米国向け、産業機器は製品安全認証制度を適用!

米国内で使用する「産業用電気電子機器」は、米国「OSHA(米国労働省労働安全衛生局)」の法律により、「製品安全規格の適合が義務」となっています


日本では、産業用電気電子機器については、特に製品安全についての強制されていませんが、米国では異なります。
米国では、工場の作業員の安全を守るために、州、市などの地域の監督官が、産業用設備の導入において、検査を行う義務があります。
その節に、電気・電子機器自体、及び、電源入力配線などの検査を指定機関の検査官が実施しています。

その節、NRTL認証を得ている機器は、検査なしで認可されます。


*国家認定試験機関(NRTL)制度
1988年から、米国労働安全衛生局(OSHA)によって設立されたは、製造業者および販売業者に、電気および電子機器および材料が作業者の安全に関する米国政府の規制を満たすことを実証する仕組みになっています。


*NRTL認証を必要する製品
連邦規則Title 29 Code(29 CFR Part 1910)のPart 1910の下で、NRTL認証は37種類の製品に必要です。この製品カテゴリーには、自己閉鎖型防火ドア、火災検知、スプリンクラーシステム、産業用作業場で頻繁に見られる設備など、職場環境の構築または運用に使用される広範囲の機器および材料など、産業環境用製品が含まれています。
・NRTL認証機器リスト

NRTL認証を必要する製品カテゴリ


*電気・電子機器に関係する電気の規則
・「1910 Subpart S – Electrical(電気)」

29 CFR 1910.399(電気)


*関連URL
・最新NRTLのリストCurrent List of NRTLs
(各NRTLの認定できる規格が分かります。)

OSHAの認定試験所(NRTL)プログラム
NRTLプログラムの試験規格リスト


*参考:各NRTLで認定可能な規格が異なります。又料金(認定、工場審査等)も違うようです。


OSHA


「NRTL認証」を支援します。
・上記についての「ご依頼内容」を「お問合せ」から、ご連絡下さい。

重要安全部品の選定!

・LVD、UL、IEC等の製品安全規格に適合するための設計を行うときに、忘れてはならない設計作業として、重要安全部品の選択があります。


・電気電子機器で使用される部品の内、「重要安全部品」はその部品毎に、該当する整合規格があり、それに適合している認証部品を選択し、使用しなければなりません。
・計測・制御・研究室用の製品安全規格(IEC61010-1)では14章(部品及びサブアセンブリ)、2章(引用規格)に記載されています。


#夫々の製品安全規格においては、「重要安全部品」は適合認証品が使用されていることが検査されますので、認証等のエビデンス(認証機関等の証明書)を入手しなければなりません。


#製品安全設計時に使用する部品・組立品において、重要安全部品は以下のようなものです。
・選定においては、十分に気を付けて選定しましょう。
(1)電気安全に関係する重要部品
ヒューズ、電源プラグ、電源コード、電源インレット、電源コネクター、電源アウトレット、電源スイッチ、ブレーカ、サーマルヒューズ(トランス内蔵の物も含む)、筐体材料、フォトカップラ、ライン間抵坑、スイッチ、抵抗・コンデンサの複合品、サージアブソーバ、ハードディスク、ファンモーター、内蔵電源、レーザーユニット等
(2)電気安全、及びEMCに関係する重要部品
電源卜ランス、ラインフィル夕ー、サーモスタット、リレー、ライン間コンデンサ、ライン・シャーシ間コンデンサ、高圧部品、モータ等
(3)絶縁材料、火災に関係する重要部品
プラスチック筐体、 PWB、配線等


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マルチメディア機器のエミッション規格(EN55032)の概要!

EN55032:2012(CISPR32:2012)は「マルチメディア機器」のエミッション規格です。
・CISPR22(IT機器のエミッション)をベースにCISPR13(放送用受信機と関連機器のエミッション)から特有の箇所を取り込んだ規格になっています。


・欧州EMC指令では、EN55032:2012が2012年12月5日に発効されており、2017年3月5日から強制になっています。


1.EN 55032:2010(CISPR32)の概要
(1)測定方法
CISPR22を基本に、周辺機器を接続し、通常使用状態での、即ち、「システム状態の測定」が要求されています。
(2)CISPR13から測定項目を追加
放送用受信機の①チューナポート入力電圧測定、および②ビデオ変調出力電圧測定です。
(3)1GHzまでのエミッション測定距離は2パターン
3mと10mの測定を許容値があります。
(4)1G-6GHzのエミッション測定を追加
(5)有線ネットワークポートの伝導妨害測定を追加。
(CISPR22の通信ポートの伝導妨害のこと。)
尚、受信機のチューナポート、及びアンテナポートの伝導妨害測定も要求されています。
2.クラス分け(住宅環境使用、及び、それ以外での使用)
①住宅環境で主に使用することを意図している製品はクラスB。
②それ以外はクラスA
3.複数の測定法が規定されている場合の選択
・そのどれかの測定法で適合すればよいようです。
尚、再試験の場合はその選択した測定で行わなければならない。
4.試験時のモニタ機器の表示内容
・複雑度によって4つのパターンが規定されています。
5.EMCテストレポートに記載すべき情報について
・「付属書のF」に参考として記載されています。
6.試験ポート構成が定義されています。(下図)
7.許容値について
付属書Aの「表」に規定されています。
①エンクロージャーポート:表A.2,表A.3,表A.4,表A.5,表A.6,表A.7
②AC電源ポート:表A.8,表A.9
③DC電源ポート:要求なし
④有線通信ポート:表A.10,表A.11
⑤信号・制御ポート:要求なし
⑥アンテナポート:表A.10,表A.11
⑦放送受信機チューナポート:表A.12
⑧RFモジュール出力ポート:表A.12
⑨光ファイバーポート:表A.11
(1)放射エミッション
①-1.クラスA機器:30-1000MHz

①-2.クラスA機器:1-6GHz

②-1.クラスB機器:30-1000MHz

②-2.クラスB機器:1-6GHz

③FM受信機

(2)伝導エミッション
①クラスA機器:適用ポート;AC電源

②クラスB機器:適用ポート;AC電源

③クラスA機器-非対称モード:適用ポート;有線ネットワーク、光ファイバ、アンテナ

④クラスB機器-非対称モード:適用ポート;有線ネットワーク、光ファイバ、アンテナ、放送受信チューナ

⑤クラスB機器-差動電圧:適用ポート;TV放送受信チューナ、RF変調器出力、FM放送受信チューナ

計測・制御・研究室用機器のCEマークに必須な指令と整合規格の選択!

産業用電気・電子機器の内、よく使用される機器として計測・制御・研究室用機器があります。
さて、日本では、この計測・制御・研究室用機器に対して製品安全、EMC(ノイズ)に対する法令(規制)がありません。
従って、特に海外に輸出しなければ、規格に準拠する、しないは、メーカの任意です。

 一方、欧州では、この計測・制御・研究室用機器だけでなく、全ての電気・電子機器において、EMC、LVDの規制対象となります。
従って、海外に輸出する前に、法令に基ずく、製品に該当する規格(整合規格)に適合する必要があります。


第一に、「計測・制御・研究室用機器」に関係する指令と整合規格を調べます。
・「各規格の適用範囲」の項目に対象製品が該当しているかを確認します。
・尚、一般要求事項の規格はこの「計測・制御・研究室用機器」の機器に全て適用されます。更に、「特定要求事項の規格(2シリーズ)」は該当していれば、この規格も適用されます。


1.LVD指令の整合規格一覧
EN 61010-1:一般要求事項
EN 61010-2-010:材料加熱用の試験所機器の特定要求事項
EN 61010-2-020:試験所用遠心分離器の特定要求事項
EN 61010-2-030:試験又は計測回路をもつ機器の特定要求事項
EN 61010-2-032:電気試験及び計測用手持ち形及び手動操作形電流センサの特定要求事項
EN 61010-2-033:主電源の計測が可能な家庭用及び業務用手持ち形マルチメータ及びその他のメータの特定要求事項
EN 61010-2-040:医用素材の処理に使用する滅菌器及び洗浄消毒器の特定要求事項
EN 61010-2-051:混合及び撹拌用の試験所機器の特定要求事項
EN 61010-2-061:熱的霧化及びイオン化をもつ試験所用原子スペクトロメータの特定要求事項
EN 61010-2-081:分析及びその他の用途の自動及び半自動試験所機器の特定要求事項
EN 61010-2-091:キャビネットX線システムの特定要求事項
EN 61010-2-101:インビトロ診断(IVD)医用機器の特定要求事項
EN 61010-2-201:制御機器の特定要求事項
EN 61010-031:電気計測及び試験のための手持形プローブアセンブリ


2.EMC指令の整合規格一覧
EN 61326-1:一般要求事項
EN 61326-2-1:個別要求事項 – EMC防護が施されていない感受性の高い試験及び計測機器の試験配置,動作条件及び性能評価基準
EN 61326-2-2:個別要求事項 – 低電圧配電システムで使用する可搬形試験,計測及びモニタ機器の試験配置,動作条件及び性能評価基準
EN 61326-2-3:特定要求事項-内蔵又は遠隔信号コンディショニング付きトランスデューサの試験構成,運転条件及び性能基準
EN 61326-2-4:特定要求事項 -IEC 61557-8に従う絶縁監視装置及びIEC 61557-9に従う絶縁故障用機器のための試験構成,運転条件及び性能基準
EN 61326-2-5:特定要求事項 -IEC 61784-1に従うインタフェースをもつ現場装置のための試験構成,運転条件及び性能基準
EN 61326-2-6:特定要求事項 – インビトロ診断(IVD)医用機器


3.規格の選択(例):「他の機器の回路等の電圧を測定する」機器の場合
(1)LVD指令
EN 61010-1:一般要求事項、
及び
EN 61010-2-030:試験又は計測回路をもつ機器の特定要求事項
(2)EMC指令
EN 61326-1:一般要求事項
及び
EN 61326-2-1:個別要求事項 – EMC防護が施されていない感受性の高い試験及び計測機器の試験配置,動作条件及び性能評価基準


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IEC 61010-1のリスクアセスメントの手法!

計測、制御、研究室用機器の製品安全規格(IEC 61010-1:2010)の3版には、リスクアセスメントの要求が追加されました。
このリスクアセスメントの方法について、IEC61010-1規格に記載されている方法の説明をします。
・この規格のリスクアセスメント方法は計測・制御・研究室用機器は、もちろん、他の「電気・電子機器用リスクアセスメント」として、理解し易い方法です。


1.IEC 61010-1規格のリスクアセスメント要求、および関連規定の記載場所
この要求は、「第17条および附属書J」に、要求事項、およびガイダンスを記載しています。


2.リスクアセスメントのながれ
下図のようなフローになります。尚、対象機器によって、危険源のレベルは違うので、その機器における全危険源に洗い出して、各危険源ごとに、リスクアセスメントを実施します。



図1 リスクアセスメントのフロー


3.事前検討・準備
リスクアセスメントを実施する方法を決めて、リスクアセスメントの事前準備を行う。
・IEC61010-1規格の附属書Jによる方法を採用し、見積り、評価、受容レベルを規定する。
(1)見積り、および評価のための、基準を明確化する。
a)各危険源リスクの「傷害の厳しさ」を決める。
人、設備、環境等に対する障害の厳しさを決める。
表1.「障害の厳しさ」(例)

b)各危険源リスクの「発生度合」を決める。
表2 「発生度合」(例)

C)受容のレベルを決める。
前記a),とb)の両方による「障害の受容レベル」を決める。
表3「障害の受容レベル」


4.リスクアセスメント実施
(1)機器のリスク現象を洗い出す。
この時に上図(0)意図する使用の制限内での危険源、及び予見可能な誤使用など、危険リスクを淡い出します。
(2)全危険リスクのリスクアセスメント実施
その後は、対象機器の全危険現象について、上図1にそって、(1)危険源の特定、(2)リスク見積り:「傷害の厳しさ(表1)」、「発生度合(表2)」の選定、(3)リスク評価「傷害の受容レベル」
(3)受容できない場合
リスク評価で受容不可のレベルの場合は、図1のごとく、リスク低減対策を実施し、再度、リスク見積り、リスク評価を実施する。尚、リスク評価で受容可能レベルまで、リスク低減の対策を繰り返します。


5.文書化と保管
全てのリスクが受容可能レベルに達したら、一連のリスクアセスメントを文書として残さなければなりません。  以上


*参考:本規格(IEC 61010-1:2010)のJIS規格(JIS C1010-1:2014)が発行されています。
 下のURLから閲覧できます。
JIS検索


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関連記事
計測・制御・研究室用機器のCEマークに必須な指令と整合規格の選択!

CEマーク、EMC等の参考動画!

1.CEマーク、EU指令
(1)REACH指令

(2)RoHS指令

REACHとRoHS

CE Mark & RoHS 2: Technical file requirements

(3)エネルギー効率指令

(4)EN55032 & EN55035

(5)WEEE指令

(6)CEマーク
Introduction to CE Marking (April 2014)

(7)MDR

(8)機械指令


2.IEC,ISO
(1)IEC  17025:2017 (General requirements for the competence of testing and calibration laboratories)
・新ISO IEC 17025

(2)ISO 13485:2016 (Medical devices – Quality management systems – Requirements for regulatory purposes)

(3)IEC 62368-1 (Audio/video, information and communication technology equipment – Part 1: Safety requirements)

(4)IEC 62133 (Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes – Safety requirements for portable sealed secondary cells, and for batteries made from them, for use in portable applications)


(1)電気試験

Line Leakage Testing Per 60601 1 3rd Edition

UNECE R10の型式認証手順の概要

自動車(車両)、そのサブアセンブリ、またはコンポーネントなどを公道で、車両にて使用するのためは法的な適用要件を満たすことが必須です。
即ち、車両の登録、および販売の前に適切な型式承認を取得する必要があります。
車両で使用するコンポーネントやセパレート・テクニカル・ユニット(STU)のEMC要求として、国際規格UNECE R10が発行されています。
備考)
・UNECE:国際連合欧州経済委員会
・UNECE R10 は、路上での使用が意図された車両、及びそのような車両への取り付けが意図されたたコンポーネントやセパレート・テクニカル・ユニット(STU) の EMC に関する規則です。
コンポーネントとセパレート・テクニカル・ユニッ
ト (STU) は、いずれも車両への取り付けが意図さ
れた独立したユニットのことです。
・電子サブアセンブリ(ESA)は「コンポーネント」と「個別技術ユニット」(STU)を含む総称です。
・型式承認は、2014年11月の2004/104 / EC(2009/19 / EC改正)よりR10を遵守するルートになっています。
したがって、EMCタイプ承認マークは「e」マークから「E」マークに代っています。


1.型式承認手順の概要
UNECE規則の下ので、型式承認の手順本質的にEC指令と同じであり、以下のステップになります。

(1)認証機関の選択とその技術的サービス
EU加盟国は現在、28カ国である。これらの加盟国のいずれかで認証機関を選択する。
技術的サービスは、その認証機関と関連のある評価部門であり、認証機関に代わって型式認証の技術的側面を処理することを委任された第三者(試験所)です。
(2)製造適合性(CoP)の登録
認可機関は、すべての車両、電子サブアセンブリ(ESA)を生産する製造者が承認されたタイプの製品を生産する能力を実証することができることを承認します。そして製造業者に対してUNECEタイプ承認が与えます。
・製造業者はISO 9001などの品質管理システムが必須であり、承認機関自身による監査が行われます。
・品質管理システム等の監査は、証明書に記載される製造業者および各組立工場で行われます。
・この監査などの関連費用を製造業者が負担しなければなりません。
・製造手順の適合についての詳細は「国連規制-改訂3」のスケジュール1によります。
(3)情報文書の作成(付属書 2A / 2B)
・技術サービスと最悪ケース等に同意する前に、製造業者は情報文書を作成が必要です。
・車両の場合、これはUNECE R10.05の附属書2Aで、コンポーネントまたはSTUの場合は付属書2Bです。
(4)技術的サービスとの最悪試験条件と各種選択に合意
(5)EMC試験の実行
認定機関に代わって ECE R10 のもとでの型式
認定のための評価を実施する権限を与えられた機関
は、テクニカル・サービスと呼ばれる。
(6)型式認証の申請
試験が正常に完了すると、技術的サービスは認証機関に申請します。提出書類は承認機関によってレビューされ、問題がない場合は、認証機関は特定番号のある型式証明書を発行します。
(7)マーキング要求
R10.05の5項に、コンポーネント/ STUに適用されるEマークのフォーマットが示されており、例は附属書1に示されている。
(8)認証後管理
メーカーは、生産された製品がEMC要求に適合することを確実にする体制を構築し、管理しなければならない。


2.関連URL
・1958年合意、改訂3(2017年9月14日)Schedule 1 Conformity of production procedures
欧州共同体全車種承認指令(2017/1347 / EUのすべての改正を含む連結版)
UNECE規制10、改訂5、改正1(2016年10月8日)
文献UNECE規制10、改訂5(2014年10月9日)

マルチメディア機器のイミュニティ規格(EN55035)の試験項目!

1.EN55035:2017の発効
マルチメディア機器のEMC規格は以下のようになっています。
 ・エミッション規格:EN55032
・イミュニティ規格:EN55024、EN55020又はEN55035
上記のエミッション規格(EN55032)は既に、2017年3月から、強制になっています。
又、イミュニティ規格(EN55035)は、本年1月28日に発効されました。2022年7月28日から強制になります。
従って、EN55035の強制日に向けて、移行する必要があります。


2.試験項目と試験レベル
・本規格は、図1の機器の構成をポートに分類して、試験項目が規定されています。尚、詳細は本規格を参照下さい。
(1)ポート
図1.機器のポート例

・試験項目、及び試験レベルは下のようにポート毎に規定されています。これらを列記します。
(1)筐体ポート

(2)アナログ/ディジタルポート(信号&通信)

(3)DC網電源ポート

(4)AC電源ポート


3.性能判定基準: 附属書に記載
・主機能が以下に記載のAnnexの1つに該当する場合、その該当機能のAnnex(附属書)中の詳細な要求事項が優先される。
・主機能がどのAnnexにも該当しない場合は、一般性能判定基準を適用する。
a)機能別判定基準
Annex A: 放送受信機能
Annex B: プリント機能
Annex C: スキャン機能
Annex D: ディスプレイおよびディスプレイ出力機能
Annex E: 楽音生成機能
Annex F: ネットワーク機能
Annex G: 音声出力機能
Annex H: 電話機能
b)一般性能判定基準
・性能判定基準:A
装置はオペレータの介入なしに、意図したとおりに動作を継続すること。装置の意図した使用において、造業者が定めた性能レベルを下回る性能劣化や機能喪失や動作状態の変化は許容されない。
・性能判定基準:B
妨害試験中の性能の劣化は許容される。しかし、試験後に意図しない動作状態や保存データの変化が持続することは許されない。試験後、装置はオペレータの介入なしに、意図したとおりに動作を継続すること。
装置の意図した使用において、製造業者が定めた性能レベルを下回る性能劣化や機能喪失は許容されない。
・性能判定基準:C
機能が自己回復するか、または使用者が製造業者の取扱説明書に従い制御することで回復するならば、機能の喪失は許容される。リブートや再スタートは許容される。
不揮発性メモリに保存、または電池によるバックアップ保護されている情報は、喪失しないこと。


*参考動画
・New Requirements of EN 55032 and EN 55035.


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製品カテゴリのEMC規格リスト!

*EMC規格は製品カテゴリ毎に、試験法、限度値などが異なっています。
従って、製品ごとに該当するEMC規格を適切に選択する必要があります。
主な製品のEMC規格のリストを下表に示しますので参考にしてください。
・EMC指令の整合規格は本URLの投稿をご覧ください。
CEマーキング関連のサイト(URL)!


・主な製品カテゴリのEMC規格リスト

参考)その他

マルチメディア製品のIEC 62368-1設計フロー!

マルチメデイア製品に規格(IEC 62368-1)に適合させるためには、下図のような適合の流れになります。


情報処理機器のIEC 60950-1規格とは異なっています。
大きく異なっており、大事な点は、
・第一にこのマルチメディア製品の使用する「使用者の特定」です。この使用者の特定により、安全保護のレベルが異なっています。(3段階)
・設計者は本規格を理解して、各回路、およびリスクのレベルを正しく、区分け(3段階)しなければならない。
・上記のようなため、試験所(試験者)は、IEC 60950-1の試験の場合は、ほぼ画一判定条件のため、メーカの立会は不要であったが、IEC 62368-1の試験では、内部回路のリスクレベルをメーカの設計者から、教えてもらうことが必須なので、試験所まかせではできなくなっています。
・即ち、メーカの設計者等はIEC 62368-1規格をよく理解する必要があります。


下図1は本規格の適合の流れです。


図1.IEC 62368-1適合の流れ


上図の内容の概要は以下です。
1.製品がこの規格の該当かを確認(1章)
1章(適用範囲)と附属書A(機器の例)で確認する
2.製品を使用する人を特定する。(0章)
使用する人を①一般人、②教育を受けた人、③熟練者の内から、特定する。
3.製品の仕様(定格)を明確にする(4章)
・入力出力電源
・電源接続のタイプ(脱着式電源コード、非脱着式電源コード)
・移動性(移動可能、手持ち式、運搬可能、設置、ラックマウント、壁掛け式)など
4.一般保護要求に対処する(4章&附属書)
・コンポーネントの規格適合品の使用に対する要求(4.1)
・部品要求:付属書(スィッチ、リレー、ヒューズ等保護器、コネクタ、巻き線部品、配線の絶縁、主電源コード、バリスタ、ICへの電流制限、抵抗、コンデンサ及びRCユニット、オフトカフラ、プリント基板、部品端子コーティング、加圧液体充填部品、コンダンサ放電機能を持つIC)(付属書G)
・遮断器(付属書L)
・エネルギー源の分類と保護の考え方(4.2, 4.3)
・安全防御(4.4):
・筐体等の堅ろう性(4.4.4)
・機械的強度試験(付属書T)
・爆発に対する保護(4.5)
・導電体の固定(4.6)
・主電源に直接差し込む機器での保護要求(4.7)
・リチウムコイン電池を使用する機器に対する保護(4.8)
・電池を含んだ機器(付属書M)
・導電物(金属クリップ等)による火災、又は感電に対する保護(4.9)
・通常動作、異常動作、単一故障状態の対応(付属書B)
・機器の表示、取説、及び情報(付属書F)
など
5.各ハザードのクラス分類を実施して保護要求に対処する(5~10章)
次のa)~f)のハザードについて、クラス分類を行い求内容に対処する。
a)電気的要因による傷害(5章):(ES1,ES2,ES3)
・電気エネルギーの分類(5.2.1)を行う。:①~⑥までについて該当の有無、及びES1,ES2,ES3のレベルを特定する。
①電圧と電流(5.2.2.2)、②静電容量(5.2.2.3)、③単一パルス(5.2.4)、④反復パルス(5.2.5)、⑤呼出し信号(5.2.6)、⑥オーディオ信号
・絶縁要求(5.4)
・安全保護用部品への要求(5.5)
・保護導体(アース)への要求(5.6)
b)電気的要因による火災(6章):(PS1,PS2,PS3)
・電力測定(6.2)
・難燃性(6.3)
・発火の可能性減少、炎拡散の抑制(6.4)
・内部・外部の電線(6.5)
c) 有害物質による傷害(7章)
・有害物質への暴露の減少(7.2)
・オゾン(7.3)
・電池及びその保護回路(7.6)
d)機械的要因による傷害(8章):(MS1,MS2,MS3)
・機械的エネルギー(8.3)
・鋭利な部分に対する保護(8.4)
・運動部分に対する保護(8.5)
e)熱エネルギーよる熱傷(9章) :(TS1,TS2,TS3)
・アクセス可能な部分の温度
f)放射(10) :(RS1,RS2,RS3)
・レーザ、ランプ及びLED、X線、音圧の分類
・紫外線放射からの保護(付属書C)


 

参考)IEC 62368-1の体系図


#当方では、「IEC 61010-1,IEC 60204-1,IEC 62368-1解説の出張セミナー」を行っております。
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