Clause 3 – How to understand the definition of “protective extra-low voltage circuit”

protective extra-low voltage circuitportable appliance => portable appliance: earthed circuit operating at safety extra-low voltage which is separated from other circuits by basic insulation and protective screening, double insulation or reinforced insulation
NOTE 1 Protective screening is the separation of circuits from live parts by means of an earthed screen.
NOTE 2 A protective extra-low voltage circuit is also known as a PELV circuit.

The definition of this term mentions earthed circuit operating at extra-low voltage. There is controversy over the understanding of this definition. The first view is that if the secondary circuit of the transformer is directly connected to the protective earthing, the secondary circuit can be determined to be PELV. The second view is that the secondary circuit of the transformer needs to pass through a protective impedance or additional insulation before it can be connected to the protective earthing circuit, which is considered PELV. I personally support the first view.
Let me first introduce how I came to my point of view. In the case of not knowing the intention of the standard, we can indirectly deduce the intention of the standard based on the definition and requirements of a certain concept (PELV) in several versions of the standard. There is no definition of PELV in the third edition of the IEC 60335-1 standard. PELV was added in the fourth edition of the standard. There are two requirements for PELV. The first is the fourth paragraph of 27.1 of the standard, which requires “Safety extra-low voltage circuits shall not be earthed unless they are protective extra-low voltage circuits.” The standard believes that PELV can be grounded (it does not say whether it is directly or indirectly grounded). In the default principle of the entire IEC 60335-1, the external protective earthing circuit is a circuit that is allowable to be touched by the user and is not a circuit that is dangerous for electric shock. Therefore, 27.1 actually has no purpose. The requirement of clause 27.1 is to reduce the earthing requirements of SELV, so the definition of PELV is given. Second, there is a exception for exemption from earthing resistance testing for PELV circuits in 27.5. Therefore, it is reasonable to believe that the definition of PELV does not have a practical safety protection function. At the same time, the requirements of clause 22.59 of the sixth edition of the standard are also mainly for transformers with two separate secondary circuits, and some isolation is required between these two secondary circuits.
Here we need to explain that the sixth edition of the standard changed SELV to ELV in the definition of the wording, which is not a relaxation of the requirements. It is correct to change SELV to ELV because the definition of PELV has emphasized that ELV is isolated by double insulation (basic insulation and protective screening, double insulation or reinforced insulation), so there is no need to repeat the requirement of SELV.

Next, let me explain the views of different points of view.
First, the fourth paragraph of 27.1 does not specify how the PELV circuit is grounded. It can be directly grounded or grounded after protective impedance or supplementary insulation. Then, the IEC 60335-1:2020 ED6.0 version added the requirements of clause 22.59, as follows: Protective extra-low voltage circuits shall be separated by at least supplementary insulation from circuits operating at safety extra-low voltage. There are two ways to understand 22.59. One is that SELV has supplementary insulation before grounding to prevent the current on the protective earthing from flowing back into the circuit, causing the risk of electric shock. After all, there is an electric charge on the earth. In some special cases, if the potential of SELV is lower than the potential of the earth, this will form a conductive loop and cause the risk of electric shock. The second situation is that the isolation transformer has two secondary windings, one of which is a SELV circuit, but because it does not comply with clause 8.1.4, it is not allowed to be touched, and the other secondary winding corresponds to PELV, which can be touched. In this way, the purpose of clause 22.59 is to ensure that the two independent secondary windings of the transformer (the two independent windings are PELV and SELV) do not affect each other. According to the first understanding of clause 22.59, combined with the understanding of 27.1 that it cannot be directly grounded, we can conclude that SELV can only be determined as PELV after being grounded through an additional insulation.


What I personally question is whether it is necessary to consider the situation where the current is generated between the external protective earthing circuit and the internal circuit of the appliance due to the influence of the internal circuit of the appliance. In conventional products without SELV or PELV circuits, there is basic insulation between the live parts and the protective earthing circuit. Does the standard believe that this basic insulation can prevent the dangerous current between the protective earthing circuit and the internal live parts? If the answer is yes, then clause 22.59 should require basic insulation instead of additional insulation. Of course, the standard may also increase the requirements for PELV circuits, regardless of the basic anti-electric shock protection rules of class I appliances. According to common sense, the PELV circuit is already a circuit generated by isolation transformer isolation, so why is there an isolation requirement for additional insulation? What kind of electric shock risk is isolated by the additional insulation here?

IECEE has made many decisions on PELV and functional earthing, such as DSH-492, CTL PDSH 2244, CTL-OP 106.
In addition, IECEE decision – DSH-492 has the following two pictures.

To be honest, I don’t understand the meaning and basic principles of these two pictures. I personally think that even if we understand the basic principles of this picture, we cannot make a judgment based on this principle, because this decision is only for the third edition of IEC 60335-1.
In addition, IECEE decision – OSM/HA 75 also mentions the requirements of PELV, and interested readers can read it.
According to the definition of SELV and PELV in IEC 61140 standard:

There is no requirement for earthing failure of PELV, so accordingly, the grounding measures of PELV are considered reliable by the standard.
Note 1: The protective shield is to isolate the circuit from the live parts by means of a grounded shield.
Note 2: The protective extra-low voltage circuit can also be represented by the PELV circuit.

SOURCE: IEC 60050-826 regarding to SELV and PELV as below:

Similar Posts

  • ข้อ 3 – วิธีทำความเข้าใจคำจำกัดความของ “อุปกรณ์คลาส 0”

    เครื่องใช้ไฟฟ้าชนิดนี้ไม่มีอุปกรณ์ป้องกันสายดิน และในขณะเดียวกัน ฉนวนเพียงชั้นเดียวเท่านั้นที่พันชิ้นส่วนที่มีไฟฟ้า หรือใช้ฉนวนชั้นหนึ่งเพื่อแยกผู้ใช้ออกจากชิ้นส่วนที่มีไฟฟ้า ประเทศส่วนใหญ่ไม่ยอมรับเครื่องใช้ไฟฟ้า Class 0 เฉพาะบางประเทศที่มีแรงดันไฟฟ้าหลัก (แรงดันไฟฟ้า) 100V เช่น ญี่ปุ่น และ 120V เช่น สหรัฐอเมริกาและเม็กซิโก เท่านั้นที่ยอมรับเครื่องใช้ไฟฟ้า Class 0 จำเป็นต้องกล่าวถึงที่นี่ว่าเพื่อให้ได้พลังงานอินพุตเท่ากัน (เช่น เครื่องทำความร้อนในห้องที่มีกำลังไฟเข้าพิกัด 3000W) ยิ่งแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดต่ำลง กระแสไฟทำงานที่สอดคล้องกันก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ในทางตรงกันข้าม ถ้าแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดสูง กระแสอินพุตที่สอดคล้องกันจะต่ำ ในกรณีที่มีกระแสไฟสูง การให้ความร้อนกับชิ้นส่วนที่นำกระแสไฟฟ้าในผลิตภัณฑ์จะรุนแรงมากขึ้น และความเป็นไปได้ที่จะเกิดเพลิงไหม้ก็จะมากขึ้น ดังนั้นข้อกำหนดในการป้องกันอัคคีภัยจึงเข้มงวดมากขึ้น ในกรณีของกระแสไฟฟ้าแรงต่ำและไฟฟ้าแรงสูง การให้ความร้อนของชิ้นส่วนที่นำกระแสไฟฟ้าไม่ร้ายแรง แต่เนื่องจากไฟฟ้าแรงสูง ความเป็นไปได้ที่ฉนวนจะแตกจะมีมากขึ้น และข้อกำหนดการป้องกันไฟฟ้าช็อตที่สอดคล้องกันจึงเข้มงวดมากขึ้น นี่คือสาเหตุที่มาตรฐานซีรีส์ IEC 60335 จึงมีข้อกำหนดสูงในการป้องกันไฟฟ้าช็อต ผู้เขียนหลักของมาตรฐาน IEC 60335 เป็นผู้เชี่ยวชาญจากประเทศที่มีแรงดันไฟฟ้า 220-240V ในขณะที่ชุดมาตรฐาน UL ของสหรัฐอเมริกามีข้อกำหนดที่เข้มงวดยิ่งขึ้นในการป้องกันอัคคีภัย โดยปกติไม่มีอุปกรณ์ดังกล่าวที่ชิ้นส่วนที่มีไฟฟ้าทั้งหมดได้รับการปกป้องด้วยฉนวนพื้นฐานเท่านั้น เป็นเรื่องปกติที่การวัดการป้องกันไฟฟ้าช็อตส่วนใหญ่ยังคงสามารถตอบสนองข้อกำหนดของฉนวนสองชั้นหรือฉนวนเสริมได้ แน่นอนว่ายังมีฉนวนพื้นฐานพร้อมโครงสร้างป้องกันสายดินด้วย สถานการณ์ทั่วไปคือมีปลอกสายไฟเพียงชั้นเดียวบนสายไฟ และระดับการป้องกันของอุปกรณ์ถูกกำหนดโดยฉนวนพื้นฐานของสายไฟ นั่นคือ…

  • ข้อ 3 – วิธีทำความเข้าใจคำจำกัดความของ “แรงดันไฟฟ้า”

    แรงดันไฟฟ้าที่ผู้ผลิตกำหนดให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้า:โดยทั่วไป แรงดันไฟฟ้านี้เป็นแรงดันไฟฟ้ามาตรฐานสำหรับประเทศของตลาดเป้าหมาย ณ เวลาที่ออกแบบผลิตภัณฑ์ เมื่อกำหนดตลาดเป้าหมายแล้ว ผู้ผลิตจำเป็นต้องออกแบบผลิตภัณฑ์ให้สอดคล้องกับความต้องการของตลาดเป้าหมาย ไม่สามารถออกแบบผลิตภัณฑ์ที่มีแรงดันไฟฟ้า AC100V (แรงดันไฟฟ้าขาเข้าของแหล่งจ่ายไฟ) โดยมีจุดประสงค์เพื่อใช้ในประเทศที่มีแรงดันไฟฟ้าหลักอยู่ที่ AC220V ในขณะเดียวกัน แรงดันไฟฟ้าหลักในประเทศส่วนใหญ่จะเป็นค่าที่กำหนดไว้ ดังนั้นค่าแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดในที่นี้จึงเป็นค่าที่แยกจากกัน International Electrotechnical Commission นำเสนอข้อมูลรายการหน้าเว็บเกี่ยวกับปลั๊กและแรงดันไฟฟ้าหลักสำหรับทุกประเทศ: ในมาตรฐาน IEC 60335-1 การทดสอบทั้งหมดที่จำเป็นต้องจ่ายไฟให้กับผลิตภัณฑ์หรือผลิตภัณฑ์เพื่อให้อยู่ในสภาพการทำงานจะขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด หากเลือกแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดไม่ถูกต้อง ต้องทำการทดสอบทั้งหมดซ้ำ ห้องปฏิบัติการจำเป็นต้องกำหนดแรงดันไฟฟ้าก่อนทำการทดสอบ https://iectest.iec.ch/world-plugsIEC 60335-1 ไม่ได้ระบุค่าหรือช่วงของแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดที่ควรตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด แต่จริงๆ แล้วช่วงของแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดให้ไว้เป็นข้อมูลอ้างอิงในย่อหน้าแรกของข้อ 1 ซึ่งไม่ เกิน 250 โวลต์สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าแบบเฟสเดียว และ 480 โวลต์สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าแบบสามเฟสและแหล่งจ่ายไฟประเภทอื่นๆ โดยทั่วไปแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดจะต้องไม่เกินช่วงนี้ สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือแต่ละประเทศเพิ่มส่วนเบี่ยงเบนของตนเองตามมาตรฐาน IEC 60335-1 และโดยทั่วไปแล้วการเบี่ยงเบนเหล่านี้จะเพิ่มข้อกำหนดแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด ตัวอย่างเช่น 100V ในญี่ปุ่น 240V ในสหราชอาณาจักร และ 220V ในประเทศจีน มีการตัดสินใจ PDSH 2235 สำหรับเครื่องชาร์จแบตเตอรี่คลาส…

  • |

    If the PCB is sealed with solid sealant, how to determine the creepage distance and clearance?

    functional insulation as well as other insulation exists on circuit boards. Typically, the surface environment of a circuit board is determined to be either Pollution degree 3 or pollution degree 2.If the circuit board is mounted in an electrical box and sealed with a solid sealant, the sealing will look as follows: What should be…

  • Clause 3 – How to understand the definition of “battery-operated appliance”

    (IEC 60335-1 Ed. 5.1) battery-operated appliance: appliance deriving its energy from batteries enabling the appliance to perform its intended function without a mains connection.(IEC 60335-1 Ed. 6)battery-operated appliance: appliance deriving its energy from batteries enabling the appliance to perform its intended function without a supply connectionNote 1 to entry: A battery-operated appliance can have a…

  • Clause 3 – How to understand the definition of “heating appliance”

    heating appliance: appliance incorporating heating elements but without any motor. Before introducing this definition, we need to briefly introduce the electric heating elements commonly used in household electrical appliances. PTC heating element: PTC (Positive Temperature Coefficient) heating elements are widely used for various heating applications because of their self-regulating properties and safety features. Here are…

  • Clause 3 – How to understand the definition of “thermostat”

    thermostat: temperature-sensing device, the operating temperature of which may be either fixed or adjustable and which during normal operation keeps the temperature of the controlled part between certain limits by automatically opening and closing a circuit. The thermostat itself does not control the temperature, the thermostat senses the temperature and controls the temperature by switching…