超低電壓(Extra-Low Voltage,簡稱ELV)是一種電力供應電壓,通常被認為在低風險的情況下,可避免危險的電擊。超低電壓的定義由多個標準制定,包括國際電工委員會(IEC)以及英國的IET(BS 7671:2008)。根據這些標準,在兩導體之間或導體和地面之間的電壓不能超過120伏(V)直流電或者50伏的交流電(VRMS)。這些標準不僅定義了超低電壓系統,也包括了如分隔型超低電壓(SELV)、保護型超低電壓(PELV)和功能性超低電壓(FELV)等不同類型的超低電壓系統。
在選擇適合的電壓系統時,安全性始終是最重要的考量因素之一。
根據IEC的定義,SELV是一種在正常條件下電壓不會超過ELV的系統,並且在單故障情況下,包括其他電路的接地故障。該系統一般要求有電氣保護分隔,即與非SELV和PELV等其他電路必須進行雙重或強化絕緣。
根據IEC 61140的定義,PELV系統在正常條件下電壓不會超過ELV,但是與其他PELV系統和接地之間可以有連接。這是與SELV系統的一個主要區別,PELV系統可以接地以措置意外電流。
FELV指的是任何不符合SELV或PELV要求的其他超低電壓電路。雖然FEV系統使用超低電壓,但對於其他部分的電路接觸較高電壓的保護不足,這就需要對整個電路的高電壓考慮一系列的保護措施。
超低電壓系統的主要功能之一是降低電擊的風險。無論是SELV、PELV還是FELV,這些系統都允許在某些環境條件下進行安全的操作。特別是在潮濕或導電環境中,使用低於25 VRMS或60 V(直流電)的電壓不僅符合安全設計要求,同時也能進一步減少危險。
在正確的應用中,超低電壓系統能夠顯著提升安全性,並降低工業和居家環境中潛在的電擊風險。
在不同地區,超低電壓的具體定義和要求有所不同。例如,歐盟標準(DIN EN 61140)及其相關條例明確了超低電壓的範疇,而在澳大利亞和新西蘭,則根據《AS/NZS 3000 Wiring Rules》定義了超低電壓。此外,巴西的法律也提出了相似的定義和規範。
隨著技術的進步,超低電壓系統的應用越來越廣泛,無論是在建築工地還是在家庭裝置中,對於手頭電動工具的使用,都在朝著低電壓的方向發展。未來,很有可能會出現更多的創新型解決方案,以進一步推廣安全的超低電壓應用。
這使得我們不得不思考,隨著我們對超低電壓技術的深入了解,未來在安全設計领域可能會出現哪些變化和挑戰呢?