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EMC、製品安全規格、CEマーキングの情報


機械の電気装置規格(IEC60204-1:2016版)-18章「検証」のポイント!

機械 ] 2020/06/09(火)

 *EN60204-1(IEC60204-1)の18章(検証)を解説します。

#18章「検証」の「ポイント」を列記します。
・①検証の必須な4項目(a,b,c,h)と②検証した方がよい4項目(d,e,f,g)があります。
・a):電気装置と技術文書の一致:17章(技術文書)と検証する。
・b) 保護ボンディング回路の導通性の検証(18.2.2の試験1):保護導通試験器で筐体の各ポイント試験する。 
・c) 電源自動遮断による故障保護の場合,自動遮断による保護の条件を18.2項による検証
  :給電系統(TN,TT,IT)により、保護方法が異なるので、それぞれの指定の方法で検証する。
・d) 絶縁抵抗試験(18.3項) :絶縁抵抗試験器で、各絶縁すべき箇所を測定し、検証する。
・e) 耐電圧試験(18.4項) :耐電圧試験器で、各耐電圧が必要な箇所を規格電圧で試験する。
・f) 残留電圧に対する保護の検証(18.5参照)
  :オシロスコープで、入力電圧断時の電気装置内の電圧の残留時間を計測する。
・g) 8.2.6項(接地漏れ電流が10 mAを超える電気装置に対する追加要求 )の関連する要求事項が満たされていることの検証 :
  入力保護接地線に流れる電流(接地漏れ電流)を計測器で測定する。
・h) 機能試験(18.6項) :安全性に関わる機能を検証する(例:地絡検出機能、緊急停止機能、インターロック機能、その他安全機能)。


*以前版との違い:3.(以前版との違い)をご覧ぐださい。
・検証試験項目が追加されています



#18章「検証」の「要求事項」を列記します。
1. 一般要求(18.1項)

・特定の機械の検証の範囲は,その機械の製品規格が存在する場合があります。
 この存在する場合は、その特定製品規格が優先します。
・その機械の特定の製品規格がない場合は,次のa),b),c)及びh)は検証に含まなければなりません。
 又,d),e),f)及びg)の幾つかを含めてもよいものです。
   a) 電気装置がその技術文書に一致していることを検証する。必須
   b) 保護ボンディング回路の導通性の検証(18.2.2の試験1)。必須
   c) 電源自動遮断による故障保護の場合,自動遮断による保護の条件を18.2項による検証 必須
   d) 絶縁抵抗試験(18.3項) :任意
   e) 耐電圧試験(18.4項) :任意
   f) 残留電圧に対する保護の検証(18.5参照) :任意
   g) 8.2.6項(接地漏れ電流が10 mAを超える電気装置に対する追加要求 )の関連する要求事項が満たされていることの検証 :任意
   h) 機能試験(18.6項) 必須
・試験の順番:これらの試験を実施するときは,上記の順序で行うことを推奨する。
・電気装置を変更したときは,18.7項(再試験)の要求事項を適用しなければならない。
測定を含む検証には,はIEC 61557規格シリーズ(試験機器の規格)に適合した測定器を用いることを推奨する。
・検証結果は,文書化が必須です。

2. 電源自動遮断による保護が起きる条件(保護方策)の検証(18.2項) :必須
(1)一般要求 (18.2.1項)
・電源自動遮断の条件(6.3.3:電源の自動遮断による保護方策)参照)を試験で検証しなければならない。
・試験1は,保護ボンディング回路の導通性を検証する。
・試験2は,TN接地系統において電源自動遮断による保護条件を検証する。
・TN接地系統における試験方法は,18.2.2及び18.2.3の記述による。:異なる電源条件に対する試験方法の適用は,18.2.4に項で規定している。
TT接地系統(日本)における検証法は,A.2を参照。
・IT接地系統における検証法は,IEC 60364-6(電気装置の検証)を参照。
・電気装置にRCD(残留電流デバイス)を用いる場合は,その機能を製造業者の説明書に従って検証しなければならない。試験手順及び試験間隔は,保守説明書に記載しなければならない。
(2) 試験1: 保護ボンディング回路の導通性の検証(18.2.2項)
・PE端子(5.2及び図4参照)と保護ボンディング回路の関連ポイントとの間の抵抗値を,最大無負荷電圧24 Vの電気的に分離された交流電源又は直流電源(例えば,SELV電源。IEC 60364-4-41(JIS C 60364-4-41:2010)の箇条414参照)で,少なくとも0.2 Aから約10 Aまでの間の電流で評価しなければならない。
・抵抗測定値は,関連する保護導体並びに保護ボンディング導体の長さ,断面積及び材質による予測値の範囲になければならない。  通常:0.1Ω以下
・この試験で,接地されたPELV電源を用いると測定結果を誤ることがあるので,使用してはならない。
・注記: 導通性試験を大きな電流で行うと試験結果の精度がよくなる。特に大きい断面積又は短い線路長の場合の低抵抗値を測定する場合は有効である。
(3) 試験2: 故障ループインピーダンス及び過電流保護機器の適切性の検証(18.2.3項)
・対応する保護導体と機械のPE端子との接続を含め,各電源の接続を検査によって検証しなければならない。
・電源自動遮断の条件が6.3.3(電源の自動遮断による保護)及び附属書A(電源の自動遮断による故障保護)に従っていることを,次のa)及びb)によって検証しなければならない。
  a) 故障ループインピーダンスを,次のいずれかで、検証する。
  - 計算による 
    - 付属書A.1.4による測定
  b) 関連する過電流保護機器の設定値及び特性が,附属書Aの要求事項に従っていることを確認する。また,駆動システム(PDS)を使用している場合は,PDSと関連する保護機器の設定値及び特性がコンバータ製造業者及び保護機器製造業者の説明書に従っていることを確認する。
(4)TN接地系統への試験方法の適用(18.2.4項)
・18.2.3の試験2(故障ループインピーダンス及び過電流保護機器の適切性の検証)を、測定によって実施するときは,常に18.2.2項の試験1(保護ボンディング導通性)の後に実施しなければならない。
・注記: ループインピーダンスの試験中に保護ボンディング回路を断路すると,試験実施者その他に危険状態を招くことがあり,また,電気機器を破壊することもあり得る。
・機械の状態の違いに応じて必要な試験は,表9による。
表9 TN接地系統における現場での試験の適用
表9 TN系統の試験方法の適用  
表10-TN接地系統における保護機器からその負荷までの最大許容ケーブル長の例
表10 TN系統 
 この表の最大許容ケーブル長の値は,次に基づいている。
 ・ 銅導体PVCケーブルであって,導体温度は短絡状態で160 ℃(表D.5参照)。
 ・ 相導体の断面積が16 mm2以下の多芯ケーブルは,同じ断面積の保護導体を備えている。
 ・ 相導体の断面積が16 mm2を超える多芯ケーブルは,(表に)示されているような減少された断面積の保護導体
を備えている。
 ・ 3相電源であって,電源公称電圧は400 V(U0=230 V)とする。
 ・ 第3列の値は,表6(12.4参照)に示す許容電流に対応している。
 ・ サーキットブレーカの遮断時間は≦0.4秒(第6列-第9列)
 ・上記の条件から外れる場合は,故障ループインピーダンスの完全な計算又は測定が必要である。詳しい情報は,
IEC 60228、及びIEC TR 61200-53に示されている。

3. 絶縁抵抗試験(18.3項)
・絶縁抵抗試験を実施する場合は,回路の相導体と保護ボンディング回路との間で直流500 Vで測定された絶縁抵抗は,1 MΩを下回ってはならない。
・試験は,電気装置全体を個々の区画に分けて実施してもよい。
・例外: 例えば,ブスバー,導体ワイヤ若しくは導体バーシステム,スリップリング機構のような電気装置の特定部分には,より低い下限値が許されるが,その値は50 kΩ以上でなければならない。
・機械の電気装置に,絶縁試験中に作動する可能性のあるサージ保護機器が含まれている場合は,次のいずれかによってもよい。
 - これらの機器を取り外す。
 - 試験電圧をサージ保護機器の電圧保護レベルより低い値に下げる。ただし,供給電圧の上限のピーク値(中性線と相導体との間)より低くしてはならない。

4. 耐電圧試験(18.4項)
・耐電圧試験を実施する場合は,IEC 61180-2に従った計測機器を用いることが望ましい。
・公称周波数50 Hz又は60 Hzの試験電源を用いなければならない。
・最大試験電圧は,機器の定格供給電圧の2倍又は1 000 Vの大きい方としなければならない。最大試験電圧を回路の相導体と保護ボンディング回路との間に1秒間以上加えなければならない。破壊的な放電が起こらない場合は,要求事項を満足する。
・この試験電圧に耐えられない定格の部品及び機器,及び試験中に作動する可能性のあるサージ保護機器は,試験中は取り外さなければならない。
・部品及び機器の製品規格に従って耐電圧試験を実施済みの適合部品は,試験中取り外してもよい。

5. 残留電圧保護(18.5項)
・必要な場合は,6.2.4項(残留電圧保護)の規定を満足することを確認する試験を行わなければならない。
6.機能試験(18.6項) :必須
・電気装置の機能は,試験しなければならない。
・「電気安全のための回路の機能(たとえば、地絡検出)」をテストする必要があります。
7. 再試験 (18.7項)
・機械又は関連装置の一部を変更、又は改造した場合には,電気装置の再検証及び試験が必要かどうかを考慮しなければならない。
・再試験によって生じる可能性のある過酷な影響について特別な注意をすることが望ましい(例えば,絶 縁試験,機器の取外し,再接続によって生じる過度のストレスに対して注意する。)。

3.以前版との違い
*下の検証が追加された。
b) 保護ボンディング回路の導通性の検証(18.2.2の試験1)。
g) 8.2.6項(接地漏れ電流が10 mAを超える電気装置に対する追加要求 )の関連する要求事項が満たされていることの検証 
上記の検証は自社で行える試験です。尚、試験器を保有していない場合は、下のような試験器を購入か、レンタルで自社で可能です。(ESTCJコンサル)
以上です。
*CEマーキング、IEC61010-1関連書籍:機械の電気装置に組み込む制御機器、計測機器などに適用される製品安全規格(IEC61010-1)の解説本です。
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*18.1項b)及び18.2.2項試験の試験器(保護ボンディングの試験器)の例新規格で追加された。
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*18.1項g)の試験器:漏れ電流計:タッチカーレント、及び接地もれ電流
 (1)接地もれ電流、及びタッチカーレント(IEC61010-1、IEC60601-1等のタッチカーレントも測定できる。)
 尚、機械装置などの突入電流が発生する装置の場合は、事前に突入電流を測定してから、使用しなければならない。

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 (2)接地漏れ電流計(18.1項g:(接地漏れ電流が10 mAを超える電気装置に対する追加要求 ))、保護ボンデイングの入力線に入れるだけなので、容易である。

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電気装置規格(IEC60204-1:2016版)-#15章「コンセント及び照明」のポイント!

機械 ] 2020/06/09(火)

*EN60204-1(IEC60204-1)の15章「コンセント及び照明」を解説します。
#15章「コンセント及び照明」のポイントを列記します。
・メンテナンス等のために、設置した場合の「コンセント」についての要求(規格適合、電圧・電流の表示)です。
・機械、電気装置内に設置した場合の「照明機器と過電流保護」について(15.2項)です。
#15章「コンセント及び照明」の要求事項を列記します。
 15章 コンセント及び照明
1. 附属機器用コンセント(15.1項)
・機械及び機械に関連する装置が,附属装置(例えば,手持ち式電動工具,試験装置)用のコンセントを備える場合には,次による。
 - コンセントは,IEC60309-1(JIS C 8285:産業用コンセント等安全要求)に適合することが望ましい。不可能なときは,電圧及び電流定格を明瞭にマーキングすることが望ましい。
 - コンセントの保護ボンディング回路の導通性を確実なものとしなければならない。
 - コンセントに接続する全ての非接地導体は,過電流に対して,かつ,必要な場合は過負荷に対して,7.2(過電流保護)及び7.3(モータの温度上昇保護)に従って,他の回路の保護とは別に保護しなければならない。
 - コンセントの電源が,機械又は機械の区画のための電源断路器で断路されない場合は,5.3.5(例外回路)の要求事項を適用する。
 - 電源自動遮断による故障保護の場合,遮断時間は,TN接地系統ならば表A.1,TT接地系統ならば表A.2に従わなければならない。表A.1 TN接地系統:欧州 (U0は,交流又は直流線路と接地との間の公称電圧)
 
表A1 TN接地 
       表A.2  TT接地系統:日本(U0は,交流又は直流線路と接地との間の公称電圧)
表 A2 TT接地 
 - 電流定格が「20 A以下のコンセント」に電源を供給する回路には,定格動作電流が「30 mA以下の漏電保護機器(RCD)」を備えなければならない。
*漏電保護機器の例

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*230V用コンセントの例


コンセント 230V 
2. 機械及び装置の局部照明 (15.2項)
(1) 一般要求 (15.2.1項)
・オン,オフスイッチをランプホルダ又は可とう接続コードに組み込んではならない。
・適切な照明器具を選択することによって,ストロボ効果を防止しなければならない。
・エンクロージャ内に固定照明を備える場合には,4.4.2(EMC)に示す原則を用いて,電磁両立性を考慮することが望ましい。
(2) 電源 (15.2.2項)
・局部照明回路の公称電圧は,線間250 V以下でなければならない。線間50 V以下を推奨する。
・照明回路は,次のいずれかの電源から供給しなければならない(7.2.6も参照)。
 - 電源断路器の負荷側に接続した「照明専用の絶縁変圧器」。そして「過電流保護」を,変圧器の二次側回路に設けなければならない。
 - 電源断路器の電源ライン側に接続した「照明専用の絶縁変圧器」。この電源の使用は,制御エンクロージャ内の保全用照明回路に用いる場合に限る。そして、過電流保護を,照明専用絶縁変圧器の二次側回路に設けなければならない(5.3.5も参照)。
 - 専用の過電流保護を備えた機械の電気装置の照明用回路
 - 電源断路器の電源ライン側に接続された絶縁変圧器であって,その一次側に局部照明専用の開閉手段(5.3.5参照)及び二次側に過電流保護を備え,制御エンクロージャ内で電源断路器の近傍に取り付けたもの。
 - 外部から供給する照明電源(例えば,工場照明の電源)。これの使用は,制御エンクロージャ内だけの照明,及び定格電力の総和が3 kW以下の作業用照明に限る。
 - LED光源に直流電源を供給するための,絶縁変圧器を備えた電源(例えば,IEC 61558-2-6(JIS C 61558-2-6)に従ったもの)
・例外: 通常作業中にオペレータが届かない位置にある固定照明器具には,15.2.2項の規定は適用しない。
(3) 保護 (15.2.3項)
・局部照明回路は,7.2.6(照明回路の保護)に従って保護しなければならない。
(4) 取付け器具 (15.2.4項)
・調節可能な照明取付け器具は,物理的環境に適するものでなければならない。
ランプホルダは,次による。
 - 関連するIEC規格に従ったもの。
 - 不注意によって充電部に接触しないように,ランプキャップを保護する絶縁材を用いて構成したもの。
反射器は,ブラケットで保持するものとし,ランプホルダで保持してはならない。
・例外: 通常作業中にオペレータが届かない位置にある固定照明器具には,15.2.4項の規定は適用しない。
*LED照明ユニットの例

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3.前版との違い:
・上記:紫色の箇所
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機械の電気装置規格(IEC60204-1:2016版)-17章「技術文書」のポイント!

機械 ] 2020/06/09(火)

*EN60204-1(IEC60204-1)の17章「技術文書」について解説します。
#17章「技術文書」のポイントを列記します。
・電気装置の技術分書は「①識別,②輸送,③据付け,④使用,⑤保全,⑥デコミッショニング(使用禁止)、及び⑦廃棄」に関する必要な7つの情報(文書)のことである。
・機械の電気装置の特有(重要点)の文書がある。 (17.2項をチェックすること:装置によっては不要なものもある。)
・新版では、「IECの文書規格に基づかなくてもよいこと」になった。

*形態化(文書IEC規格要求)の記述が削除されました!:3.(以前版との違い)をご覧ぐださい。

#17章 技術文書 の要求事項を列記します。
1. 一般要求(17.1項)
・電気装置の「①識別,②輸送,③据付け,④使用,⑤保全,⑥デコミッショニング(使用禁止)、及び⑦廃棄」に関する必要な情報を提供しなければならない。
・注記1: 使用者が,電子形式で,又はインターネットのサイトに提供された取扱説明書にアクセスできるとは限らないため,紙による取扱説明書を提供する。ただし,取扱説明書が紙の形式だけでなく電子形式で,かつ,インターネット上に提供されていれば,有用である。使用者が電子ファイルをダウンロードでき,紙の取扱説明書を紛失した場合も再入手できるからである。取扱説明書のアップデートが必要な場合にも容易である。
・注記2: 特定の言語を使用することが法律で定められている国もあるので、確認が必要である。
・注記3: 上記の「デコミッショニング」とは一般には解体を示すが、ここでは、次の使用,転用又は廃棄のために入力電源から切り離すなど,すぐに使えない状態にすることである。
・付属書I(参考:文書/情報リスト)を,情報及び文書を準備するためのガイダンスと考慮することが望ましい。

2. 機械の電気装置に関する情報 (17.2項)
・次の情報を提供しなければならない。
 a) 複数の文書を提供する場合は,電気装置関連の補足文書一覧を載せた、「電気装置全般の主文書」を提供する 
 b) 電気装置の識別(16.4項:筐体のマーキング情報)
 c) 次を含む,「据付け及び取付けに関する情報(文書)」 
  - 電気装置の据付け・取付け,及び電源(該当する場合はその他の電源)への接続に関する説明
  - 各入力電源の電気装置の短絡電流定格
  - 各入力電源の定格電圧,相数及び周波数(交流の場合),接地系統の種類(TT,TN,IT),全負荷電流
  - 各入力電源に関する追加の電源条件(例えば,最大供給電源インピーダンス,漏れ電流)
  - 電気装置の撤去又はサービスに必要なスペース
  - 冷却のための配置が損なわれないないことを確実にすることが必要な場合は,据付けの要求事項
  - 必要に応じて,環境上の制約(例えば,照明,振動,EMC環境,空気中の汚染物質)
  - 必要に応じて,機能的制約(例えば,起動ピーク電流及び許容電圧降下)
  - 電磁両立性に関連する電気装置の据付けで必要な事前措置
 d) 例えば,次のような,機械の近く(例えば,2.5 m以内)にある同時に接触できる外部導電性部分を保護ボンディング回路に接続するための説明 (保護ボンディングの接続の説明文書)
  - 金属の管路
  - フェンス
  - はしご
  - 手すり
 e) 次(必要に応じて)を含む機能及び運転に関する情報 (機能と操作説明名文書)
  - 電気装置の構造に関する概要(例えば,構成図又は全体図による。)
  - 意図する使用に必要な,プログラミング又は構成の手順
  - 予期しない停止後の再起動手順
  - 運転順序
 f) 次(必要に応じて)を含む電気装置の保全に関する情報 (メンテナンス説明文書)
  - 機能試験の頻度及び方法
  - 保守作業を安全に行うための手順の指示,及び安全機能及び/又は保護方策を中断する場合の手順(9.3.6参照)
  - 調整,修理及び予防保全の頻度及び方法に関する指針
  - 交換用電気機器の相互接続の詳細(例えば,回路図及び/又は接続表による。)
  - 必要な特殊機器又は工具に関する情報
  - 予備品に関する情報
  - 残留している可能性のあるリスクに関する情報,特別な訓練が必要かどうかの説明,及び個人用保
護具が必要な場合はその仕様
- 該当する場合は,キー又は工具を使用できる人員を電気取扱者又は電気作業員だけに限定するための説明
- 設定(ディップスイッチ,プログラマブルパラメータ値,その他)
- 修理又は変更後に安全関連制御機能を検証するための情報,及び必要な場合には定期的試験を行うための情報
g) 必要に応じて,取扱い,輸送及び保管に関する情報(例えば,寸法,重量,環境条件,考えられる経年劣化による制約): 輸送・保管の説明文書
h) 構成品の適切な分解及び取扱いに関する情報(例えば,リサイクル又は廃棄のための説明文書) 

3.以前版との違い
*以前版にあった17.3項(文書に適用しなければならない文書書式のIEC規格等:(IEC62023,IEC62079-1,IEC62027など使用要))が削除された。
即ち、「IEC文書規格(IEC62079-1など)による形態化の縛りが無くなり、開発者の負担、作成コストが大幅に減る!
以上です。
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電気装置規格(IEC60204-1:2016版)-7章「機器の保護」のポイント!

機械 ] 2020/06/08(月)

 *EN60204-1(IEC60204-1)の7章「機器の保護」について解説します。
#7章「機器の保護」のポイントを列記します。
(1)-短絡事故による過電流(7.2項);
 ・各種回路(制御回路等)の「短絡保護」のために
「自動遮断のため過電流保護機器」を設けること。 
(2)-モーターの過負荷および冷却障害(7.3項)
 ・定格が「0.5 kWを超える個々のモータ」には,温度上昇保護を設けること。
(3)-機器への異常な温度(7.4項);
 ・危険状態を招くような異常な温度のリスクがある場合は、保護機能を設けること。
(4)-入力電源の電圧の喪失または減少(7.5項);
 ・「入力電源の中断,電圧低下及びそれらの復帰時」が発生した時に,危険状態,機械の損傷又は工程中のワークの損傷を招く可能性がある場合は,不足電圧の保護対策を備えること。
(5)-機械及び機械要素(モータ)の過速度(7.6項)
 ・速度超過が危険状態を招く可能性がある場合は,9.3.2項に従った方策で,速度超過保護を設けること。
(6)-地絡電流又は残留電流(7.7項);
 ・故障時の感電保護(6.3項)のための「自動遮断のための過電流保護」の機能に加えて,「地絡、漏電電流保護」を備えるべきである。
(7)-正しくない相順(7.8項)
 ・電源入力の相が変わり、且つ、異常な状態になる場合は保護機能を設けること。
(8)-雷および開閉サージによる過電圧(7.9項)
 ・雷サージ及び開閉サージによる過電圧の影響から保護するために,サージ保護機器(SPD)を設けてもよい。
(9) 短絡電流定格(7.10項)
 ・電気装置の短絡電流定格を決定すること。 以上

*変更、及び追加がありました。11.(以前版との違い)をご覧ぐださい。

7章-機器の保護「要求事項」を列記します。
1.一般要求(7.1項)
第7章では、下の「(1)~(6)現象」において、保護しなければならない。
 (1)-短絡事故による過電流(7.2項);
 (2)-モーターの過負荷および冷却障害(7.3項)
 (3)-機器への異常な温度(7.4項);
 (4)-入力電源の電圧の喪失または減少(7.5項);
 (5)-機械及び機械要素(モータ)の過速度(7.6項)
 (6)-地絡電流又は残留電流(7.7項);
 (7)-正しくない相順(7.8項)
 (8)-雷および開閉サージによる過電圧(7.9項)

2.短絡事故による過電流保護(7.2項)
・過電流保護として(1)~(6)を行うこと。
(1)電源導体(電源入力ケーブルの導体) (7.2.2項)
・ユーザの指定がない限り,「電気装置への電源導体(電源入力ケーブルの導体)保護、及び装置内電源導体(配線)保護のためだけ」の過電流保護機器を備える必要はない。
・電源導体の寸法(電気装置の接続端子に接続できる電源導体の最大断面積を含む。),及び過電流保護機器の選定に必要なデータを「据付用文書」に記載すること(7.2.10項、及び17章)
(2)電源回路(7.2.3項)
・装置内の電源回路の各充電導体(線)には,制御回路用変圧器に電源を供給する回路(線)を含め,7.2.10項(過電流保護機器の定格及び作動電流設定値)に適合し,過電流を検知し、これらの線を遮断する「過電流保護機器」を付けなければならない。
・次の導体は,それに関連する充電導体線を全て、断路した後に、下記の線を断路すること。
 - 交流電源回路の中性線
 - 直流電源回路の接地側導体
 - 移動機械の露出導電性部分にボンディングされた直流電源の導体
・中性線の断面積がその線路導体の断面積と同等以上である場合には,この中性線には過電流検出器及び遮断器を設けなくてよい。
・断面積が関連線路導体より小さい中性線の過電流保護には,IEC 60364-5-52:2009の524に規定する方策を適用しなければならない。
・IT系統では中性線を用いないことが望ましい。中性線を用いる場合は,JIS C 60364-4-43:2011の431.2.2に規定する方策を適用しなければならない。
(3)制御回路 (7.2.4項)
・制御回路を供給電源(電力回路)に直接接続する導体は,7.2.3に従って過電流から保護しなければならない。
・変圧器又は直流電源から電源を供給する制御回路の導体は,次によって過電流から保護しなければならない(9.4.3.1も参照)
 - 保護ボンディング回路に接続した制御回路では,開閉される導体に過電流保護機器を挿入する。
 - 保護ボンディング回路に接続しない制御回路には,次のいずれかを適用する。
  a)- 装置の全ての制御回路で許容電流が等しい場合は,開閉される導体に過電流保護機器を挿入する。
  b)- 装置の各制御回路で許容電流が異なる場合は,各制御回路の開閉される導体と共通導体との両方に過電流保護機器を挿入する。
・「例外」 電源ユニットの電流制限が回路内の導体の許容電流を下回り,接続した構成品の電流定格を下回る場合は,過電流保護機器を別途加える必要はない。
(4)保全機器用コンセント及びそれに給電する導体線(4.2.5項)
・主として「保全用の装置に電源を供給するための汎用コンセントに給電する回路」には,「過電流保護機器」を備えること。
・この過電流保護機器は,このコンセントに給電する各回路の接地しない充電導体に設けること(15.1項も参照)。
(5)装置の内部照明用回路(7.2.6項)
・照明用電源回路の全ての非接地導体は,他の回路を保護するものとは別に,照明用電源回路専用の過電流保護機器を用いて短絡の影響から保護すること。
(6)トランス (7.2.7項)
・トランスの保護は,トランス製造業者の指示に従って選定した種類及び設定の過電流保護機器で保護すること。
・このトランスの保護は,次のことを満たすものであること(7.2.10も参照)。
 ①- トランスの突入電流による不要なトリップを防止すること。
 ②- 二次側の端子間が短絡したとき,巻線温度がトランスの絶縁種別による許容値を超えることを防止すること。
(7)この過電流保護機器の「配置」 (7.2.8項)
・過電流保護機器は,次の全ての条件を満足しない限り,導体断面積の減少,その他の条件の変化によって導体電流容量が減少する場所に配置すること。
 ①- 全ての導体の電流容量が,少なくとも負荷電流容量以上のこと。
 ②- 導体の電流容量が減少する点から過電流保護機器までの導体長が3 mを超えないこと。
 ③- 短絡する可能性が小さい方法で導体を布設する。例えば,エンクロージャ、又はダクトで保護すること。
(8)過電流保護機器の「定格短絡遮断容量」(7.2.9項)
・定格短絡遮断容量は,過電流保護機器の設置点において想定される故障電流以上とすること。
過電流保護機器に流れる短絡電流に,電源以外(例えば,モータ,力率改善用コンデンサ)から流れ込む電流が含まれる場合は,これらの電流を考慮すること。
・注記: サーキットブレーカと別の短絡保護装置間の短絡条件下での協調に関する情報は,IEC 60947-2:2006の附属書A,IEC 60947-2:2006/AMD1:2009及びIEC 60947-2:2006/AMD2:2013に記載されている。
・ヒューズを過電流保護機器として用いる場合には,容易に入手できる種類を選ぶか,又は使用者が予備品として入手できるように選定すること。
(9)過電流保護機器の「定格及び作動電流設定値」 (7.2.10項)
・ヒューズの定格電流,その他の過電流保護機器の作動電流の設定値は,可能な限り小さくし,予想される過電流に対して適切な値であること。
・これらの保護機器を選定する場合には,過電流による損傷(例えば,接点溶着)から開閉機器を保護すること。
・過電流保護機器の「定格電流又は作動電流設定値」は,保護する導体の許容電流と最大許容遮断時間tとから決定する。
・導体の許容電流は,12.4及びD.2によって決定する。
・最大許容遮断時間tは,D.3によって決定する。この場合,保護する回路内の他の電気機器との協調の必要性を考慮すること。
3.モータの温度上昇の保護(7.3項)
(1)一般要求(7.3.1項)
・定格が「0.5 kWを超える個々のモータ」には,温度上昇保護を設けること。
・例外: モータを自動停止してはならない用途(例えば,消防ポンプ用)では,オペレータが反応できるような警報信号を温度検出手段が発するものを設置のこと。
・モータの温度上昇保護は,次のいずれかによって達成させること。
 -a) 過負荷保護(7.3.2で規定)
・注記1: 過負荷保護機器は,回路の全負荷定格を超えている時間と電流とで決まる量(I2t)を検出し,必要な制御応答を開始させる。
 - b) 温度保護(7.3.3で規定)
・注記2: 温度検出器は,異常温度を検出し必要な制御応答を開始させる。
 - 電流制限による保護
・温度保護機能が作動した後のモータの自動再起動が,危険状態を招く,機械を損傷する又は工程中のワークを損傷する可能性がある場合は,このような自動再起動を防止すること。
(2)過負荷保護 (7.3.2項)
・過負荷保護を備える場合は,中性線を除く全ての充電導体の過負荷を検出すること。
 ただし,モータの過負荷検出器がケーブル保護を目的とするものでない場合は,充電導体の一つで過負荷検出を省略してもよい(D.2も参照)。
・単相モータ又は直流モータの場合には,検出器は一つの非接地充電導体のみに設ければよい。
・過負荷保護を開閉機器によって行う場合は,開閉機器は,過負荷時に全ての充電導体を開路すること。中性線は,過負荷保護のために開路しないこと。
・頻繁に起動又は制動する用途に用いる特別なデューティのモータ(例えば,高速トラバース,ロッキング,早戻し,頻繁な孔あけに用いるモータ)の場合は,保護する巻線の時定数に見合う過負荷保護を備えることが難しいことがある。この場合は,特別なデューティのモータ又は特別な温度保護(7.3.3参照)に適するように設計した適切な保護機器を用いる必要もある。
・過負荷になり得ないモータ(例えば,トルクモータ,機械的な過負荷保護機器,又は適切な数値設計で保護される駆動モータ)には,過負荷保護機器を備える必要はない。
(3)温度保護 (7.3.3項)
・冷却効果が阻害される状況(例えば,ほこりの多い環境)では,モータに温度保護(IEC 60034-11参照)を設けること。
・モータの種類によっては,温度保護によって拘束状態又は欠相状態に対する保護が達成されるとは限らない。このためには追加の保護を備えることが望ましい。
・温度保護は,過負荷になり得ないモータ(例えば,トルクモータ,機械的な過負荷保護機器で保護される駆動モータ)にも,温度超過になる可能性がある場合(例えば,冷却不足による)には備えることを推奨する。
4.機器への異常温度保護(7.4項)
・危険状態を招くような異常な温度から装置を保護すること。
5.「入力電源の中断,電圧低下」及びそれらの復帰時の影響からの保護 (7.5項)
・「入力電源の中断,電圧低下及びそれらの復帰時」に,危険状態,機械の損傷又は工程中のワークの損傷を招く可能性がある場合は,あらかじめ設定した電圧で作動する不足電圧保護,例えば,機械への供給電源の遮断を備えること。
・機械の運転が,短時間の停電又は電圧降下を許容する場合は,「遅延形不足電圧保護機器」を備えてもよい。
この場合,遅延形不足電圧保護機器の作動がいかなる停止制御の作動も妨げてはならない。
・電圧の回復又は供給電源側の再投入によって,機械が自動的又は予期しない再起動をすると危険状態を招くことがある場合は,そのような再起動を防止しなければならない。
・機械の一部又は連携して稼働中の機械群の一部だけが電圧低下又は停電の影響を受ける場合には,不足電圧保護は,保護機能が確実に協調して作動するように適切な制御指令を開始させること。
6.モータの速度超過の保護 (7.5項)
・速度超過が危険状態を招く可能性がある場合には,9.3.2項に従った方策を考慮して,速度超過保護を設けること。
・速度超過保護は,適切な制御応答を開始し,かつ,自動的再起動を防止するものであること。
・速度超過保護は,モータ又は負荷がその機械的限界速度を超えないように作動することが望ましい。
・注記 速度超過保護には,例えば,遠心力スイッチ又は限界速度モニタを用いることがある。
7.追加の地絡及び/又は漏電電流保護 (7.6項)
・故障時の感電保護(6.3項)のための「自動遮断のための過電流保護」に加えて,過電流保護の検知レベルより小さい地絡/漏電電流による装置の損傷を低減するときには,地絡及び/又は漏電電流保護を備えることができる。
・保護機器の設定は,装置の正しい作動と矛盾せずに,できるだけ小さい値にすること。
・直流部品で故障電流の可能性がある場合,IEC TR 60755に従ったタイプBのRCD(漏電保護機器)が必要になる可能性がある。
8.相順の保護 (7.8項)
・電源線の正しくない相順による,危険状態又は機械の損傷を招く可能性がある場合には,相順保護を備えること。
・注記 正しくない相順による運転が行われる事例には,次のものがある。
  - 一つの電源から別の電源に接続を換える機械
  - 外部電源への接続手段をもつ移動機械
9.雷サージと開閉サージの過電圧の保護 (7.9項)
・雷サージ及び開閉サージによる過電圧の影響から保護するために,サージ保護機器(SPD)を設けてもよい。
・保護機器を設ける場合は,次による。
 - 雷サージによる過電圧を抑制するSPDは,電源断路器の入力側端子に接続しなければならない。
 - 開閉サージによる過電圧を抑制するSPDは,その保護を必要とする機器に接続しなければならない。
・注記1: SPD(サージ保護機器)の正しい選定及び設置に関する情報は,例えば,IEC 60364-4-44,IEC 60364-5-53,IEC 61643-12,IEC 62305-1、及びIEC 62305-4に示されている。
・注記2: 機械,その電気装置及び外部導電性部分を,建物及び/又は現場の共通のボンディング網に等電位ボンディングすることで,雷サージが機器に与える影響を含め,電磁妨害の軽減に役立つ場合がある。
10. 短絡電流定格(7.10項) 
・電気装置の短絡電流定格を決定すること。これは,設計ルールの適用,計算又は試験によって決定する。
・注記 短絡電流定格は,例えば,IEC 61439-1,IEC 60909-0,IEC TR 60909-1又はIEC TR 61912-1に従って決定してもよい。
11.以前版との違い:上記で紫色の箇所
・過電流保護(7.2項)を変更
・雷サージ及び開閉サージの過電圧保護(7.9項)を変更
・短絡電流定格(7.10項)が追加

以上です。
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電気装置規格(IEC60204-1:2016版)-8章「保護ボンディング」のポイント!

機械 ] 2020/06/07(日)

 *EN60204-1(IEC60204-1)の8章(等電位ボンディング)を解説します。
#8章「等電位ボンディング」のポイントを列記します。
・筐体のグランドについての要求事項が規定されています。
*かなりの変更がありました!:5.(以前版との違い)をご覧ぐださい。

#8章「等電位ボンディング」の「要求事項」を列記します。
8章- 等電位ボンディング
 尚、等電位ボンディング(equipotential bonding)は、導電性部分間の電気接続のことで,これによって電圧を確実に、等電位にすること。
1.一般要求(8.1項)
・8章は,「保護ボンディング」、及び「機能ボンディング」に対する要求事項を規定する。
・下図は,これらの概念図です。
・注記 保護ボンディング,機能ボンディングは,いずれも「等電位ボンディング」である。
・「保護ボンディング(8.2項」は,「故障時の感電防止のために、接続する金属導体、導電性部分に接続すること」である。 
・「機能ボンディング(8.4項)」は,次のことを低減するためである。
 - 機械の運転に影響し得る絶縁不良による事故 
 - 機械の運転に影響し得るセンシティブな電気機器への電気的妨害
 - 電気装置を損傷する可能性のある雷サージよる誘導電流
・機能ボンディングは,保護ボンディング回路に接続することによって達成される。
 しかし,保護ボンディング回路上の電気的妨害のレベルが,電気装置の正しい作動に対して十分低くない場合は,保護ボンディング及び機能ボンディングは、個別の導体を使用することが必要になることもある。
等電位ボンディングの概念図 
      図 「等電位ボンディング」の概念(例)
     表 保護ボンディングの接続箇所
 
保護ボンディング接続箇所 

2.保護ボンディングの回路(8.2項)
(1)一般要求 (8.2.1項)
・保護ボンディングの回路は,次の相互接続で構成する。
 - PE端子(5.2参照)
 - 機械の装置内の保護導体(保護ボンディング回路の一部である場合は,しゅう動接点も含む。3.1.51参照)
 - 電気装置の導電性構造部分及び露出導電性部分
 - 機械の導電性構造部分
・保護ボンディング回路の全ての部分は,そこを流れる地絡電流によって生じる最大の熱的ストレス及び機械的ストレスに耐えるように設計すること。
・ケーブルの一部を構成しない,又は線路導体と共通のエンクロージャに収納されていない各保護導体の断面積は,次を下回わらないこと。
 - 機械的損傷に対する保護を備えている場合は,2.5 mm2(銅)又は16 mm2(アルミニウム)
 - 機械的損傷に対する保護を備えていない場合は,4 mm2(銅)又は16 mm2(アルミニウム)
・注記 保護導体として,鋼の使用は除外しない。
・コンジット,トランキングに設置されているか,又は同様の方法で保護されている場合,ケーブルの一部を構成しない保護導体は機械的に保護されているとみなす。
・6.3.2.2に従う装置の導電性構造部分は,保護ボンディング回路に接続する必要はない。
・全ての装置が6.3.2.2に従うものである場合は,機械の導電性構造部分を,保護ボンディング回路に接続する必要はない。
・6.3.2.3に従う装置の露出導電性部分は,保護ボンディング回路に接続してはならない。
・次のいずれかの理由で,危険源にならないように取り付けられている露出導電性部分は,保護ボンディング回路に接続する必要はない。
 - 接触部分が少ない,又は握ることができないほど小さい(約50 mm×50 mm未満)。
 - 充電部との接触及び絶縁不良が起きないように配置してある。
この規定は,ねじ,リベット,銘板のような小部品にも適用し,エンクロージャ内の部品(例えば,コンタクタ又はリレーの電磁石,機器の機械的部分)にも,大きさに関係なく適用する。
(2)保護導 (8.2.2項)
・保護導体は,13.2.2に従って、他の導体と識別すること。
・保護導体は,銅導体とすることが望ましい。銅以外の導体を用いる場合は,その導体の単位長の電気抵抗が,許容される銅導体の単位長の抵抗値を超えてはならない。また,機械的耐久性の面から,その導体の断面積は16 mm2以上としなければならない。
・保護ボンディング回路に接続した電気装置の金属エンクロージャ,フレーム又は取付けプレートは,次の三つの要求事項を満たせば保護導体として使用してもよい。
 - 機械的,化学的,電気化学的劣化に対する保護を確実にするために,構造又は適切な接続によって電気的導通を確保できる。
 - IEC 60364-5-54:2011の543.1の要求事項を満たしている。
 - あらかじめ設定した各分岐点で他の保護導体の接続ができる。
・保護導体の断面積は,IEC 60364-5-54:2011の543.1.2に従って計算するか,又は表1に従って選定しなければならない(5.2参照)。この規格の8.2.6及び17.2 d)も参照。
・各保護導体は,次の条件のいずれかを満たさなければならない。
 - 多芯ケーブルの一部
 - 線路導体と共通のエンクロージャ内にある。
 - 断面積が次に示す値以上の場合
 - 機械的損傷に対する保護を備えている場合は,2.5 mm2(銅)又は16 mm2(アルミニウム)
 - 機械的損傷に対する保護を備えていない場合は,4 mm2(銅)又は16 mm2(アルミニウム)
・注記1: 保護導体として,鋼の使用を除外しない。
・コンジット,トランキングに設置されているか,又は同様の方法で保護されている場合,ケーブルの一部を構成しない保護導体は機械的に保護されているとみなす。
・機械の次の部分及びその電気装置は保護ボンディング回路に接続するが,保護導体として使用してはならない。
 - 機械の導電性構造部分
 - 可とう性,又は非可とう性構造の金属ダクト
 - 金属のケーブル外装,又は外装
 - 可燃物,例えば,ガス,液体,粉末を含む金属の管路
 - 可とう性,又はプライアブル(手で曲げることが可能)な金属製のコンジット
 - 定常使用時に機械的応力を受ける構造部分
 - 可とう性金属部品,支持ワイヤ,ケーブルトレイ,及びケーブルはしご
・注記2: 電食(蝕)に関する情報は,IEC 60364-5-54:2011の542.2.5及び542.2.6に記載されている。
・注記3: “保護導体として使用してはならない”とは,“保護導体に接続された当該部分に,保護導体に接続されていない当該部分を接続することによって,保護導体に接続されていない当該部分を保護導体に接続されたとみなすことはできない”ことである。
(3)保護ボンディング回路の導通性 (8.2.3項)
・何らかの理由(例えば,定期保全)で、電気装置の部分を取り外した場合でも,残った部分の保護ボンディング回路の導通が失われてはならない。
・接続部及びボンディング部は,電流容量が,機械的,化学的又は電気化学的な影響によって損なわれないように設計すること。
・アルミニウム又はアルミニウム合金のエンクロージャ及び導体を用いる場合は,電食の可能性について特に考慮することが望ましい。
・組込み電気機器が,蓋,扉又はカバープレートに取り付けられている場合,保護ボンディング回路の導通性を確保すること。
 このために,保護導体(8.2.2参照)を用いること。保護導体を用いない場合は,低い抵抗になるように設計した締結部品,丁番又はしゅう動接点を用いること(18.2.2の試験1項)。
・損傷の危険にさらされるケーブル(例えば,可とう性の垂下ケーブル)の中の導体は,その導通性を適切な方策(例えば,モニタ)によって確保すること。
・導体ワイヤ,導体バー及びスリップリング機構に用いる導体の導通性に対する要求事項については,12.7.2参照のこと。
・保護ボンディング回路には,開閉機器及び過電流保護機器(例えば,スイッチ,ヒューズ),その他の切離し手段を挿入しないこと。
・例外: 囲いがある電気設備区域内にあり,工具を用いなければ切り離せないリンクは,試験用又は測定用に設けてよい。
・保護ボンディング回路の導通が,取外し可能な集電子又はプラグ・ソケット対で切離しできる場合には,保護ボンディング回路用接点は,充電導体用接点よりも接続時には先に閉じ,切離し時には後に開かないこと。
 このことは,取外し可能のプラグインユニットにも適用する(13.4.5も参照)。
(4)保護導体の接続点 (8.2.4項)
・全ての保護導体は,13.1.1に従って接続すること。保護導体接続点は,例えば,器具又は部品の取付けを意図していない。
・各保護導体接続点は,記号IEC 60417-5019:2006-08を使用して,マーキング又はラベルによって表示すること。
・又は文字PEを(図記号が望ましい。)マーキング又はラベルによって表示するか,緑と黄との2色組合せの色表示をするか,又はこれらの組合せによって表示すること。
(5)移動式機械 (8.2.5項)
・電源を搭載する移動式機械では,感電保護のために,保護導体,電気装置の導電性構造部分,及び機械の構造を形成する外部導電性部分の全てを,一つの保護ボンディング端子に接続すること。
・移動式機械を外部電源にも接続するときは,外部保護導体をこの保護ボンディング端子に接続すること。
・注記: 据置形,移動形又は可搬形の装置が,電気エネルギーを内部電源から供給するものであるとき,及び外部電源を接続しない(例えば,搭載のバッテリチャージャを外部電源に接続しない。)ものであるときは,そのような装置に外部保護導体を接続する必要はない。
(6)接地漏れ電流が10 mAを超える電気装置に対する追加要求事項 (8.2.6項)
・電気装置のいずれかの保護導体で接地漏れ電流が10 mA AC又はDCを超える場合は,接地漏れ電流が流れる関連保護ボンディング回路の各区画は一貫性を保つために,次の条件の一つ以上を満たすこと。
 a) 保護導体が,電気装置のエンクロージャに完全に囲われているか,別の方法によって,機械的損傷を受けないよう全長にわたって保護されている。
 b) 保護導体には10 mm2(銅)又は16 mm2(アルミニウム)以上の断面積がある。
 c) 保護導体の断面積が10 mm2(銅)又は16 mm2(アルミニウム)に満たない場合は,保護導体が10 mm2(銅)又は16 mm2(アルミニウム)以上の断面積をもつ箇所まで,少なくともその保護導体と同じ断面積の追加保護導体が備えられている。このために,追加保護導体用の接続端子が必要になることもある。
 d) 保護導体の導通性が失われたときは,電源が自動遮断される。
 e) プラグ・ソケット対を使用している場合は,IEC 60309規格群に従い,適切な張力軽減機能をもち,保護接地用導体断面積が2.5 mm2以上となる工業用コネクタを,多芯ケーブルの一部として備えている。
・この8.2.6に従って装置を設置しなければならないことを示す説明文を,据付用文書に記載しなければならない
・注記: 加えて,PE端子の近傍に,保護導体の電流が10 mAを超えることを示す警告ラベルを表示してもよい。
3.大きな漏えい電流の影響を制限する方策 (8.3項)
・大きな漏れ電流の影響は,大きな漏れ電流をもつ装置の入力電源を,分離巻線をもつ専用の電源トランスから供給することによって,影響をその装置内だけに制限すること。
・この場合,保護ボンディング回路は,装置の露出導電性部分及びトランスの二次巻線の両方に接続すること。
・装置とトランスの二次巻線との間の保護導体は,8.2.6のa)-c)の要求事項の幾つかを満たすこと。
4.機能ボンディング(8.4項)
・9.4.3.1.1項に従って,制御回路の共通導体を接地することによって,制御回路の絶縁故障による誤作動からの保護を達成できる。
・電磁妨害による異常作動を回避するための機能ボンディングに関しては,4.4.2及び付属書Hを参照のこと。
・機能ボンディング接続点は,記号IEC 60417-5020:2002-10を使用して,マーキング又はラベルによって表示すること。
5.以前版との違い: 大幅な修正があった!
・保護ボンディングを行う箇所が明確になった。(8.1項)
・等電位ボンディングの図が変更。(8.1項)
・表 保護ボンデングの接続が追加(8.1項)
・保護導体の要求事項が、金属筐体やフレームなどを保護導体として使うための要求事項が明確化(8.2.2項)
・保護ボンディング回路に接続するが、保護導体として使用してはいけない機械部分と電気装置の明確化(8.2.2項)上です。
・接地もれ電流が10mA超える場合の追加要求事項:適合する条件の明確化(8.2.6項)

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日置電機(HIOKI) 3157 保護導通試験器(電源AC100~120V)

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漏れ電流試験器:8.26項の関連試験器です。又、18章、18.1,g)の試験器です。

日置電機(HIOKI) ST5540 漏れ電流試験器

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インステック(INSTEK) GLC-9000 リークカレントテスタ 漏れ電流計

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*工場、現場での接地漏れ電流の測定が可能です。

日置 (HIOKI) クランプオンリークハイテスタ 3283

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安全試験器:(耐電圧(ACとDC)、絶縁抵抗、保護導通)の3項目試験が可能!- 8章、及び18章(検証)の試験器です。

テクシオ(TEXIO) STW-9904 安全規格試験器 500VA (AC/DC 耐電圧試験、絶縁抵抗試験、アース導通試験)

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インステック(INSTEK) GPT-9904 AC/DC耐電圧/絶縁/アース導通(GB)試験器

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プロフィール

湘南次郎

Author:湘南次郎
(1)総合電機メーカ等で、「EMC・安全規格」適合取得を経験し、各メーカ様のブローバル製品化を達成してきました。
(2)現在も、CEマーキング等の海外規格適合において、設計段階から、試験、文書作成、規格取得まで、サポートを行っています。

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