原创 协议标准第007篇 安装类别 CAT

[初次发表 25-04-05  最后编辑：25-04-28]

    这个话题适用于交流电应用，通常是与市电相关的。

    设想遇到这样一个情况：你需要在市电插座那里直接测量电压。你手边有2块量程合适的电压表，一个是CAT I，另一个是CAT II ，哪个可以用，哪个不能用？看完本文你就知道答案。

    电子电气仪表会标注CAT，后面附带一个罗马数字 I/II/III/IV（1/2/3/4)。这个标志与人身安全相关，指示该仪器仪表可以承受的电压范围。

    CAT 最早由 IEC 组织在 IEC 1010 中定义，全名是 Installation Category。在 GB 4793.1-2001 中被翻译为”安装类别“。安装，指的是被测对象在电气系统中的位置，而不是电气电子仪表的位置。见下图。对于CAT，有的文献会用 Overvoltage Category 来解读，缩写为OVC。

    仪器仪表为什么要区分被测对象的安装位置？是因为电源线路的非理想性——瞬态过电压（Transient Overvoltage）。另见协议标准第009篇。

        CAT IV ——越靠近发电端（电源），瞬态过电压越高，越难以预测。家用电表、过流保护开关就是此类。

        CAT III ——电能进入建筑物的室内电网，在配电设备的吸收元件、导线分布参数的影响下，瞬态过电压的峰值会下降。

        CAT II ——从室内电插座取电的设备，例如冰箱，吸尘器，设备内部有吸收元件，可以进一步抑制瞬态过电压。

        CAT I ——那些受到良好保护的电子电路，例如直流稳压器供电的运算放大器。

    下表是不同CAT等级对应的瞬态过电压。英文表格没有体现CAT IV，所以节选了GB 4793.1的内容作为补充。

    （来自Ref 1）

    测量时，要根据被测对象的安装位置来选择安全的仪器仪表。不要让不安全的电流流过自己的身体哦！为什么是电流，参看协议标准第010篇。

    仪表上CAT字样前后附带的电压值，指的是额定电压，不是瞬态电压。

   CAT I 类的仪表最不耐瞬态过压，所以不适合直接测量CAT III的位置，例如市电插座。如果不得不使用，一定要配套一个变压器来降压。

    在使用上面的表格时，还需要考虑设备使用地点的海拔高度。海拔对电路可承受的脉冲电压有不可忽视的影响。一个规律是：海拔下降，电压升高。上面的表格对应的海拔高度是2000m，在较低海拔使用时，按下表修正。

Ref

1. Isolation and Safety Standards For Electronic Instruments. National Instruments. 1998

2. GB 4793.1-2007.测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第1部分 通用要求