Класс энергии ES1/ES2/ES3 по IEC 62368-1 — безопасность на основе опасностей для ИКТ- и АВ-оборудования

Руководство о классе защиты I, II и III (IEC 61140) рассматривает, как установка или устройство защищается от электрической опасности с помощью заземления, двойной изоляции или SELV/PELV. Эта статья рассматривает несколько иной, более новый подход, который применяется специально к оборудованию информационных технологий и аудио/видео: метод безопасности на основе опасностей (hazard-based safety engineering) стандарта IEC 62368-1.

От предписывающих правил к модели источника энергии

Начиная с 2020-х годов IEC 62368-1 заменил как IEC 60950-1 (ИТ-оборудование), так и IEC 60065 (аудио-, видео- и подобное оборудование) — два более старых стандарта, которые в значительной степени опирались на фиксированные, предписывающие требования к конструкции. Вместо этого IEC 62368-1 работает с общей трёхблочной моделью: источник энергии (электрическая, тепловая, механическая, излучаемая, химическая или кинетическая энергия) отделён от тела (человека, горючего материала или другого устройства) с помощью механизма передачи через одну или несколько защитных мер (safeguards). Это делает стандарт технологически нейтральным: новым формам устройств не нужно ждать специального, обновлённого перечня требований, пока источники энергии правильно классифицированы и снабжены достаточными защитными мерами.

Три класса энергии: ES1, ES2, ES3

Для каждого типа источника энергии (в этой статье рассматривается электрический вариант) IEC 62368-1 определяет три класса, исходя из того, что происходит с человеком при контакте:

• ES1: источник энергии не ощущается и не вызывает боли при контакте, как в нормальных условиях эксплуатации, так и при единичной неисправности — сопоставимо с уровнями напряжения типа SELV.
• ES2: источник энергии может быть болезненным при контакте, но не вызывает травмы, по крайней мере пока воздействие остаётся кратковременным — уровень, при котором человек рефлекторно отдёргивается без долговременного вреда.
• ES3: источник энергии может действительно вызвать травму, как в нормальных условиях, так и при единичной неисправности — сопоставимо с обычной сетевой цепью напряжения.

Внимание: точные пределы напряжения, тока и мощности между ES1/ES2/ES3 являются табличными значениями в IEC 62368-1 (в зависимости, среди прочего, от AC/DC, частоты и формы сигнала); в качестве ориентира граница ES1/ES2 находится в диапазоне нескольких десятков вольт переменного тока, а граница ES2/ES3 — в диапазоне порядка ста с лишним вольт переменного тока; для конкретной оценки применяются таблицы самого стандарта, а не эмпирическое правило.

Три категории лиц, а не одна

Не менее важен, чем класс энергии, вопрос о том, кто может контактировать с источником энергии. IEC 62368-1 различает:

• Обычное лицо (ordinary person, OP): непрофессионал без подготовки, например конечный пользователь дома или в офисе.
• Проинструктированное лицо (instructed person, IP): человек с базовым инструктажем и некоторым осознанием опасности, например обслуживающий персонал, работающий по процедуре.
• Квалифицированное лицо (skilled person, SP): компетентный человек, способный распознать и избежать опасности, сопоставимый с ролями IV/VP из руководства о ролях IV, WV, VP, VOP и непрофессионала.

Один и тот же источник энергии класса ES2, который для обычного лица требует двух независимых защитных мер, может быть доступен квалифицированному лицу за одной защитной мерой (а иногда даже вовсе без неё, при условии осознанных и целенаправленных действий) — поэтому стандарт связывает требуемый уровень защиты с сочетанием класса энергии и категории лица, а не только с классом энергии.

Базовые, дополнительные и усиленные защитные меры

Защитная мера (safeguard) — это любое средство, отделяющее источник энергии от тела: корпус, слой изоляции, расстояние, токоограничивающий резистор, предохранитель. IEC 62368-1 различает:

• Базовая защитная мера (basic safeguard): предотвращает контакт в нормальных условиях эксплуатации.
• Дополнительная защитная мера (supplementary safeguard): вторая, независимая защитная мера, которая сохраняет защиту, если базовая мера выходит из строя.
• Усиленная защитная мера (reinforced safeguard): единственная защитная мера, обеспечивающая уровень защиты, эквивалентный сочетанию базовой и дополнительной мер — сопоставимо с концепцией «усиленной изоляции» в классе защиты II.

Для источника энергии класса ES2 или ES3, доступного обычному лицу, как правило требуются две независимые защитные меры (базовая + дополнительная, либо одна усиленная защитная мера) — тот же основополагающий принцип «единичная неисправность не должна приводить к опасности», который повторяется и в других стандартах безопасности.

Практическое значение

Для тех, кто оценивает ИКТ- или АВ-оборудование в рамках программы NEN 3140 — например серверный шкаф, сетевой блок питания или АВ- установку в переговорной комнате — полезно знать, что сертификация CE такого оборудования сейчас, скорее всего, проверена по IEC 62368-1, а не по более старым IEC 60950-1/60065. При сомнении в безопасности модифицированной или самодельной силовой цепи внутри такого оборудования (например, не заводского подключения питания) полезным подходом, даже вне формального лабораторного испытания, является вопрос: «какого класса энергии эта цепь, и есть ли между этой цепью и обычным лицом одна усиленная или две независимые защитные меры?»

Частые ошибки

1. Путать IEC 62368-1 с исключительно электротехническим стандартом — классы энергии и модель защитных мер в равной степени применяются к тепловым, механическим и химическим источникам энергии (например, к горячей поверхности или движущейся части внутри устройства).
2. Считать, что «ES2» всегда достаточно безопасен для любого пользователя — требуемое количество и тип защитных мер зависит от категории лица; то, что приемлемо для квалифицированного лица, может быть недостаточно защищено для обычного лица.
3. Считать одну защитную меру достаточной для источника энергии класса ES2/ES3, доступного обычному лицу, не проверив, идёт ли речь о базовой, дополнительной или усиленной защитной мере.
4. Предполагать, что старый сертификат IEC 60950-1 или IEC 60065 всё ещё действителен для оборудования, недавно выпущенного на рынок — оба стандарта для большинства областей применения отменены в пользу IEC 62368-1.

Связанные материалы

• Класс защиты I, II и III (IEC 61140)
• IV, WV, VP, VOP и непрофессионал — роли и письменное назначение
• Категории перенапряжения CAT I-IV (IEC 60664)
• Путь утечки и воздушный зазор — координация изоляции (IEC 60664-1)