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EMC、安全規格、エネルギー効率等の情報


LVD指令対応「重要部品の整合規格」は何か

安全規格 ] 2015/10/22(木)

 製品安全性、及び信頼性のために、装置に組込まれる部品は「LVD指令整合規格等に適合した部品」を使用する必要があります。
部品選択時には、NB認証品を選ぶことが重要です。
規格適合品を使用しない場合には、危険・寿命等のリスクを負うことになります。
 以下に記載します。
1.残留電流機器
  規格:IEC/EN 61008-1 or IEC/EN 61009-1
  規格:IEC/EN 61008-2-x, IEC/EN 61009-2-x, IEC/EN 61543, IEC/EN 61540

2.トランス、電源
  規格:IEC/EN 61558-2-x
  安全性試験項目: 加熱試験、過負荷テスト、異常テスト、パフォーマンステスト、絶縁テスト、及び環境試験。
3.ケーブル、コード
  規格:IEC 60502 series, IEC 60227 series,IEC 60245 series, IEC/EN 50525, HD 21 or HD 22 series
4.保護装置
  規格:IEC/EN 60127, IEC/EN 60269, IEC/EN 60730-2-9,IEC/EN 60691, IEC/EN 60898, IEC/EN 61008, IEC/EN 61009, IEC/EN 60947-2,IEC/EN 60947-4-1, IEC/EN 61643, IEC/EN 60099.
5.コンデンサ
  規格:IEC/EN 61048(ランプ用) IEC/EN 60252-1(モータ用), IEC 60384-2-14(ノイズ防止)
6.スイッチ、サーキットブレーカ、コンタクタ
  規格:IEC/EN 60947 series(スイッチ), IEC/EN 60934(サーキットブレーカ), IEC/EN 61058(コンタクタ)
  機能安全規格:EN ISO13849-1のB10D評価

7.コントロール機器
  規格:IEC/EN 60730 他
8.プラグとコンセント
  規格:IEC/EN 60884, EN 50075, EN 61242, IEC/EN 60320-1
9.コントローラ(PLC等)
  規格:IEC/EN 61131  
10.リレー
  規格:IEC/EN 61810
11.コネクタ
  規格:IEC/EN 61984
12.モーター
  規格:IEC/EN 60730-2
13. リニアアクチュエータ(リニアモータ)
  規格:DIN VDE 0580
14.電磁弁
  規格:DIN VDE 0580
15.電気自動車部品(プラグ、コンセント、車のカプラーおよびインレット)
  規格:IEC 62196-1

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安全重要部品の認証品使用は必須

安全規格 ] 2015/09/15(火)

電気・電子機器の設計者は、装置内部品を他メーカ製の部品を使用します。
この中で、特に電源電圧が掛かる部品は製品の安全性に大きく影響を与えるため、電気安全上、重要になります。
これらの部品を「安全重要部品(Critical Safety Components)」と呼んでいます。
尚、この「安全重要部品」はそれぞれの部品規格に適合が必須です。そこで、認証品を使用します。
 安全重要部品の例を列記します。
1.電源電圧が掛かる全ての部品、及び1次2次間部品(例)
 ・電源ケーブル
 ・パワーサプライ
 ・リレー
 ・コンタクタ
 ・トランス
 ・電源スイッチ
 ・バッテリー
 ・電源トランス
 ・ヒューズ
 ・ヒューズホルダ
 ・機器用インレット
 ・EMIフィルタ
 ・端子台
 ・コネクター
 ・1次2次橋絡コンデンサ
 ・Y-コンデンサ
 ・バリスター
 ・放電抵抗
 ・基板
 など
2.安全機能の部品(例)
 ・サーモ、フォトカプラ
 ・インターロックスイッチ
 ・バッテリー充電回路
 ・電線
 ・外郭プラスチック材料
 ・サーマルヒューズ(トランス内蔵の物も含む)
 ・ハードディスク、レーザーユニット等
 ・ファンモーター
 ・リチウムイオンバッテリー
 など
3.各国の認証機関
 ・北米:UL、CSA
 ・欧州:TUV、VDE、DEMKO、など
4.認証証明書の入手(注意)
 ・部品メーカから、部品の認証証明書のコピーを入手し、内容を確認し保管する。
  (製品の使用環境、条件に合っているか。)
 ・「準拠、規格準拠設計等の記述」には警戒が必要。
  (これらは第三者試験機関の承認がないとこを意味します。)
 ・認証がない場合には、部品の試験が要求されるため、別途費用が発生します。
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電気安全設計 -3/3 (LVD,UL,電安法対応)

安全規格 ] 2014/10/05(日)

8.安全重要部品について
 電気製品は多くの部品により構成されているが、その中でも特に安全に係る部品を「安全重要部品」をCritical Safety Componentsと呼んでいる。
 検査機関に試験依頼をした場合、必ずこの重要部品に関する情報提出(認証書、データ等)を求められる。
(1)どの部品が安全重要部品か?
 1)メイン部品: 1次側部品
   ・電源プラグ、電源コード
   ・電源ケーブル
   ・家電用カプラ
   ・ヒューズ、及びヒューズホルダ
   ・配線
   ・パワーサプライ
   ・Xコン、及びYコンデンサ
   ・トランス
   ・フォトカプラー
   ・ラインフィルター
   ・バリスター(ノイズフィルタ)
   ・放電抵抗
   ・インレット
   ・一次モータ、リレー
 2)その他
   ・DC-DCコンバータ
   ・ファン
   ・筐体の素材
   ・コネクタ
   ・PCB材料 (基板)
   ・サーミスタ及びPTC
   ・リチウムイオンバッテリ

(2)部品の認証
  1)証明書
    - IEC規格等の審査
   -有効なテスト証明書 :注 - いくつかは有効期限がある。
   -相当するIEC / EN規格
   -英語
   -CBから、認定の試験所のもの  (例えば、テュフ、VDE等)
   -すべての関連情報を含まなければならない
     いくつかの証明書は多くのページで構成されているので、すべてを入手するべき。
   -テスト証明書は、必要なすべての詳細を与えない場合は、試験報告書のコピーが必要な場合があります
     例:電源ユニットは、 より詳細な情報が必要になります
        -最大定格環境、出力のクラス、主電源絶縁法など
 2)自己宣言は受け入れられる?
   - メーカーが宣言した適合証明書(COFC)、
   - 採用したことの責任が残る。
   -このことを、発行された試験報告書に記載しなければならない。
 3)製品が第三者認証を受ける場合は、自己宣言は受け入れられない。
   -第三者が承認した部品を使用しなければなりません
    (例えば、テュフ、UL、CB、VDE)
9.材料の燃焼性
  - プラスチックまたは非金属材料 が対象である。
  -適否は、テストに基づく適合、および/または適切な証拠書類
  - 適用規格:UL 94、IEC60695
  -材料の適合性を評価するために、以下の情報が必要である。
   ・メーカー名(例:GEプラスチックス、3M)
   ・材料の名前と部品番号(例えばレキサン、LX437)
   ・ファイル番号(例えばUL E12345)
   ・燃焼性の定格(例えば、V-1、V-2、HB、HF2)
   ・使用される材料の厚さ

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電気安全設計 -2/3 (LVD,UL,電安法対応)

安全規格 ] 2014/10/04(土)

3.安全設計の基本
(1)材料および部品、コンポーネントの選択
 危険を発生させず、機器の期待寿命にわたって、正常に動作するように選択、配置しなければならない。
 • 互換性 :他の材料又は化学物質も使用できる。
 •信頼性  :構成および配置が適切である。
         及び、通常の動作および障害状態での信頼性があること。
 ・定格内で指定された使用をすること。
  •認証されたものであること。
   -関連する安全規格の適合した認証品を使用する。
4.安全規格
(1)IEC電気安全基準
  電気的安全の欧州EN規格はIEC規格から派生している。
  同様に、米国の多くUL規格は、IECに派生している。
  ENおよびUL規格は、地域や国の違いが含まれる。
(2)規格の版
  EUにおける調和規格は、適合性の推定を与える。
  欧州委員会の官報(OJ)で現在の整合規格の一覧表が示される。
  IECのウェブストアでは、IEC規格の最新版や修正を提供している。
(3)国の違い
  多くの欧州規格には「特別な国家の条件(SNC)」を与えている。
  製品は、これらの国に輸出する場合、そのSNCは必須である。
(4)規格は安全性を証明するための手段となる。
  技術規格は、安全性を証明するための手段を与える
  ・IEC60065(AV機器)
  ・IEC60335(家電製品)
  ・IEC 60950(オフィスとIT機器)
  ・IEC61010(ラボおよび制御機器)
   など(他の安全要件の特別な規格)
5.試験/評価
  安全性試験には2つのアプローチがあります
(1)タイプテスト:
  ・製品サンプルの一回限りのテスト。
  ・今後の製品の品質を保証するものではない。
   CEマーキング(テクニカルファイルに含めるため)
    CBスキーム(国際認証&認定を取得するための基礎として)
(2)製品認証:
  ・メーカーと認証機関の間でパートナーシップ
  ・製品の初期試験
  ・製品が作られている工場への定期的審査
  ・製品に認証マークの許可
  ・認定の利点: 次の点
    市場参入
    消費者信頼感
    継続的な生産品質
    マーケティングの優位
6.事前準備、及び 設計段階
  1)設計エンジニアは、安全要件を確認し、認識すること。
  2)経験者、第三者団体から助言を求める 。
    ・コンサルタントを参加
    ・開発の初期段階で、サードパーティの設計審査を受ける。
    ・デザインのすべての問題を強調表示します
    ・後の段階で再設計を避ける
    ・部品や材料の選択についてのアドバイス

   3)認証部品·材料を選択する。
    ・テスト要件の削減
    ・潜在的な障害を避ける
    ・変更/再現品を避ける
    ・ULおよびEN規格は、それぞれ米国とEUの規格適合のために必須である。

7.試験
 1)地域、国によって、テストの内容が異なる。
 2)見積のための情報
  製品の説明/パンフレット
  写真/図面
  電力要件の仕様
  他の必要な施設(水、排水、圧縮空気など)
  ファン速度制御やエアコンが製品に組み込み
  タイムスケール
  予算制約
 3)文書の照合
  回路図&概略図
  パーツリスト
  機構図&展開図
  重要部品の認証情報
  ユーザとサービスマニュアル
  定格ラベル図面
  すべての付属品と製品に同梱される部品のリスト
  製品ファミリの定義
  すべての生産設備を一覧表示
4)機器が適切にテスト用に構成されていることを確認する。
  最悪の場合、通常の負荷条件
  支援機器の負荷&ケーブルの用意
  明確な取扱説明書の用意
  テスト用ソフトウェア
 5)多くのサンプルが必要であることを知る。
  完全な製品
  パワーサプライ
  ヒューズ、温度過昇防止および他の構成部品
  プラスチック部品
 6)オンサイト試験は、効率的な方法でもある。
  エンジニアの注意が100%
  利用可能なすべてのあなたの支援施設
  問題を、すぐに解決することができます
  テストと並行して、問題や不適合を修正できる。

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電気安全設計 -1/3 (LVD,UL,電安法対応)

安全規格 ] 2014/10/01(水)

電気・電子製品は安全でなければならない。そこで、設計者は以下を考慮する必要がある。
1.製造メーカは、ユーザーに対して「製品が安全であること」の義務がある。
 例えば欧州の低電圧指令は、製品を以下の要求を行っている。
 (1)安全で、正しく組立てられ、確実に接続できることを保証すること。
 (2)電気機器から生じる各種の危険から保護する。
  ・人や家畜が十分に直接的または間接的に起こる物理的損傷やその他の損害の危険から保護されること。
  ・危険を引き起す温度、アークまたは放射線が、発生されないこと。
  ・絶縁が予見可能な条件で適していなければならない。
  ・電気機器は外部からの影響によって発生する可能性がある危険から保護しなければならない。
  更に、近年はリスクアセスメントによるハザードを洗い出し、対処することが要求されている。
2.危険源について
  以下の全ての危険から、保護されなければならない。
   ・電気ショック
   ・エネルギーの危険
   ・火災
   ・熱の危険
   ・機械的な危険
   ・放射線
   ・化学品の危険

(1)電気ショック
 1)感電は、体に電流が流れることによって起こる。
  以下のごとく危険が発生し、保護されなければならない。
   知覚          <0.5mA
   反応         0.5-5mA
   手放すことが不能  5- 10mA
   心室細動       20-30mA
   細胞の損傷      >30mA
   焼く危険(高周波)  >30mA
 2)保護対策
   ・危険電圧箇所の直接接触に対して →接触を防ぐ「安全カバー」を付ける。
   ・危険電圧と接触可能な導体(筐体等金属)間の絶縁破壊 →絶縁する。
    (絶縁は二重又は強化絶縁の実施)
   ・漏洩電流  → 制限以下に抑える。EMC対策用チャパシタの容量選択
 3)規格要求
   絶縁は予見できる箇所に適切になされること。
   テストは2つの条件(通常状態、および1つが故障・不良)で実施。
 4)リスクは機器(又は機器の箇所)によって違う。(以下)
   ・可動機器 : 高いリスク(電源コードの壊れによるショート)
   ・手持ち式機器 :摩耗、破れのリスクが高い。 
   ・オペレータがアクセスする箇所
   ・メンテナンスがアクセスする箇所
   ・常に電源供給の機器 
(2)エネルギーによる危険
  1)高レベルの電気エネルギーは損傷(火傷)の危険性や火災(溶融または白熱物質の排出)を引き起す。
   短絡は非常に迅速なエネルギーを放出する。
   又、低電圧回路でも発生する可能性がある。
  2)以下のような保護を行うこと。
    ・ユーザーのアクセスの可能性を制限する
    ・インターロックを設置する
    ・メンテナンス担当者に対する保護を行う。
(3)火災の危険
  1)起因
   下記に起因する高い温度によって火災が引き起こされる可能性がある。
   ・過負荷
   ・部品の故障
   ・絶縁不良
   ・高接触抵抗
   ・接続不良
   ・異物
  2)火災危険性を制限する考え方
   ・過電流や過熱を保護する回路
   ・高温の防止
   ・潜在的な発火源から離れた場所への可燃物を配置
   ・可燃物量の制限
   ・低燃焼性の素材を使用
   ・エンクロージャ(金属板)/障壁を使用
(4)熱の危険
  1)以下の通常の動作条件でも高い温度が生じることがある。
   ・高温部との接触で火傷
   ・絶縁劣化、及び重要安全部品の使用不良
   ・可燃性液体の着火
  2)熱関連の危険を防止する考え方
   ・高温を避ける
   (冷却追加:ファンやヒートシンク の使用)
   ・可燃性液体の発火点以上の温度を避ける。
   ・警告マークの表示
   ・アクセスの制限
(5)機械的危険
  1)機器の物理的および機械的な設計不良
   •機器の安定性
   •鋭いエッジやコーナー
   •排出される箇所
   •可動箇所
  2)機械的リスクを制限するための考え方は、次のとおりです。
   ・アクセス制限 : ガード、インターロックの使用
   ・安定性設計検討、及び評価チェック
   ・鋭いエッジやコーナーの丸め
   ・警告マーク
(6)放射線の危険
 1)機器の操作者やサービス担当者は、放射線の有害な放出レベルから保護されなければならない。
   放射線の種類は次のとおりです。
   ・レーザー(光)放射: 規格 IEC 60825-1
   ・ X線(例えば、ブラウン管)
   ・無線周波数
   ・紫外線(UV)
 2)以下を考える。
   •放射線に対する障壁を設置。
   •放射線レベルを制限
(7)化学危険
  化学薬品、その蒸気や煙のとの接触または吸入によって障害が引き起こされることになる。
  化学の危険対する保護は以下で対応することができる。
   ・傷害を引き起こす化学物質の使用を回避すること。
   ・接触および吸入を制限する。
   ・漏れや蒸発を引き起こす様な条件を回避すること。
   ・蒸気の蓄積を防ぐために、空気の定期的な交換を実施する。
   ・警告ラベルや注意事項に関する指示
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プロフィール

湘南次郎

Author:湘南次郎
(1)電気・電子機器メーカにて「電子機器」設計、及び「EMC・安全規格」適合取得に従事し、効率的な規格適合を支援してきました。
(2)国内(VCCI、PSE)、欧米(CE、UL)、アジア(CCC等)の規格適合に関して、アドバイスを行ってきました。

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