電気機器業界では、安全が最優先事項です。試験機器の仕様を決定する場合でも、電気システムを設計する場合でも、産業施設を管理する場合でも、理解することが重要です。 CAT定格 （カテゴリ定格）は、電気的危険から人員と機器を保護するために不可欠です。国際電気標準会議（IEC）によって定義されたこれらの安全分類は、電気試験および測定機器が安全に動作できる環境を決定します。.
VIOX Electricでは、適切なCAT定格仕様を含む、厳格な安全基準を満たすように設計された電気機器を製造しています。この包括的なガイドでは、CAT定格の意味、その重要性、およびアプリケーションに適した定格を選択する方法について説明します。.
CAT定格とは？
CAT定格 は、測定、制御、および実験室アプリケーションで使用される電気機器の国際安全規格であるIEC 61010-1に基づいて確立された過電圧カテゴリです。「CAT」という用語は「カテゴリ」の略であり、これらの定格は、耐える能力に基づいて電気試験機器を分類します。 過渡過電圧—電気システムで発生する突然の電圧スパイク。.
CAT定格の目的
CAT定格は、いくつかの重要な機能を果たします。
- ユーザーを保護する 感電およびアークフラッシュ事故から
- 機器の故障を防ぐ 電圧トランジェントが原因
- 安全要件を標準化する 電気業界全体で
- 適切な機器の選択をガイドする 特定の電気環境向け
- コンプライアンスを確保する 職場の安全規制（NFPA 70E、OSHA）に準拠
CAT定格は ない 単なる電圧測定範囲です。マルチメータは最大1000Vまで測定できますが、そのCAT定格は、壊滅的な故障なしに安全に耐えることができる過渡エネルギーの量を決定します。.
過渡過電圧の背後にある科学
電気システムは 過渡過電圧—数千ボルトに達する可能性のある、短時間だが強力な電圧スパイク。これらのトランジェントは、次のものから発生します。
- 電力線に結合された落雷
- 大規模な産業負荷（モーター、変圧器）の切り替え
- 短絡イベント
- コンデンサの切り替え操作
- 電力網の変動
これらのスパイクはマイクロ秒（通常は50 µsec）しか持続しませんが、機器をアークさせたり、爆発させたり、壊滅的に故障させたりするのに十分なエネルギーを運びます。電源に近いほど、利用可能な故障電流が高くなり、トランジェントがより強力になります。.
4つのCAT定格カテゴリの説明
IEC 61010-1規格は、電気配電システム内の異なる場所に対応する4つの測定カテゴリを定義しています。
CAT I：保護された電子回路
CAT I 回路の測定に適用されます 主電源に直接接続されていない または特別に保護された二次回路。.
主な用途:
- 安定化されたDC電源で駆動される電子回路
- バッテリー駆動デバイス
- 信号レベルの測定
- 通信機器
- 保護された低電圧センサー回路
- 実験室用ベンチ機器
過渡保護レベル： 最大800V（150Vの動作電圧時）
主な特徴： 主電源からの絶縁により、高エネルギートランジェントのリスクが最小限に抑えられます。.
CAT II：単相レセプタクル回路
CAT II 回路の測定をカバーします 標準的な電気コンセントに接続されている およびプラグイン負荷。.
主な用途:
- 家庭用電化製品（洗濯機、冷蔵庫）
- ポータブル電動工具
- デスクトップコンピューターおよびオフィス機器
- 住宅用配線およびコンセントのテスト
- 使用場所の電気機器
過渡保護レベル： 最大4,000V（600Vの動作電圧時）
主な特徴： 標準的なコンセントに接続されたエンドユーザー機器およびポータブルデバイスに適しています。.
CAT III：固定された建物設置回路
CAT III の測定に適用されます 恒久的に設置された配電システム 建物内。.
主な用途:
- 配電盤と回路遮断器
- 三相配電システム
- 母線とフィーダー
- 業務用照明システム
- 固定モーターとHVAC機器
- 開閉装置と多相モーター
- 太陽光発電設備
過渡保護レベル： 最大6,000V（600Vの動作電圧時）、8,000V（1000V時）
主な特徴： 配電機器に近接しているため、より強力な過渡現象が発生する、より高いエネルギー環境。.
CAT IV：電力会社サービスおよび一次電源
CAT IV を表します 最高レベル 電源またはその付近での測定に対する保護。.
主な用途:
- 電力会社の電気メーター
- 一次過電流保護デバイス
- サービス入口設備
- 屋外の電力線（架空または地中）
- 地下のユーティリティボルト
- 電柱から建物へのサービスドロップ
- 主なサービス遮断器
過渡保護レベル： 最大12,000V（1000Vの動作電圧時）
主な特徴： ユーティリティレベルで遭遇する最も深刻な過渡過電圧に対する最大限の保護。.
CAT定格比較表
| カテゴリ | システム内の場所 | 過渡レベル（600V） | 過渡レベル（1000V） | エネルギーレベル | 代表的な用途 |
|---|---|---|---|---|---|
| CAT I | 保護された回路 | 800V | 該当なし | 最低 | 電子機器、バッテリー、信号 |
| CAT II | コンセントレベル | 4,000V | 2,500V | 低 | 家電製品、携帯用工具 |
| CAT III | 配電レベル | 6,000V | 8,000V | 高 | パネル、固定機器、太陽光発電 |
| CAT IV | 電力会社サービス | 8,000V | 12,000V | 最高 | メーター、サービスエントランス、ユーティリティ |
CATカテゴリによる電圧定格の理解
完全なCAT定格には カテゴリと電圧レベルの両方が含まれます, 、「CAT III 600V」または「CAT IV 1000V」など。この二重仕様は、適切な機器を選択するために重要です。.
重要な原則：カテゴリは電圧に優先する
低電圧でのより高いカテゴリは、高電圧でのより低いカテゴリよりも多くの保護を提供します。.
例
- CAT IV 600V > CAT III 1000V > CAT II 1000V
CAT II 1000VはCAT IV 600Vよりも高い動作電圧定格を持っていますが、CAT IV機器は、より堅牢な内部設計、より大きな沿面距離と空間距離、およびより高いエネルギー耐性能力により、優れた過渡保護を提供します。.
インパルス耐電圧（Uimp）規格
| 使用電圧 | CAT I | CAT II | CAT III | CAT IV |
|---|---|---|---|---|
| 50V | 500V | 500V | 800V | 1,500V |
| 150V | 800V | 2,500V | 4,000V | 6,000V |
| : 300V | 1,500V | 4,000V | 6,000V | 8,000V |
| 600V | 2,500V | 4,000V | 6,000V | 8,000V |
| 1000V | 4,000V | 6,000V | 8,000V | 12,000V |
CAT定格が安全にとって重要な理由
不適切なCAT定格を使用した場合の結果
電気事故の法医学的調査により、適切なCAT定格のない、またはタスクに対して不十分な定格のテスト機器を使用すると、次の結果になる可能性があることが明らかになりました。
- アークフラッシュ爆発： 過渡現象が機器の能力を超えると、内部コンポーネントが故障し、テストリードに伝播するプラズマアークが発生する可能性があります
- 感電： 絶縁破壊により、ユーザーが危険な電圧にさらされます
- 機器の破壊： 内部回路が瞬時に破壊されます
- 火災の危険： 故障した機器は周囲の可燃物に引火する可能性がある
- 重大な負傷または死亡事故: オペレーターへの火傷、心停止、または爆発による外傷
米国労働統計局によると、毎年数百人の電気作業員がアークフラッシュや感電事故により負傷または死亡しています。これらの事故の多くは、適切な機器の選択によって防ぐことができます。.
CAT定格を可能にする設計機能
より高いCAT定格で認証された試験装置は、強化された安全機能を組み込んでいます:
- 沿面距離と空間距離の増加: 導電性部品間の物理的な分離の拡大
- 二重絶縁設計: 感電の危険を防ぐための絶縁の多層構造
- 高エネルギーヒューズ: 高い故障電流を安全に遮断するように設計された特殊なヒューズ
- 堅牢な内部コンポーネント: 過渡エネルギーに耐えることができる材料と構造
- アークバリア: 内部アークを封じ込める物理的なバリア
- 電圧制限回路: 過剰なエネルギーを迂回させる保護システム
適切なCAT定格の選択方法
ステップ1: 作業環境を特定する
測定を行う場所を特定する:
- 電子機器のベンチ作業 → CAT I
- 家庭用コンセントと電化製品 → CAT II
- 業務用配電盤 → CAT III
- 電力会社のサービス設備 → CAT IV
ステップ2: 適切なカテゴリを選択する
遭遇する可能性のある最も高いカテゴリの定格の機器を常に選択してください。. より低いカテゴリの環境では、より高い定格の機器を安全に使用できますが、 その逆は絶対にしないでください。.
ステップ3: 電圧定格を確認する
電圧定格がアプリケーションの最大電圧以上であることを確認してください:
- 住宅/軽商業 (120-240V) → 300Vまたは600V定格
- 産業用 (277-480V) → 600V定格
- 高電圧産業用 (最大1000V) → 1000V定格
ステップ4: テストリードとアクセサリを確認する
重要： テストリード、プローブ、およびアクセサリは、 機器と同じまたはより高いCAT定格を持っている必要があります。 定格の高いメーターと定格の低いリードの組み合わせは、危険な不一致を生み出します。.
アプリケーション別選択ガイド
| アプリケーションの種類 | 推奨されるCAT定格 | 定格電圧 |
|---|---|---|
| 電子機器の修理/開発 | CAT I | : 300V |
| 住宅用HVACサービス | CAT II | 600V |
| 業務用電気メンテナンス | CAT III | 600V |
| 産業施設の管理 | CAT III | 1000V |
| 太陽光発電の設置/テスト | CAT III | 1500V |
| 電力メーターの検針 | CAT IV | 600V |
| サービスエントランス作業 | CAT IV | 1000V |
業界別の実際のアプリケーション
工業生産
製造施設では、以下の用途にCAT III機器が必要です:
- モーター制御センターのテスト
- 配電盤のトラブルシューティング
- 生産設備のメンテナンス
- 三相電力の監視
商業建設
電気工事請負業者は、以下の用途にCAT III/IV機器が必要です:
- 新規設置の検証
- サービスエントランスの試運転
- ロードセンターのテスト
- コードコンプライアンス検証
再生可能エネルギー
太陽光発電の設置業者は、以下の用途にCAT III 1500V機器を使用する必要があります:
- 太陽光発電アレイのテスト (IEC 61730-1はPVモジュールをCAT IIIとして分類しています)
- インバーターの試運転
- ストリング電圧測定
- システム性能検証
電力会社および配電
電力会社の作業員は、以下の作業にCAT IV機器が必要です。
- メーターの設置と検針
- 一次保護機器の試験
- 変圧器のメンテナンス
- サービスドロップの検証
コンプライアンスと規格
主要な規格と規制
- IEC 61010-1: 測定機器の国際安全規格
- UL 61010B-1: IEC 61010-1の北米版
- CSA 22.2-1010.1: カナダの安全基準
- NFPA 70E: 職場の電気安全規格
- OSHA 1910 Subpart S: 電気安全規制
- IEC 60664: 低電圧システムの絶縁協調
第三者認証
信頼できる機器は、独立した試験機関によって認証されている必要があります。
- UL（アンダーライターズ・ラボラトリーズ）
- TÜV (Technischer Überwachungsverein)
- CSA（カナダ規格協会）
- CEマーキング (欧州適合)
警告： 適切な認証がない機器、または「CAT定格」のような曖昧なマーキング（特定のカテゴリと電圧がない）がある機器は、安全が重要な用途には信頼すべきではありません。.
VIOX Electricの安全への取り組み
VIOX Electricでは、安全を最優先事項として電気機器を設計および製造しています。当社の製品は、IEC 61010-1の要件を満たし、それを超えるように厳格な試験を受けており、すべての機器がCAT定格で示される保護レベルを提供することを保証します。.
当社の品質保証プロセス
- 設計検証: CADモデリングとシミュレーションにより、沿面距離/空間距離を検証
- プロトタイプ試験: 物理的なプロトタイプは、インパルス耐電圧試験を受ける
- 第三者認証: 独立した研究所が適合性を検証
- 製造品質管理: すべてのユニットは出荷前にテスト済み
- 継続的な改善: 現場からのフィードバックが継続的な設計改善を推進
よくある質問
Q1: CAT IIIの用途にCAT IIメーターを使用できますか？
いいえ。 作業環境よりも低いカテゴリの機器を使用することは非常に危険です。機器は存在する過渡電圧に耐えられず、アークフラッシュ爆発や感電を引き起こす可能性があります。常に必要なカテゴリと一致させるか、それ以上のカテゴリを使用してください。.
Q2: CAT III 600VメーターがCAT II 1000Vメーターよりも高価なのはなぜですか？
CAT III機器は、より堅牢な内部構造、より大きな沿面距離と空間距離、高エネルギーヒューズ、および強化された絶縁システムを必要とします。これらの設計上の特徴は製造コストを増加させますが、動作電圧が低い場合でも、より高エネルギーの過渡現象に対して優れた保護を提供します。.
Q3: すべてのアクセサリでCAT定格を一致させる必要がありますか？
はい。 テストリード、プローブ、クランプ、およびすべてのアクセサリは、機器の定格と同等以上のCAT定格を持っている必要があります。CAT IIリードを備えたCAT IVメーターは、危険な不一致を生み出します。.
Q4: 使用電圧と過渡電圧の違いは何ですか？
使用電圧 は、機器が測定できる最大連続電圧です。. 過渡電圧 は、機器が損傷したり、感電の危険を生じさせたりすることなく耐えることができる短いスパイクです。CAT定格は主に過渡保護に対処するものであり、測定範囲ではありません。.
Q5: CAT IV機器をCAT I、II、またはIIIの用途に使用できますか？
はい。 より低いカテゴリの環境では、常に高いカテゴリの機器を使用できます。CAT IIの作業にCAT IV機器を使用すると、追加の安全マージンが得られますが、必要以上に高価になる可能性があります。.
Q6: CAT定格機器はどのくらいの頻度でテストまたは再認証する必要がありますか？
メーカーの推奨事項および職場の安全プロトコル（通常は年次点検）に従ってください。使用前に毎回、絶縁、テストリード、またはプローブ先端の損傷を目視検査してください。損傷した機器は、損傷がCAT定格保護を損なう可能性があるため、直ちにサービスから取り外す必要があります。.
結論: 適切なCAT定格の選択による安全の優先
CAT定格を理解することは、単なる技術仕様ではなく、重大な怪我や死亡を防ぐことができる重要な安全要件です。作業環境に適したCAT定格のテストおよび測定機器を選択することで、自分自身、チーム、および機器を過渡過電圧の目に見えない危険から保護します。.
重要なポイント
- CAT定格は、単なる測定範囲ではなく、過渡過電圧保護を示します
- カテゴリ番号が高いほど、より強力なトランジェントに対する保護が強化されます
- 常に機器のカテゴリを作業環境と一致させる（またはそれ以上）
- 電圧定格とカテゴリ定格は連携して機能します。両方が適切である必要があります
- テストリードとアクセサリは、機器のCAT定格と一致する必要があります
- 信頼できるメーカーの認定機器のみを使用してください
- コストを節約するために安全を妥協しないでください
で VIOXエレクトリック, 、当社は最高の安全基準を満たす電気機器の提供に取り組んでいます。住宅作業用のCAT II機器が必要な場合でも、ユーティリティアプリケーション用のCAT IV機器が必要な場合でも、当社の製品はお客様の作業に必要な保護と信頼性を提供します。.
VIOX ElectricのCAT定格機器および安全ソリューションの詳細については、当社の技術チームにお問い合わせいただくか、以下をご覧ください。 viox.com.
VIOX Electricについて: VIOX Electricは、電気機器の大手B2Bメーカーであり、国際的な安全基準を満たすように設計されたテスト機器、測定デバイス、および配電ソリューションを専門としています。数十年にわたる業界経験を持つVIOX Electricは、電気請負業者、産業施設、電力会社、および世界中の再生可能エネルギーの専門家にサービスを提供しています。.
