什么是CAT等级?

根据国际电子电工委员会IEC1010-1的定义,我们把电工工作的区域分为四个等级,分别称作CAT I,CAT II,CAT III和CAT IV。CAT等级是向下兼容的,也就是说,一块CAT IV的表用在CAT I,CAT II,CAT III下使用是完全安全的,但是一块CAT I的万用表用在CAT II,CAT III和CAT IV环境下使用就不保证安全了。

CAT等级对用户意味着什么

CAT等级意味着对客户的人身安全承诺,它不仅仅是耐高压!CAT等级严格规定了电气工作人员在不同级别的电气环境中可能遇到的电气设备的类型以及在这样的区域中工作所使用的测量工具必须要遵循的安全标准。CAT后面的电压数值则表示了他们能够收到电压冲击的上限。
例如,一个CAT III 600V的万用表,表示该表可以在CAT I,II和III区域安全使用,在这三个区域里如果该表收到最高600V的电压冲击,表不会对人体安全产生威胁,但是这款表在CAT IV域使用时,或者到700V的高压冲击的时候,就不能保证同样的安全了。CAT等级是向下兼容的,也就是说,一块CAT IV的表用在CAT I,CAT II,CAT III下使用是完全安全的,但是一块CAT I的万用表用在CAT II,CAT III和CAT IV环境下使用就不保证安全了,表可能发生爆炸、燃烧威胁到你的安全。

CAT等级划分

  • CAT I:通过变压器或者类似设备连接到墙上插座的二次电气线路,例如电子仪器设备类。有保护措施的电子设备、任何高压、低压回路,如办公室内部的复印机等。
  • CAT II:通过电源线连接到室内插座的用电设备的一次电气线路,如移动式工具,家电等。家用电器、便携工具(电钻等)、家用插座,距离三类线路10米以上的插座或者距离四类线路20米以上的插座。
  • CAT III:直接连接到配电盘的大型设备的一次线路及配电盘与插座之间的电路线路(三相分配电路包括单个商业照明电路)。位置固定的设备,如多相马达、多相闸盒;大型建设物内部的照明设备、线路;工业现场(车间)的机床、电源配电盘等。
  • CAT IV:三相公用供电设备和室外供电线路设备。涉及到『初始连接』的设备,如电站的电力分配系统;电力仪表,前端过置保护,任何室外输电线路。

如何理解CAT等级

CAT等级有各自的工作电压和瞬时峰值电压。CAT等级的工作电压分为:50V,150V,300V,600V,1000V。工作电压越高意味着能够承受的瞬时峰值电压也越高。
如下表所示:

等级 瞬时峰值
CAT IV 600V 8kV impulse
CAT III 600V 6kV impulse
CAT III 1000V 8kV impulse
CAT II 600V 4kV impluse
CAT II 1000V 6kV impulse

下图有更详细的数据:

CAT III 600V比CAT II 1000V更安全

人们往往无法理解这一点,为什么只能承受600V电压的设备的比1000V更安全?
这里涉及到信号源阻抗的问题。信号源阻抗越大,CAT等级越低。由表1可知,CAT III等级的阻抗为2欧姆,CAT II等级的阻抗时12欧姆,即CAT II等级的源阻抗是CAT III等级阻抗的6倍。所以,虽然CAT III等级的电压虽小,但阻抗也小,电流大,从而能够承受更高能量的信号,所以说CAT III 600V比CAT II 1000V安全。
同一个CAT等级下,工作电压越高,其安全等级也越高(同一CAT等级的源阻抗相同)。例如:CAT III 1000V(8kV 瞬时高发)比CAT II 600V(6kV瞬时高压)更安全。
如果您需要测试一个电力电路,你应该会用到一个CAT III 600V或CAT IV 600V/CAT III 1000V的仪表,配套CAT IV-600V/CAT III-1000V测试线和探头。

常见问题

问:PicoScope的CAT I等级的高压探头TA044为什么配套 CAT III 1000V等级的探头尖端?是不是厂家弄错了。
答:不是。Pico所有的高压差分探头配套的都是CAT III等级的探头尖端。如下图所示。TA044整体上是一个在CAT I 环境中能够安全使用的设备,能够测量的最大单端电压7kV。探头尖端采用的是工作电压1000V的CAT III等级,该等级下能够承受的瞬时最大尖峰电压是8kV,所以CAT III等级的探头尖端 用起来更加安全。


本文转载自:CAT 等级

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