Technologien unterstützen, ohne dass die Standards zuerst geändert werden müssen, und gleichzeitig die Unterschiede zwischen nationalen/regionalen Varianten des Standards minimieren.

Die 2. Ausgabe von UL/IEC/EN 62368-1 ist die neueste Überarbeitung, die von den USA, Kanada und der EU akzeptiert wurde. Dieser neue Standard koexistiert derzeit mit 60950-1 und 60065, um Designer beim Übergang zu unterstützen, und enthält mehrere Klauseln, um Unternehmen bei der Verwaltung des Altbestands an Subsystemen und Komponenten zu helfen. Die offizielle Einführung von 62368-1 bleibt jedoch in einem unsicheren Zeitrahmen, da die EU kürzlich ihr Startdatum von Juni 2019 auf Dezember 2020 verschoben hat. Infolgedessen hat auch UL seinen Einführungszeitplan auf Dezember 2020 verschoben, um sich mit der EU abzustimmen. Diese sich ändernden Zeitpläne machen es für Unternehmen unerlässlich, die neuesten Updates und Nachrichten rund um 62368-1 weiterhin zu überwachen und sich gleichzeitig mit den Feinheiten und Unterschieden zwischen den neuen und alten Standards vertraut zu machen. Durch die Zertifizierung von Produkten nach 62368-1 können Unternehmen ihr Verständnis der aktuellen freiwilligen Standards vertiefen und den Ansturm zur Zertifizierung ihrer Produkte vermeiden, wenn sich die Frist nähert.

UL/IEC/EN 60950-1

Sicherheit von Informationstechnologie-Geräten

konsolidiert die 2. Ausgabe von 2005 dieses Standards mit seinen ersten und zweiten Änderungen (von 2009 bzw. 2013). Der Standard gilt für netz- oder batteriebetriebene Informationstechnologie (IT)-Geräte und Büromaschinen mit einer Nennspannung von höchstens 600 V. Er soll Verletzungen und Schäden an Personen und Eigentum durch Gefahren wie Stromschlag, Feuer, gefährliche Temperaturen und mechanische Instabilität verhindern. Beachten Sie, dass dieser Standard in Deutschland auch als DIN EN 60950-1 und als VDE 0805 bezeichnet wird.

UL/IEC/EN 60065

Sicherheit von Audio-, Video- und ähnlichen elektronischen Geräten

UL/IEC/EN 60065 soll vor Feuer, Stromschlag und Verletzungen schützen, diesmal in Bezug auf Audio-, Video- und ähnliche Geräte, einschließlich Beispielen wie Videoprojektoren und elektronischen Blitzgeräten für fotografische Zwecke. Wie bei den bereits besprochenen Standards gelten nicht alle Schutzmaßnahmen für Netzteile, aber diejenigen, die sich auf Stromschlag und Feuer beziehen, erfordern ähnliche Vorsichtsmaßnahmen in Bezug auf Isolierung, Trennung, Spannungs- und/oder Strombegrenzung sowie Maßnahmen zur Erhöhung der Feuerbeständigkeit. IEC 60065 verweist auf andere Standards wie: UL/IEC/EN 60950-1 für SELV-Grenzwerte, TNV (Telecommunication Network Voltages) für Geräte, die nicht an das Stromnetz angeschlossen sind, und UL/IEC/EN 60695-11-10 für die Brennbarkeitskategorien von Komponenten.

IEC 60601-1

Sicherheit von medizinischen elektrischen Geräten

IEC 60601-1, die die grundlegende Sicherheit und die wesentliche Leistung für medizinische elektrische Geräte, einschließlich chirurgischer, Überwachungs- und Krankenhausgeräte, abdeckt, hat eine lange Geschichte mit einer Reihe von Überarbeitungen. Die Standards folgen den gleichen allgemeinen Anforderungen, die in IEC 60950-1 festgelegt sind, jedoch mit erhöhten Schutzstufen für Isolierung/Trennung, Kriechstrecke, Luftstrecke und Ableitstrom.

Die 2. Ausgabe von IEC 60601-1, die 1988 eingeführt wurde, konzentrierte sich auf die Sicherheit innerhalb eines Radius von 6 Fuß um den Patienten, der als „Patientennähe“ bekannt ist, und entwickelte drei Richtlinien mit zunehmendem Schweregrad. Darauf folgte die 3. Ausgabe im Jahr 2005, die verschiedene „Schutzmaßnahmen“ (MOP) für Patienten und Gerätebediener untersuchte. Ausgabe 3.1, eingeführt im Jahr 2012, nahm über 500 Änderungen und Klarstellungen an der 3. Ausgabe vor, um Unklarheiten zu beseitigen, die sich aus der sich entwickelnden Medizintechnik ergaben. Zuletzt wurde 2014 die 4. Ausgabe des ergänzenden Standards IEC 60601-1-2, „Elektromagnetische Störungen – Anforderungen und Prüfungen“, veröffentlicht.

IEC 60335

Sicherheit von elektrischen/elektronischen Haushaltsgeräten und ähnlichen Anwendungen

IEC 60335-1 ist Teil 1 eines internationalen Standards, der die Sicherheitsanforderungen für Geräte mit Nennspannungen bis zu 250 V für einphasige und bis zu 480 V für mehrphasige Geräte abdeckt, die für Haushaltsgeräte und ähnliche Anwendungen bestimmt sind. Zusätzlich zu den allgemeinen Anforderungen von Teil 1 gibt es einen Teil 2 des Standards, der zusätzliche Anforderungen für einige spezifische Gerätetypen festlegt. Aufgrund der Vielfalt der Geräte, die in einem Haushalt gefunden werden können, wurden in Teil 2 über 100 Gerätetypen aufgerufen.

In Nordamerika wurde IEC 60335-1 als Grundlage für einen trinationalen Standard zwischen den Vereinigten Staaten (UL 60335-1), Kanada (CAN/CSA-C22.2 Nr. 60335-1) und Mexiko (NMX-J-521/1-ANCE) verwendet. In den USA ist UL 60335-1, das sich in seiner 6. Ausgabe befindet, als Teil seiner Teilnahme an der HOUS-Kategorie des IECEE CB-Schemas mit IEC 60335-1 harmonisiert. Die Vereinigten Staaten erkennen jedoch nicht alle Teil 2-Standards an. Die Anforderungen von Teil 2 haben Vorrang vor den allgemeinen Anforderungen, die in Teil 1 festgelegt sind.

Der europäische Standard ist EN 60335-1 und definiert, wie Geräte den europäischen Richtlinien, wie z. B. der Niederspannungsrichtlinie, entsprechen können. Im Gegensatz zu den Vereinigten Staaten erkennt die EU die meisten, wenn nicht alle, der über 100 Teil 2-Standards in Bezug auf bestimmte Produkte an.

IEC/EN 61558

Sicherheit von Transformatoren, Drosseln, Netzteilen und Kombinationen davon - Teil 1: Allgemeine Anforderungen und Prüfungen

IEC 61558-1 ist auch als IEC 61558-1:2017 erhältlich, die den Internationalen Standard und seine Redline-Version enthält, die alle Änderungen des technischen Inhalts im Vergleich zur vorherigen Ausgabe zeigt.

IEC 61558-1 befasst sich mit Sicherheitsaspekten von Transformatoren, Drosseln, Netzteilen und Kombinationen davon, wie z. B. elektrische, thermische und mechanische Sicherheit. Dieses Dokument behandelt die folgenden unabhängigen oder zugehörigen stationären oder tragbaren Typen von Trockentransformatoren, Netzteilen, einschließlich Schaltnetzteilgeräten, Drosseln und Kombinationen davon im Bereich der Sicherheit. Die Wicklungen können gekapselt oder nicht gekapselt sein. Sie sind kein Bestandteil des Verteilungsnetzes. Diese dritte Ausgabe ersetzt die zweite Ausgabe aus dem Jahr 2005 und die Änderung 1:2009. Diese Ausgabe stellt eine technische Überarbeitung dar. Diese Ausgabe enthält die folgenden wesentlichen technischen Änderungen in Bezug auf die vorherige Ausgabe:

a. voll isolierte Wicklungsdrähte (FIW), neue Tabellen und Alterungsprüfungen für FIW-Konstruktionen,

b. Überspannungskategorien 1, 2, 3 und 4 für Luft- und Kriechstreckenprüfungen (neue Tabellen) sind enthalten,

c. Entwicklung neuer Symbole für die verschiedenen Überspannungskategorien,

d. Symbol für maximale Höhen, wenn höher als 2 000 m,

e. Symbol für steckbare Netzteile, wenn die Stifte beschädigt sind (Tumbling Barrel Test),

f. Symbol für die Mindesttemperatur (auch während des Transports),

g. alternative Temperaturmessung, simulierte Last und Back-to-Back-Methode gemäß IEC 60076-11,

h. Kurzschluss- und Überlastschutz, simulierte Last und Back-to-Back-Methode gemäß IEC 60076-11,

i. Anpassung der Temperaturen in Tabelle 2 gemäß CENELEC Guide 29,

j. Festlegung einer Teilentladungsprüfung über 750 V für FIW-Konstruktionen,

k. Anforderungen für Ringkernkonstruktionen, Aufteilung für Basis- und für Zusatzisolierung,

l. Änderung der Schutzindizes für Gehäuse (IP-Code),

m. Bemessung von rechteckigen Querschnittssteckern für Transformatoren,

n. Wiederholungsprüfung, 80 % der erforderlichen Spannungsfestigkeitsprüfspannung von Tabelle 14,a.

o. Vibrationsprüfung für Fahrzeug- und Bahnanwendungen,

p. zwei Y1-Kondensatoren für Betriebsspannungen über 250 V und nicht mehr als 500 V mit Überspannungskategorie 3.

Es hat den Status einer Gruppensicherheitsveröffentlichung gemäß IEC Guide 104.

UL 1310

Sicherheitsanforderungen für Klasse 2-Netzteile

UL 1310 legt Anforderungen fest, die Klasse 2-Netzteile und Batterieladegeräte für den Innen- und Außenbereich in Anwendungen wie Beleuchtungssystemen, Maschinen und anderen Geräten abdecken, die in Wohn- und Industrieumgebungen installiert sind. Diese Geräte verwenden einen Trenntransformator und andere Komponenten, um entweder Wechselstrom- oder Gleichstromausgänge bereitzustellen, die einer maximalen Nennleistung von 42,4 Vac Spitze oder 60 Vdc unterliegen. Der Standard richtet sich an Produkte, die in erster Linie Niederspannungs-, elektrisch betriebene Geräte mit Strom versorgen, einschließlich:

Tragbare oder semipermanente Direktsteckgeräte mit 15 A-Klingenanschlüssen zur Verwendung an nominellen 120- oder 240-Vac-Netzstromkreisen.

Kabel- und steckverbundene Geräte mit einem 15- oder 20-A-Stecker für 120/240-Vac-Netzversorgung.

Geräte, die dauerhaft an eine Eingangsversorgung von nominell 600 Vac oder weniger angeschlossen sind.

Direktsteck- und kabelgebundene Geräte umfassen auch Gleichstromversorgungen, die von einer Fahrzeugbatterie über einen Zigarettenanzünder oder einen gleichwertigen Gleichstromanschluss oder von einem Datenanschluss betrieben werden, der mit Informationstechnologiegeräten verbunden ist. Diese Geräte sind ebenfalls auf eine maximale Eingangsleistung von 600 W begrenzt.

Die Sicherheitsanforderungen von UL 1310 sind definiert in Bezug auf:

Gehäusefestigkeit und -steifigkeit, um wahrscheinlichen Missbräuchen zu widerstehen.

Eingebaute Überstrom- und Übertemperaturschutzvorrichtungen.

Ein maximales Potenzial von 42,4 Vac Spitze / 60 Vdc für freiliegende Drähte / Klemmen.

Schutz vor „Rückspeisung“ der Spannung.

Weitere Aspekte, die der Standard abdeckt, sind: Verpackung, Korrosion, Schalter, Gewicht, Gleichstromverkabelung, Montage, Anschlüsse, Zugentlastung, Betriebstemperatur, Luftfeuchtigkeit und Umgebung (innen und außen).

UL 8750

LED-Geräte (Light Emitting Diode) zur Verwendung in Beleuchtungsprodukten

1.1 Diese Anforderungen gelten für LED-Geräte, die ein integraler Bestandteil einer Leuchte oder anderer Beleuchtungsgeräte sind. Diese Anforderungen gelten für Komponenten, einschließlich LED-Treibern, Controllern, Arrays (Modulen) und Paketen, wie in diesem Standard definiert.

1.1.0 LED-Geräte, die von diesem Standard abgedeckt werden, sind für den Betrieb im sichtbaren Lichtspektrum zwischen 400 und 700 nm vorgesehen. Kohärente Lichtquellen (z. B. Laserquellen) werden von diesem Standard nicht abgedeckt.

Ausnahme Nr. 1: LED-Pakete, wie in Ergänzung SD beschrieben, können andere Anwendungen als die allgemeine Beleuchtung haben und außerhalb des sichtbaren Lichtspektrums betrieben werden.

Ausnahme Nr. 2: LED-Spezialanordnungen, wie in Ergänzung SJ beschrieben, haben andere beabsichtigte Anwendungen als die allgemeine Beleuchtung und können außerhalb des sichtbaren Lichtspektrums betrieben werden.

1.1.3 Diese Anforderungen gelten nicht für LED-Controller im Geltungsbereich der folgenden Standards:

a) Sicherheitsstandard für Plug-In-Verriegelungs-Fotozellen zur Verwendung mit Bereichsbeleuchtung, UL 773, oder

b) Sicherheitsstandard für Festkörper-Dimmsteuerungen, UL 1472.

1.2 Diese Beleuchtungsprodukte sind für die Installation an Abzweigstromkreisen von nominell 600 V oder weniger gemäß dem National Electrical Code (NEC), ANSI/NFPA 70, und für den Anschluss an isolierte (nicht netzgekoppelte) Stromquellen wie Generatoren, Batterien, Brennstoffzellen, Solarzellen und dergleichen vorgesehen.

1.3 LED-Geräte werden in Beleuchtungsprodukten verwendet, die den unten aufgeführten Endproduktstandards entsprechen. Die Anforderungen in diesem Standard sollen die in anderen Endproduktstandards ergänzen. Enthalten sind:

a) Elektrische Schilder, UL 48,

b) Tragbare elektrische Leuchten, UL 153,

c) Unterwasserleuchten und Tauchanschlusskästen, UL 676,

d) Notbeleuchtung und Stromversorgungsgeräte, UL 924,

e) Bühnen- und Studioleuchten und Anschlussleisten, UL 1573,

f) Schienenbeleuchtungssysteme, UL 1574,

g) Leuchten, UL 1598,

h) Direktsteck-Nachtlichter, UL 1786,

i) Niederspannungs-Landschaftsbeleuchtungssysteme, UL 1838,

j) Selbstballastierte Lampen und Lampenadapter, UL 1993,

k) Leuchtende Notausgangsmarkierungssysteme, UL 1994, und

l) Niederspannungsbeleuchtungssysteme, UL 2108.

1.4 Die Anforderungen in diesem Standard antizipieren keine zusätzlichen Konstruktions-, Leistungs- und Kennzeichnungsüberlegungen für die folgenden Endanwendungen: LED-Geräte, die Witterungseinflüssen (Außeneinsatz) unterliegen, LED-Geräte, die in Luftbehandlungsräumen oder in anderen Umgebungslufträumen (Plenums) installiert sind, LED-Geräte, die für Notbeleuchtung und Stromversorgungsgeräte bestimmt sind, LED-Geräte mit integrierten Batterien (und Akkupacks) und LED-Geräte, die in feuerfesten Installationen verwendet werden. LED-Geräte mit solchen Endanwendungen unterliegen einer zusätzlichen Bewertung gemäß den geltenden Standards.

IEC/EN 61347

Lampenbetriebsgeräte - Teil 1: Allgemeine und Sicherheitsanforderungen

IEC 61347-1:2015 ist als IEC 61347-1:2015 RLV erhältlich, die den Internationalen Standard und seine Redline-Version enthält, die alle Änderungen des technischen Inhalts im Vergleich zur vorherigen Ausgabe zeigt.

IEC 61347-1:2015 legt allgemeine und Sicherheitsanforderungen für Lampenbetriebsgeräte zur Verwendung an Gleichstromversorgungen bis zu 250 V und/oder Wechselstromversorgungen bis zu 1 000 V bei 50 Hz oder 60 Hz fest. Diese dritte Ausgabe ersetzt die zweite Ausgabe aus dem Jahr 2007, Änderung 1:2010 und Änderung 2:2012. Diese Ausgabe stellt eine technische Überarbeitung dar. Diese Ausgabe enthält die folgenden wesentlichen technischen Änderungen in Bezug auf die vorherige Ausgabe:

a) zusätzliche Kennzeichnungsanforderungen;

b) zusätzliche Anforderungen für Kriechstrecken und Luftstrecken:

- für Betriebsspannungen mit Betriebsfrequenzen bis zu 30 kHz;

- für Betriebsspannungen mit höheren Betriebsfrequenzen als 30 kHz;

- für Impuls- und Resonanzspannungszündung;

- für Basis-, Zusatz- und verstärkte Isolierung;

- für die Isolierung zwischen Stromkreisen;

- für beschichtete oder vergossene Betriebsgeräte;

c) Änderung der Definition von ELV und FELV;

d) Änderung der schematischen Zeichnung, die die verschiedenen Betriebsgeräteklassifizierungen und Isolationsanforderungen zeigt;

e) Geltungsbereichserweiterung;

f) neuer Anhang A: Prüfung zur Feststellung, ob ein leitfähiges Teil ein aktives Teil ist, das einen Stromschlag verursachen kann;

g) neuer Anhang M: Kriech- und Luftstrecken für Betriebsgeräte, bei denen ein höherer Verfügbarkeitsgrad (Impulsfestigkeitskategorie III) angefordert werden kann;

h) neuer Anhang Q: Beispiel für die Up-Berechnung;

i) neuer Anhang P: Kriech- und Luftstrecken und Abstand durch Isolierung (DTI) für Lampenbetriebsgeräte, die durch Beschichtung oder Vergießen vor Verschmutzung geschützt sind;

j) neuer Anhang R: Konzept der Kriech- und Luftstrecken.