在工業(yè)自動化系統(tǒng)中，負載(設備和機械)及人員的安全至關重要。電源當然是這些系統(tǒng)的關鍵組成部分。然而，如果管理不當，它們也可能帶來潛在風險。本文將討論工業(yè)環(huán)境中與電源相關的設備和人員的安全要求。

工業(yè)自動化中使用的電源需要采取多重防護措施。單獨來看，這些防護措施各自適用于不同的操作領域;而綜合來看，它們又相輔相成，共同提供適當級別的防護，防止事故發(fā)生、設備損壞和人員受傷。

什么是安全等級、區(qū)域和分區(qū)?

為了提供適當?shù)姆雷o等級，需要精確定義工業(yè)環(huán)境的不同方面及其相關風險等級。多個防護分類涵蓋不同的操作區(qū)域。

安全等級 (I、II、III) 定義了防電擊的防護等級。I 類設備必須接地;II 類設備具有雙重絕緣;III 類設備在足夠低的電壓下運行，以避免電擊風險。

危險場所根據(jù)類別和分區(qū)系統(tǒng)(北美) 或區(qū)域系統(tǒng)(國際)進行分類，指示該場所存在易燃氣體、蒸汽或粉塵。

溫度等級(T1 至 T6)表示最大安全表面溫度，防護等級 (IP) 規(guī)定了對灰塵和水的防護，確保設備能夠承受環(huán)境條件。

外殼的防護等級

根據(jù)使用場所對電源外殼進行評估。 ATEX(爆炸性環(huán)境)是歐洲標準，關注根據(jù)區(qū)域評級在潛在爆炸環(huán)境中使用的設備。ATEX 外殼的設計目的是防止環(huán)境氣體被點燃，并包含防爆功能和阻火器。該標準的重點是防止設備產(chǎn)生火花或過熱，從而避免點燃易爆材料。

IEC Ex 是針對爆炸性環(huán)境中所使用設備的國際認證系統(tǒng)，為安全提供全球標準。它統(tǒng)一了各國的認證方法，確保設備符合嚴格的防爆安全要求。IEC Ex 涉及廣泛的危險環(huán)境，并強調測試和認證的國際一致性。

NEMA(美國國家電氣制造商協(xié)會)：NEMA 外殼主要用于北美，側重于保護設備免受灰塵、濕氣和極端溫度等環(huán)境因素的影響，而非爆炸性環(huán)境的影響。NEMA 等級從 NEMA 1(通用防護)到 NEMA 13(要求防水防塵的嚴苛條件)。

工業(yè)電源安全標準

工業(yè)電源有三個重要的安全標準，分別是 UL 60947、EN/IEC 61010-2-201 和 EN/IEC UL 62368-1。大多數(shù)RECOM AC/DC和DC/DC 電源符合這些標準中的一個或多個。

UL 60947 是由美國保險商實驗室 (Underwriters Laboratories, UL) 制定的工業(yè)控制設備(包括工業(yè)電源)的安全標準。它概述了電氣、機械和防火安全要求，以確保用于工業(yè)控制系統(tǒng)的電源的安全運行。UL 60947 涵蓋了過流保護、絕緣、溫度等級和環(huán)境阻力等方面，確保電源能夠經(jīng)受工業(yè)環(huán)境的嚴峻考驗。符合 UL 60947 表示電源已通過安全性和可靠性測試，證明其符合保護工業(yè)應用中設備和人員的必要標準。

IEC 62368-1 是針對音頻、視頻、信息和通信技術設備(包括工業(yè)電源)的安全標準。與之前基于事故的標準不同，EN/IEC 62368-1 采用基于危害的方法，通過根據(jù)能量源造成危害的可能性進行分類，規(guī)定針對這些能量源的防護措施，并為這些防護措施的應用和要求提供指導，以識別和減輕電擊、火災和熱損傷等潛在風險。對于工業(yè)電源，該標準通過規(guī)定絕緣、過流保護、溫度控制和機械穩(wěn)定性等要求，確保對這些危害的充分防護。IEC 62368-1 取代了 EN 60950-1(信息技術設備)和EN 60065(音頻、視頻和類似電子設備)等舊標準。該標準涵蓋了舊標準覆蓋的所有產(chǎn)品，并增加了其他產(chǎn)品。

IEC 61010-2-201 為用于測量、控制和實驗室應用的控制設備(包括工業(yè)電源)制定了安全要求。其中關鍵的幾個方面包括：電氣安全(絕緣、爬電距離和電擊保護)、熱管理(過溫保護和溫升限制)以及機械安全(外殼強度和部件可及性)。該標準還涵蓋環(huán)境保護(防塵、防潮和耐腐蝕能力)和功能安全(可靠的控制功能和冗余)。合規(guī)性確保電源在工業(yè)環(huán)境中安全可靠，防止設備損壞，并保護人員免受電氣危害。

以上兩個標準有何不同?IEC 62368-1 標準的適用范圍更廣，而 IEC 61010-2-201 標準則更專注于工業(yè)環(huán)境。IEC 62368-1 標準側重于為通用電子設備(包括消費類和辦公環(huán)境)采用基于危害的安全工程方法。它強調根據(jù)能量等級分類來防止?jié)撛趥?，適用于一般用途。

相比之下，IEC 61010-2-201 標準提供了專門針對工業(yè)控制設備(包括工業(yè)電源)的詳細安全要求。該標準針對工業(yè)環(huán)境量身定制，重點關注電氣、機械和環(huán)境耐用性，并假設用戶已經(jīng)過培訓以及使用條件更為危險。

什么是 LPS 認證?為什么它很重要?

LPS 表示有限電源 (Limited Power Source)。LPS 認證的電源專為滿足特定的安全要求而設計，以降低電擊或火災風險。這些電源受到 IEC 62368-112 等標準的監(jiān)管。

LPS 認證電源的關鍵特性包括：

電壓和電流限制。LPS 認證對輸出電壓和電流進行了嚴格限制。例如，輸出電壓通常小于或等于 30VDC 或 30VACrms，且最大短路電流限制為 8A。

功率限制。即使在故障條件下，最大輸出功率也限制在 100W 以內。

安全特性。LPC 電源通常包含過流保護裝置，如保險絲或斷路器，以限制提供給負載的電流。

這些限制確保 LPS 認證電源極不可能引起觸電或火災，從而提高了在各種應用中的使用安全性。

RECOM 的 RACM90-K AC/DC 電源系列 提供 90 W 輸出，并根據(jù)醫(yī)療、ITE、工業(yè)和家用市場的安全標準通過 LPS 認證。憑借符合工業(yè)標準的 2”x4” 尺寸，可以作為開放電路板或帶外殼的形式提供。其輸入范圍寬，涵蓋 100VAC 至 240VAC，且輸出電壓十分穩(wěn)定。該系列產(chǎn)品符合 EMC 標準 EN55032 B 級并留有較大的安全裕度，可輕松實現(xiàn)系統(tǒng)集成。該系列產(chǎn)品還包含板載雙保險絲，對安裝 3 級和過壓類別 OVCIII 具有浪涌抗擾性。該系列產(chǎn)品已經(jīng)獲得海拔 4000 米的安全認證，工作溫度范圍寬，是市場上最通用的產(chǎn)品之一。

結 論

在工業(yè)自動化中，確保設備和人員的安全是一項復雜且涉及多個層面的任務。針對電源本身、電源外殼及其運行環(huán)境的監(jiān)管，有多項安全標準。RECOM 的所有電源均符合相關標準。RECOM 的 RACM90-K 系列不僅通過 LPS 認證，還通過其他多項安全認證，適用于對安全要求最為嚴苛的醫(yī)療和工業(yè)應用。