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

protective extra-low voltage circuit: 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 “แรงดันไฟฟ้าในการทำงาน”

    : แรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ใช้กับชิ้นส่วนที่พิจารณาเมื่อจ่ายเครื่องใช้ไฟฟ้าที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดและทำงานภายใต้การทำงานปกติ โดยมีอุปกรณ์ควบคุมและอุปกรณ์สวิตชิ่งอยู่ในตำแหน่งเพื่อเพิ่มมูลค่าสูงสุดหมายเหตุ 1 แรงดันไฟฟ้าในการทำงานคำนึงถึงแรงดันไฟฟ้าเรโซแนนซ์ หมายเหตุ 2 เมื่ออนุมานแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งาน ผลกระทบของแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวจะถูกละเว้น การ พิกัดแรงดันไฟฟ้า โดยทั่วไปคือแรงดันไฟฟ้าของตัวอย่างที่ทดสอบ อย่างไรก็ตาม ในวงจรภายในของเครื่องในสภาวะการทำงานปกติก็จะมีวงจรบางวงจรที่แรงดันไฟฟ้ามากกว่าหรือน้อยกว่าที่ พิกัดแรงดันไฟฟ้า พิกัดแรงดันไฟฟ้าพิกัดแรงดันไฟฟ้า ของแรงดันไฟฟ้า; แน่นอนว่าเครื่องใช้ไฟฟ้าสามารถมีแรงดันไฟฟ้าใช้งานได้มากกว่าหนึ่งแรงดันไฟฟ้า ตามมาตรฐาน บางครั้งจำเป็นต้องประเมินและพิจารณาว่าส่วนนี้ของวงจร (” ซึ่งส่วนที่พิจารณา” ในคำจำกัดความ) เป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยของมาตรฐานโดยพิจารณาจากแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานหรือไม่ ในกรณีนี้เราต้องพิจารณาแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่อาจเกิดขึ้นในวงจรการทำงานตามที่กำหนดในมาตรฐาน ตามคำจำกัดความ เพื่อให้ได้ค่าสูงสุดของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งาน จำเป็นต้องจัดหาผลิตภัณฑ์ด้วยพิกัดแรงดันไฟฟ้า และทำงานภายใต้สภาวะการทำงานปกติ (หากผลิตภัณฑ์มีป้ายกำกับช่วงแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด โดยทั่วไปจะใช้เป็นขีดจำกัดบนของช่วงแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดเพื่อจ่ายแรงดันไฟฟ้า เช่น แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด 220-240V กล่าวคือ 240V) และในขณะเดียวกันก็จำเป็นต้องตั้งค่าตัวควบคุมและอุปกรณ์สวิตชิ่งภายในผลิตภัณฑ์ให้จ่ายไฟตามแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดและทำงานภายใต้สภาวะการทำงานปกติ แหล่งจ่ายไฟและทำงานภายใต้สภาวะการทำงานปกติ วัตถุประสงค์คือเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถรับแรงดันไฟฟ้าในการทำงานสูงสุดได้ การประเมินจะขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์ที่อยู่ในสภาวะการทำงานที่เลวร้ายที่สุด นอกจากนี้ การทดสอบจุดสูงสุดไม่ได้กล่าวถึงโดยเฉพาะที่นี่ ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานจึงเป็นค่า RMS การกำหนดระยะตามผิวฉนวนในข้อ 29 จะขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานเพื่อกำหนดขีดจำกัดระยะห่างตามผิวฉนวน ซึ่งจากนั้นต้องใช้แรงดันไฟฟ้าใช้งานที่ตำแหน่งเฉพาะในผลิตภัณฑ์ ข้อ 13 การทดสอบความทนทางไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าทดสอบที่ใช้กับโครงสร้างฉนวนจะขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานด้วย rated voltage and…

  • ข้อ 3 – วิธีทำความเข้าใจคำจำกัดความของ “ฉนวนพื้นฐาน”

    ตามที่แสดงในภาพซ้ายด้านล่าง เป็นภาพถ่ายฝาครอบด้านล่างของพัดลม และภาพขวาเป็นภาพถ่ายที่ไม่มีฝาครอบด้านล่าง ผิวลวดสีน้ำเงินและสีน้ำตาลภายในสายไฟในภาพด้านขวาถือได้ว่าเป็นฉนวนพื้นฐาน ในเวลาเดียวกัน สกินลวดสีขาว สีแดง และสีดำบนสวิตช์ที่เชื่อมต่อกับเปลือกสีดำสามารถถือเป็นฉนวนพื้นฐานได้ ส่วนที่มีกระแสไฟฟ้าที่นี่คือแกนทองแดงในเส้นลวด นอกจากนี้ ระยะห่างระหว่างตัวนำโลหะในสวิตช์และพื้นผิวด้านในของเปลือกสีขาวสามารถตัดสินได้ว่าเป็นฉนวนพื้นฐาน จากมุมมองของระยะตามผิวฉนวน กระแสไฟฟ้าในตัวนำภายในสวิตช์จะดำเนินการ (ไต่ขึ้น) ไปตามพื้นผิวฉนวนของสวิตช์ไปยังพื้นผิวด้านในของเปลือกสีขาว (มุมเล็กซ้ายของภาพขวา) และระยะนี้สามารถ ถือเป็นระยะห่างตามผิวฉนวนของฉนวนพื้นฐาน จากมุมมองของระยะห่างทางไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าในตัวนำภายในสวิตช์จะถูกส่งโดยตรงผ่านอากาศระหว่างพื้นผิวด้านในของฝาครอบด้านล่างของพัดลมและเปลือกสวิตช์ และระยะห่างระหว่างอากาศนี้ถือเป็นระยะห่างของฉนวนพื้นฐาน (เปลือกพลาสติกสีขาวถือเป็นฉนวนเพิ่มเติม) ดังแสดงในรูปด้านล่าง ตัวนำเคลือบแล็คเกอร์ของขดลวดของมอเตอร์ได้รับการแก้ไขโดยกระดาษช่องสีขาวที่สอดเข้าไปในสเตเตอร์ของมอเตอร์ ขดลวดถูกระบุว่าเป็นชิ้นส่วนที่มีไฟฟ้าแบบเปิดโล่งตามมาตรฐาน ตัวนำเคลือบแล็คเกอร์ของขดลวดและสเตเตอร์ของมอเตอร์จะสร้างวงวนนำไฟฟ้าผ่านกระดาษช่อง (โดยทั่วไป หากเป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าประเภท 1 สเตเตอร์ที่เชื่อมต่อกับตัวเรือนมอเตอร์จะถูกต่อสายดินด้วยเนื่องจากตัวเรือนมอเตอร์ต่อสายดิน ถ้าเป็นเช่นนั้น อุปกรณ์ประเภท II ตัวเรือนมอเตอร์ และสเตเตอร์ของมอเตอร์เป็นส่วนประกอบโลหะขั้นกลางที่ไม่มีการต่อสายดิน) แม้ว่าค่าการนำไฟฟ้าของกระดาษสล็อตจะไม่เพียงพอ แต่กระแสไฟอ่อนจะยังคงเกิดขึ้นบนกระดาษสล็อต ปริมาณกระแสไฟฟ้าที่สร้างขึ้นที่นี่เกี่ยวข้องโดยตรงกับประสิทธิภาพของกระดาษสล็อต วัสดุกระดาษช่องนี้สามารถกำหนดได้ว่าเป็นฉนวนพื้นฐาน พื้นผิวของกระดาษช่องสามารถเชื่อมต่อกับการเคลือบโลหะของขดลวด ดังนั้นระยะทางบนพื้นผิวกระดาษของช่องสามารถกำหนดเป็นระยะทางตามผิวฉนวนของฉนวนพื้นฐาน วัสดุของกระดาษสล็อตนั้นมีบทบาทเป็นฉนวนแข็ง (แม้ว่าจะไม่มีข้อกำหนดความหนาสำหรับฉนวนแข็ง แต่ก็ยังต้องเป็นไปตามข้อกำหนดกระแสไฟรั่วและความแข็งแรงทางไฟฟ้าของบทที่ 13 และ 16) ดังนั้น ระยะห่างทางไฟฟ้าในรูปด้านบนคือระยะห่างที่สั้นที่สุดระหว่างขดลวดและการเคลือบสเตเตอร์ในอากาศ ดังแสดงในรูปด้านล่าง และ nbsp; ลวดพันของมอเตอร์ไม่ได้รับการแก้ไขอย่างถูกต้องและอยู่ใกล้กับสเตเตอร์ของมอเตอร์มาก มันไม่สามารถตอบสนองข้อกำหนดระยะตามผิวฉนวนและระยะกวาดล้างของข้อ 29…

  • Clause 3 – How to Understand the Definition of “Intentionally Weak Part”

    intentionally weak part: A part intended to rupture under abnormal operating conditions to prevent the occurrence of a condition that could impair compliance with this standard.NOTE: Such a part may be a replaceable component, such as a resistor or capacitor, or a part of a component to be replaced, such as an inaccessible thermal link

  • ข้อ 3 – จะเข้าใจคำจำกัดความของ “ฉนวนเสริม” ได้อย่างไร

    จากหมายเหตุ สามารถทดสอบฉนวนเสริมและฉนวนพื้นฐานได้ทีละชิ้น ซึ่งหมายความว่าฉนวนเสริมและฉนวนพื้นฐานสามารถแยกแยะและแยกออกจากกันได้อย่างง่ายดาย ในทำนองเดียวกัน หากฉนวนประกอบด้วยหลายชั้นหรือหลายฉนวนที่ไม่สามารถแยกและแยกแยะได้ง่าย แต่เทียบเท่ากับฉนวนสองชั้นตามผลของฉนวนจริง ก็สามารถนิยามได้ว่าเป็นฉนวนเสริม นอกจากนี้ หากเป็นเพียงชั้นเดียวหรือฉนวนอิเล็กทริกเดียว ผลของฉนวนจะเทียบเท่ากับฉนวนสองชั้น ก็ยังสามารถกำหนดเป็นฉนวนเสริมได้ดังแสดงในสองภาพด้านล่าง ภาพซ้ายเป็นภาพด้านหลังตู้เย็น แผงวงจรด้านในสามารถมองเห็นได้ผ่านตะแกรงโลหะในภาพด้านซ้าย และภาพภายในคือภาพด้านขวา มีส่วนที่มีกระแสไฟฟ้าอยู่บน PCB และผู้ใช้สามารถสัมผัสกระจังหน้าได้ อากาศระหว่างช่องว่างของกระจังหน้าและชิ้นส่วนที่มีไฟฟ้าบนแผงวงจรอาจทำให้เกิดวงจรนำไฟฟ้าได้ ดังนั้นระยะนี้สามารถกำหนดเป็นระยะห่างด้วยฉนวนเสริมได้ เพราะการกวาดล้างและ nbsp; และ nbsp;ประกอบด้วยห่วงอากาศ ห่วงอากาศไม่สามารถแยกออกได้ และเราไม่รู้ด้วยซ้ำว่าจะแบ่งอากาศนี้ออกเป็นหลายส่วนที่ไหน ที่นี่ต้องสังเกตสองประเด็น ถ้าตะแกรงโลหะไม่ได้ต่อสายดิน อากาศระหว่างตะแกรงและชิ้นส่วนที่มีไฟฟ้าในแผงวงจรต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของฉนวนเสริม (ตามข้อกำหนดในข้อ 8.2 สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าประเภท II) ถ้าตะแกรงโลหะต่อสายดิน ดังนั้นอากาศระหว่างตะแกรงและชิ้นส่วนที่มีกระแสไฟฟ้าในแผงวงจรจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของฉนวนพื้นฐานเท่านั้น เนื่องจากฉนวนพื้นฐานพร้อมสายดินเป็นอุปกรณ์ Class I ที่มีมาตรการป้องกันสองชั้น และผู้ใช้สามารถสัมผัสชิ้นส่วนโลหะที่ต่อสายดินได้ ปั๊มจุ่มที่แสดงด้านล่างมีโพลมอเตอร์สีเทาอยู่ภายใน โดยมีขดลวดหุ้มด้วยฉนวนสีเหลือง เพื่อป้องกันความเสียหายจากน้ำ สเตเตอร์ของมอเตอร์ทั้งหมดจึงถูกห่อด้วยอีพอกซีเรซิน หลังจากที่พันขดลวดแล้ว จะไม่สามารถทดสอบฉนวนพื้นฐานและฉนวนเสริมได้อย่างมีประสิทธิภาพ ก่อนที่จะเทอีพอกซีเรซิน ฉนวนสีเหลืองถือได้ว่าเป็นฉนวนพื้นฐาน และอีพอกซีเรซินถือได้ว่าเป็นฉนวนเสริม อย่างไรก็ตาม เมื่อเทอีพอกซีเรซินลงในตัวเรือนปั๊ม มันจะยึดติดกับวัสดุฉนวนสีเหลืองอย่างแน่นหนา และไม่สามารถแยกวัสดุทั้งสองออกเพื่อการประเมินได้ เช่น การประเมินการทดสอบความแข็งแรงทางไฟฟ้า ดังนั้นฉนวนเสริมจึงถูกสร้างขึ้นตั้งแต่ขดลวดปั๊มไปจนถึงพื้นผิวอีพอกซีเรซินที่สามารถเข้าถึงได้จากภายนอก…

  • ข้อ 3 – จะเข้าใจคำจำกัดความของ “ฉนวนหน้าที่” ได้อย่างไร

    ฉนวนกันความร้อนตามหน้าที่ถูกกำหนดไว้เนื่องจากความต้องการด้านการทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้า ในผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้าจะต้องมีชิ้นส่วนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าซึ่งมีศักย์ไฟฟ้าต่างกัน (แรงดันไฟฟ้าต่างกัน) หากแรงดันไฟฟ้าของตัวนำไฟฟ้าทั้งหมดในผลิตภัณฑ์เท่ากัน เครื่องจะไม่ทำงาน จากนั้นจะมีฉนวนการทำงานระหว่างชิ้นส่วนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าต่างๆ สมมติว่าแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของเครื่องใช้ไฟฟ้าคือ 220V จะมีฉนวนการทำงานระหว่างตัวนำทั้งสองของสายไฟ (สายไฟที่มีไฟฟ้าและสายนิวทรัล) หลังจากแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดที่ 220V ถูกลดระดับลงโดยหม้อแปลงภายในเครื่องใช้ไฟฟ้า ก็ยังมี ความต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างขาเอาท์พุตทั้งสองของขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าจึงมีฉนวนการทำงานด้วยและยังมีสินค้าบางชนิดที่อาจมีวงจรบูสต์อยู่ภายในตัวสินค้าด้วย เช่น แรงดันใช้งานที่ปลายทั้งสองข้างของตัวเก็บประจุสตาร์ท เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับมอเตอร์อะซิงโครนัส AC สูงกว่าแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด ในกรณีนี้ยังมีฉนวนการทำงานระหว่างปลายทั้งสองของตัวเก็บประจุด้วย จากนั้นเราจะรู้ได้จริงว่ามีฉนวนการทำงานระหว่างตัวนำที่ไม่อยู่ในวงจรนำไฟฟ้าเดียวกัน แม้จะอยู่ในวงจรที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเดียวกัน ก็ยังมีแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน และฉนวนการทำงานจะยังคงเกิดขึ้น รูปด้านล่างเป็นภาพฉนวนการทำงานทั่วไป ดังแสดงในรูปบนชั้นรางทองแดงของ PCB ส่วนสีน้ำตาลของการติดฉลากคือสายไฟที่มีกระแสไฟฟ้า (ตำแหน่งสีน้ำตาลสองตำแหน่งเชื่อมต่อระหว่างฟิวส์ปัจจุบัน) ส่วนสีน้ำเงิน ของการต่อคือสายกลางของสายไฟ สายไฟสด และสายนิวทรัลมีความต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่าง 2 เส้น ดังนั้นส่วนสีน้ำเงินของรางทองแดงที่เลือกกับส่วนสีน้ำตาลของรางทองแดงที่เลือกมีระยะห่างสั้นที่สุดระหว่าง รางนั่นคือฉนวนหน้าที่ ความจริงแล้วในการทำงานปกติ แผงวงจรในภาพด้านล่าง แรงดันไฟฟ้าบนรางทองแดงในหลายตำแหน่งไม่เท่ากัน ดังนั้น การก่อตัวของฉนวนตามหน้าที่ เครื่องอ่านจึงสามารถวิเคราะห์วงจรได้เองตามแรงดันไฟฟ้าในการทำงานของ แต่ละส่วน. ดังแสดงในรูปด้านล่าง แผนภาพการเชื่อมต่อขดลวดทั่วไปของมอเตอร์อะซิงโครนัสแบบ AC เมื่อตัวเก็บประจุในรูปกำลังทำงาน แรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมตัวเก็บประจุมักจะสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างเช่น หากแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดคือ 220V แรงดันไฟฟ้าทั่วตัวเก็บประจุที่วัดโดยมัลติมิเตอร์ระหว่างการทำงานมักจะสูงกว่า 300V…