Las clases de aparatos (también conocidas como clases de protección ) especifican medidas para evitar tensiones de contacto peligrosas en piezas no energizadas, como la carcasa metálica, de un dispositivo electrónico. En la industria de fabricación de aparatos eléctricos, las siguientes clases de aparatos se definen en la norma IEC 61140 y se utilizan para diferenciar entre los requisitos de conexión a tierra de protección de los dispositivos.
Estos aparatos no tienen conexión a tierra de protección y cuentan con un solo nivel de aislamiento entre las partes activas y el metal expuesto. Si se permite, los artículos de clase 0 están destinados a usarse solo en áreas secas. Un solo fallo podría causar una descarga eléctrica u otro suceso peligroso, sin activar el funcionamiento automático de ningún fusible o disyuntor. Las ventas de estos artículos han sido prohibidas en gran parte del mundo por razones de seguridad, por ejemplo, en el Reino Unido por la Sección 8 de las Regulaciones de Equipos Eléctricos de Bajo Voltaje (Seguridad) de 1989 y en Nueva Zelanda por la Ley de Electricidad. Un ejemplo típico de un aparato de clase 0 es el estilo antiguo de luces navideñas . Sin embargo, los equipos de esta clase son comunes en algunos países de 120 V y en gran parte del mundo en desarrollo de 230 V, ya sea que estén permitidos oficialmente o no. Estos aparatos no tienen su chasis conectado a tierra eléctrica. En muchos países, el enchufe de un equipo de clase 0 es tal que no se puede insertar en una toma de corriente con conexión a tierra como Schuko . La falla de un equipo de este tipo en un lugar donde hay equipos con conexión a tierra puede causar una descarga fatal si uno toca ambos. Cualquier equipo de Clase 1 actuará como un equipo de Clase 0 cuando se conecte a una toma de corriente sin conexión a tierra.
La clase I de electrodomésticos no solo se basa en el aislamiento básico, sino que la carcasa y otras piezas conductoras también están conectadas con un conductor de tierra de baja resistencia. Por lo tanto, estos electrodomésticos deben tener su chasis conectado a tierra eléctrica (EE. UU.: tierra) mediante un conductor de tierra independiente ( de color verde/amarillo en la mayoría de los países, verde en India, EE. UU., Canadá y Japón). La conexión a tierra se logra con un cable de red de tres conductores, que generalmente termina en un conector de CA de tres clavijas que se enchufa a una toma de CA correspondiente.
Los enchufes están diseñados de tal manera que la conexión al conductor de tierra de protección debe ser la primera conexión al enchufarlos. También debe ser la última en romperse al retirar el enchufe. [1]
Una falla en el aparato que haga que un conductor activo entre en contacto con la carcasa hará que fluya una corriente en el conductor de tierra. Si es lo suficientemente grande, esta corriente disparará un dispositivo de sobrecorriente ( fusible o disyuntor [CB]) y desconectará el suministro. El tiempo de desconexión tiene que ser lo suficientemente rápido para no permitir que se inicie la fibrilación si una persona está en contacto con la carcasa en ese momento. Este tiempo y la clasificación de corriente a su vez establecen una resistencia de tierra máxima permisible. Para proporcionar protección complementaria contra fallas de alta impedancia, es común recomendar un dispositivo de corriente residual (RCD), también conocido como disyuntor de corriente residual (RCCB), interruptor de circuito de falla a tierra (GFCI) o disyuntor operado por corriente residual con protección de sobrecorriente integral (RCBO), que cortará el suministro de electricidad al aparato si las corrientes en los dos polos de la fuente de alimentación no son iguales y opuestas.
Instalaciones eléctricas en las que el chasis se conecta a tierra con un terminal independiente, en lugar de a través del cable de red. En efecto, esto proporciona la misma desconexión automática que la Clase I, para equipos que de otro modo serían de Clase 0.
Un aparato eléctrico de clase II o de doble aislamiento utiliza un aislamiento protector reforzado además del aislamiento básico. Por lo tanto, ha sido diseñado de tal manera que no requiere una conexión de seguridad a tierra eléctrica .
El requisito básico es que ningún fallo aislado pueda dar lugar a una tensión peligrosa que pueda provocar una descarga eléctrica y que esto se consiga sin depender de una carcasa metálica conectada a tierra. Esto se consigue normalmente, al menos en parte, colocando al menos dos capas de material aislante entre las partes activas y el usuario, o utilizando un aislamiento reforzado.
En Europa , un aparato con doble aislamiento debe estar etiquetado como Clase II o con doble aislamiento o llevar el símbolo de doble aislamiento: ⧈ (un cuadrado dentro de otro cuadrado). Por lo tanto, el aparato no debe conectarse a un conductor de tierra porque la carcasa de alta impedancia solo provocará corrientes de falla bajas que no pueden activar el interruptor fusible. [1]
Las fuentes de alimentación de CA/CC aisladas (como los cargadores de teléfonos móviles) suelen estar designadas como Clase II, lo que significa que los cables de salida de CC están aislados de la entrada de CA. La designación "Clase II" no debe confundirse con la designación "Clase 2", ya que esta última no está relacionada con el aislamiento (se origina en la norma UL 1310, que establece límites en la tensión/corriente/potencia máximas de salida).
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Estos dispositivos tienen una conexión a tierra funcional (FE). Esta se diferencia de una conexión a tierra de protección en que no ofrece protección contra descargas eléctricas de voltaje peligroso. Sin embargo, sí ayuda a mitigar el ruido electromagnético o EMI. Esto suele ser importante en el diseño de audio y médico. Tenga en cuenta que, como también incluyen doble aislamiento, significa que los usuarios no podrán entrar en contacto con ninguna pieza activa.
Un aparato de Clase III está diseñado para ser alimentado desde una fuente de alimentación de voltaje extra bajo ( SELV ) separada. El voltaje de una fuente de alimentación SELV es lo suficientemente bajo como para que, en condiciones normales, una persona pueda entrar en contacto de forma segura con un conductor energizado sin riesgo de descarga eléctrica. Por lo tanto, no se requieren las características de seguridad adicionales requeridas por los aparatos de Clase I y Clase II. En concreto, los aparatos de Clase III están diseñados sin un conductor de tierra y no deben conectarse a la toma de tierra de la fuente de alimentación SELV. [1] [ ¿Por qué? ] En el caso de los dispositivos médicos, el cumplimiento de la Clase III no se considera protección suficiente y, además, se aplican regulaciones estrictas a dichos equipos. [2]
La etiqueta de Clase III no garantiza la seguridad de un dispositivo en ningún aspecto que no sea el de descarga eléctrica. Incluso con voltajes bajos, el uso abusivo o no previsto (como el desmontaje o la instalación incorrecta [3] ) puede producir resultados peligrosos. Aunque no debería haber riesgo de recibir una descarga eléctrica de los aparatos de Clase III, se deben tener en cuenta otros peligros eléctricos (como el sobrecalentamiento y el incendio). Por ejemplo, una computadora portátil o un teléfono móvil pueden calificar como un aparato de Clase III si se cargan a través de un adaptador SELV externo, aunque la batería incorporada pueda suponer un riesgo de incendio.