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

  • Clause 3 – How to understand the definition of “protective electronic circuit”

    protective electronic circuit: electronic circuit that prevents a hazardous situation under abnormal operating conditions.NOTE Parts of the circuit may also be used for functional purposes. With the advancement of technology, more and more electronic circuits are being used in household electrical products, and these electronic circuits are usually integrated on PCBs. They use microprocessor chips…

  • |

    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…

  • ข้อ 3 – วิธีทำความเข้าใจคำจำกัดความของ “ไฟล์แนบประเภท Z”

    สายไฟของผลิตภัณฑ์บางชนิดถูกหล่อขึ้นรูปพร้อมกับผลิตภัณฑ์ และไม่สามารถถอดออกได้ด้วยเครื่องมือทั่วไป หรือสายไฟของอุปกรณ์บางชนิดถูกโยนลงบนตัวเครื่องด้วยวัสดุเทอร์โมเซตติงบางชนิดหลังจากเชื่อมต่อแล้ว โครงสร้างที่คล้ายกันเหล่านี้จำเป็นต้องทำลายวัสดุที่เชื่อมต่อกับสายไฟเพื่อให้การดำเนินการเปลี่ยนสายไฟเสร็จสมบูรณ์ ตัวอย่าง: ดังแสดงในรูป สายไฟถูกหล่อเข้ากับเปลือกของปั๊มจุ่มด้วยอีพอกซีเรซิน หากต้องเปลี่ยนสายไฟ จะต้องทำลายอีพอกซีเรซินที่หล่อภาพภายในปั้มน้ำ internal view for water pump

  • 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…

  • ข้อ 3 – วิธีทำความเข้าใจคำจำกัดความของ “กำลังไฟฟ้าเข้าพิกัด”

    กำลังไฟฟ้าเข้าที่ผู้ผลิตกำหนดให้กับเครื่องหมายเหตุ 1: ถ้าไม่ได้กำหนดกำลังไฟฟ้าเข้าให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้า กำลังไฟฟ้าเข้าที่กำหนดสำหรับเครื่องทำความร้อนและเครื่องใช้ไฟฟ้าแบบรวมจะเป็นกำลังไฟฟ้าเข้าที่วัดเมื่อจ่ายเครื่องใช้ไฟฟ้าที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดและทำงานภายใต้การทำงานปกติในกรณีส่วนใหญ่ อุปกรณ์จะได้รับกำลังไฟฟ้าเข้าที่กำหนด บางครั้ง ผลิตภัณฑ์จะได้รับเฉพาะกระแสไฟเข้าที่กำหนดเท่านั้น แต่ในระหว่างการทดสอบจริง มาตรฐานกำหนดให้ต้องพิจารณาสภาพการทำงานของผลิตภัณฑ์ตามกำลังไฟฟ้าเข้าที่กำหนด จากนั้นจึงจะสามารถกำหนดข้อมูลกำลังไฟฟ้าเข้าตามข้อมูลในหมายเหตุนี้ได้ นี่เป็นสถานการณ์ที่หายาก หากเงื่อนไขการทดสอบของผลิตภัณฑ์เป็นไปตามกำลังไฟฟ้าเข้าที่กำหนด โดยปกติแล้วผลิตภัณฑ์จะมีป้ายกำกับว่ากำลังไฟฟ้าเข้าที่กำหนด แม้ว่าผู้ผลิตผลิตภัณฑ์จะไม่ระบุพิกัดกำลังไฟฟ้าเข้า แต่ห้องปฏิบัติการทดสอบของบุคคลที่สามมักจะขอข้อมูลพิกัดกำลังไฟฟ้าเข้าเมื่อทำการทดสอบผลิตภัณฑ์ ต่อไปนี้คือตัวอย่างสมมุติของเครื่องทำความร้อนในห้องที่ใช้หลอดควอทซ์ซึ่งมีป้ายกำกับว่ามีแรงดันไฟฟ้าพิกัด AC220V และอินพุตกระแสไฟพิกัดอยู่ที่ 10A โดยไม่มีกำลังไฟเข้าพิกัด เมื่อทำการทดสอบความร้อนตามข้อ 11 มาตรฐานกำหนดให้ผลิตภัณฑ์ทำงานที่ 1.15 เท่าของกำลังไฟฟ้าเข้าที่กำหนด ในสถานการณ์นี้ สามารถกำหนดกำลังไฟฟ้าเข้าพิกัดได้โดยใช้ข้อมูลในหมายเหตุของบทความนี้ อุปกรณ์ทำความร้อนมักจะทำเครื่องหมายกำลังไฟฟ้าเข้าพิกัด In most cases, the appliance is given a rated powerinput. Sometimes, the product is only given a rated input current, but during actual testing, standards require that…

  • ข้อ 3 – จะเข้าใจคำจำกัดความของ “การทำงานปกติ” ได้อย่างไร

    การทำงานปกติ คือ สภาวะการทำงานตามวิธีที่ระบุไว้ในคู่มือการใช้งานตามปกติ บางครั้งก็เป็นสถานะของการทำงานในลักษณะที่ระบุไว้ในมาตรฐาน แม้ว่าโหมดการทำงานนี้จะไม่ได้อยู่ในคู่มือการใช้งานและโดยปกติผู้ใช้จะไม่ทำงานในลักษณะนี้ ในที่นี้ การดำเนินการตามปกติอาจมีการกำหนดใหม่ตามมาตรฐาน Part II ที่แตกต่างกัน มาตรฐานส่วนที่ 2 สำหรับตู้เย็น ตามมาตรฐาน โดยมีเงื่อนไขว่าสภาวะการทำงานปกติต้องล้างช่องเก็บของตู้เย็น ปิดลิ้นชักและประตูตู้เย็น ตลอดจนตั้งค่าการควบคุมอุณหภูมิที่ผู้ใช้ปรับเองให้ลัดวงจรหรือใช้งานไม่ได้ การทำงานปกติเป็นเพียงสภาวะการทำงานเดียวเท่านั้น และบางครั้งคำจำกัดความมาตรฐานของการทำงานปกติอาจมีจุดประสงค์เพื่อกำหนดสภาวะการทำงานที่รุนแรงที่สุดnormal operation is only one operating condition, and sometimes the standard definition of normal operation may be intended to set the harshest operating conditions.