世界各地使用多種基礎(chǔ)設(shè)施配電方法，這讓電力工程師面臨許多挑戰(zhàn)，因為他們設(shè)計的產(chǎn)品仰賴高壓電源。但是無論哪種配電方法，光是電源的特性就會讓配電系統(tǒng)存在瞬態(tài)高壓。瞬態(tài)電壓可能由存儲能量的放電引起，原因有切換發(fā)電機(jī)、電弧或雷擊等多種。
為了保護(hù)連接到配電系統(tǒng)的電氣設(shè)備免受瞬態(tài)電壓帶來的危險和危害影響，國際電工委員會 (IEC) 實施了 IEC 60204-1 標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)設(shè)備對瞬態(tài)電壓的耐受力以及條件要求進(jìn)行了分類。該標(biāo)準(zhǔn)為《機(jī)械安全 - 機(jī)器電氣設(shè)備 - 第 1 部分：一般要求》，定義出四類不同工作電壓下的瞬態(tài)電壓容差。
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不同工作電壓下的瞬態(tài)電壓容許值 |
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工作電壓 |
I類 |
II類 |
III類 |
IV類 |
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150 |
800 |
1500 |
2500 |
4000 |
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300 |
1500 |
2500 |
4000 |
6000 |
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600 |
2500 |
4000 |
6000 |
8000 |
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1000 |
4000 |
6000 |
8000 |
12000 |
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源阻抗 |
30? |
12? |
2? |
2? |
表 1：不同工作電壓下的瞬態(tài)電壓容許值
該表概述了不同的工作電壓和類別所容許的瞬態(tài)電壓閾值。例如，如果一個在 300V 運作的設(shè)備能夠承受 3500V瞬態(tài)電壓，它將歸類在 III 類設(shè)備。
過壓類別 (OVC) 的要求
IEC-60204-1 的主要目的是為設(shè)備設(shè)置不同條件的要求，以實現(xiàn)特定類別評定以確保使用安全。如上表所示，所有電源設(shè)備和接線都必須依照 OVC 等級進(jìn)行分類。根據(jù)設(shè)備所承受的連接條件，IEC 可能要求它滿足特定的 OVC 等級。例如，如果一臺機(jī)器人機(jī)械直接與配電盤連接，IEC-60204 會要求配電盤和設(shè)備之間的接線要符合 OVC III，同時機(jī)械內(nèi)的電源也必須符合 OVC III。
如果機(jī)器人機(jī)械電源無法滿足 OVC III 的要求，就必須在配電盤和機(jī)械之間安裝 OVC III類隔離變壓器。如此一來，隔離變壓器降低了配電盤的電壓，也就降低了機(jī)器人機(jī)械電源和 OVC II 接線的類別要求。在許多類似的情況下，電源的選擇可能會對設(shè)備所有者的成本和空間造成影響，因為他們可能需要額外的隔離設(shè)備來支持最終用戶的規(guī)格。
根據(jù) IEC 60204-1:2016 的定義，安裝類別從最不可能出現(xiàn)高壓瞬態(tài)到最有可能出現(xiàn)高壓瞬態(tài)，如下所示：
I 類要求適用于與電路連接的設(shè)備，采取措施將瞬態(tài)和臨時過電壓限制在適當(dāng)?shù)牡碗娖?，例如受到瞬態(tài)/過電壓保護(hù)的電路。
II 類要求適用于從固定設(shè)備供應(yīng)的能耗設(shè)備，如電器、便攜式工具、家用負(fù)載、插座、照明以及距離 III 類源10米以上的連接。
III 類要求適用于固定安裝的設(shè)備，以及設(shè)備的可靠性和可用性受特殊要求的情況，例如隔離變壓器、開關(guān)裝置以及直接連接到配電盤的設(shè)備。
IV 類要求適用在安裝到電網(wǎng)的起點，例如電表、過流保護(hù)系統(tǒng)、公用變壓器和配電盤。IV 類的應(yīng)用很可能出現(xiàn)高壓瞬態(tài)。
OVC III 電源
不需要額外輔助設(shè)備支持的系統(tǒng)與其他替代產(chǎn)品相比，很明顯地在成本上更具競爭優(yōu)勢。此外，減少關(guān)鍵應(yīng)用的器件數(shù)量也可以減少可能的故障點，在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下使用合格的 OVC 電源證明是十分有利的。例如，RECOM 的 RAC05-K/480 系列和 RAC03E-K/277 系列的AC/DC 電源均符合 OVC III 并具有超寬輸入范圍。RAC05-K/480 提供 100-480VAC 標(biāo)稱輸入范圍和 5W 輸出，具有 4kV 隔離電壓以及 5、12 或 15V 輸出電壓。高性價比的 RAC03E-K/277 輸入范圍從標(biāo)稱 100VAC 至增強277VAC，因此適用于自動化控制、工業(yè) 4.0、物聯(lián)網(wǎng)和家庭自動化的應(yīng)用領(lǐng)域。RAC05-K/480 可直接連接到配電線路支持各種 5V應(yīng)用，例如智能電網(wǎng)、可再生能源、智能計量和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
如需要更高功率的應(yīng)用可以選擇RECOM 的 RAC10-K/277 系列，具有10W輸出功率，輸入電壓范圍為 85V至277V，輸出電壓為 3.3V至24V。RAC05-K 和 RAC10-K 的電源非常適合永遠(yuǎn)在線和待機(jī)模式的應(yīng)用，例如過程自動化、物聯(lián)網(wǎng)和智能建筑系統(tǒng)。此外，RAC20-K/277 系列和 RACM40-K 系列皆可在特定項目的基礎(chǔ)上構(gòu)建來滿足 OVC III 的要求。在永遠(yuǎn)在線的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中使用符合 OVC III 標(biāo)準(zhǔn)的電源可降低總體成本、BOM、產(chǎn)品復(fù)雜性和安裝要求，讓您的產(chǎn)品在競爭者中脫穎而出。
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