Klasse II: Doppelte oder verstärkte Isolierung ohne Erdung

Kern-Sicherheitskonzept

Sicherstellung der Benutzersicherheit auch ohne Schutzerdung.

Betriebsprinzip

Geräte der Klasse II basieren auf doppelter Isolierung oder verstärkter Isolierung und bieten mindestens zwei unabhängige Schutzschichten zwischen gefährlicher Spannung und zugänglichen Teilen. Selbst wenn eine Isolationsschicht versagt, wird ein elektrischer Schlag weiterhin verhindert; daher ist keine Schutzerdung erforderlich.

Designmerkmale

• Zweidraht-AC-Eingang (L / N)
• Identifiziert durch das doppelte Quadrat-Symbol
• Höhere Anforderungen an Kriechstromabstand, Luftspalt und Isoliermaterialien

Typische Anwendungen

• Haushaltsgeräte
• Unterhaltungselektronik
• Smart-Home- und IoT-Geräte
• Geräte, die über längere Zeit unbeaufsichtigt betrieben werden

Entwurfsherausforderungen

Da die Sicherheit der Klasse II vollständig von der Integrität der Isolierung abhängt, muss besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden:

• Strenge Isolierung und mechanisches Design
• Begrenzte Flexibilität bei Leistungsdichte und Wärme management
• Sorgfältige Materialauswahl zur Einhaltung der Sicherheitsstandards

Wesentliche Unterschiede zwischen Klasse I und Klasse II

Klasse III: Geräte, die mit SELV betrieben werden

Geräte der Klasse III arbeiten ausschließlich mit SELV (Sicherheitsspannung). Da das Gerät selbst nicht mit der Netzspannung verbunden ist und innerhalb eines sicheren Niederspannungsbereichs arbeitet, ist das Risiko eines elektrischen Schlags unter normalen Bedingungen und bei Einzelstörungen äußerst gering.

Typische Anwendungen der Klasse III

• Niederspannungssensoren
• IoT-Endgeräte
• Batteriebetriebene oder DC-betriebene Geräte

Es ist wichtig zu beachten, dass Geräte der Klasse III keinen Schutz auf der Netzseite bieten. Die Gesamtsicherheit des Systems hängt davon ab, ob die vorgelagerte AC-DC-Stromversorgung den Anforderungen der Schutzklasse I oder II entspricht.

Daher konzentrieren sich bei der Auswahl der AC-DC-Stromversorgung und dem Entwurf der Systemsicherheit die Überlegungen zur Schutzklasse hauptsächlich auf Klasse I und Klasse II.

Wie sollten Ingenieure die richtige Schutzklasse wählen?

In den frühen Phasen des Produktdesigns sollten Ingenieure die folgenden Schlüsselfaktoren berücksichtigen:

• Kann die Installationsumgebung einen zuverlässigen Schutzleiter garantieren?
• Haben die Benutzer direkten Zugang zum Gehäuse oder zu den Anschlüssen?
• Was sind die Leistungsstufen und thermischen Anforderungen?
• Welche Sicherheitsstandards gelten im Zielmarkt?
• Wird die Ausrüstung über längere Zeit unbeaufsichtigt betrieben?

Es gibt keine universell überlegene Schutzklasse — nur diejenige, die am besten zum spezifischen Anwendungsbereich passt.

Fazit: Flexible Leistungsdesigns um die Schutzklasse herum aufbauen.

Die Schutzklasse ist eines der grundlegendsten und kritischsten Aspekte des Designs von Energie- und Systemsicherheit. Ein klares Verständnis der Unterschiede zwischen Klasse I, Klasse II und Klasse III ermöglicht es Ingenieuren, frühzeitig geeignete Sicherheitsarchitekturen zu schaffen, wodurch das Risiko von Neugestaltungen und Zertifizierungen verringert wird, während die Sicherheit der Benutzer und die Einhaltung von Vorschriften gewährleistet bleiben.

In praktischen Anwendungen verwenden die meisten AC-DC-Netzteile von ARCH Electronics Designs mit Schutzart II. Durch die Verwendung von doppelter oder verstärkter Isolierung bieten diese Designs einen stabilen und zuverlässigen Schutz gegen elektrischen Schlag, ohne auf einen Schutzleiter angewiesen zu sein. Dieser Ansatz eignet sich besonders gut für Haushaltsgeräte, intelligente Gebäude, IoT-Systeme und Anwendungen, die kontinuierlich in Umgebungen betrieben werden, in denen die Installationsbedingungen möglicherweise nicht vollständig kontrolliert werden können.

Durch die Berücksichtigung von Schutzklassen bei der Auswahl von Stromversorgungen — und deren Kombination mit hochflexiblen Produktdesigns — können Ingenieure Systeme entwickeln, die Sicherheit, Skalierbarkeit und langfristige Zuverlässigkeit in verschiedenen Anwendungen bieten.

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