储能电气和结构设计 | 什么是电气间隙与爬电距离?

科技   2024-12-05 14:54   上海  


01 什么是:电气间隙与爬电距离


电气间隙(Clearence)和爬电距离(Creepage Distance)是电气安全设计中两个重要的概念,它们主要用于防止电气设备中的绝缘部分因过高的电压而导致击穿或闪络现象,从而保证设备的安全运行。



1、电气间隙(Electrical Clearance)


电气间隙是指两个导电部件之间最短的直线距离,或者是带电部分与地之间的最短空间距离。这个距离是为了确保即使在最不利的条件下,例如湿度增加、污染沉积等因素的影响下,也能防止发生击穿或电弧放电的现象。


这个距离必须足够大,以确保在正常工作条件下以及在可能的过电压条件下,两个导电部件之间不会发生电弧放电或击穿。


电气间隙的大小取决于电压等级、绝缘材料的耐受能力以及环境条件等因素。


电气间隙的大小取决于以下几个因素:


● 工作电压:电压越高,所需的电气间隙越大。

● 环境条件:包括温度、湿度、海拔高度以及污染程度等。

● 绝缘材料的特性:不同的材料具有不同的电气强度,这会影响电气间隙的要求。



2、爬电距离(Creepage Distance)


爬电距离是指两个导电部件之间沿绝缘表面的最短路径长度。它考虑的是沿着绝缘材料表面的电流路径,而不是直接的空间距离。爬电距离同样是为了避免在高电压下发生表面击穿或电弧放电。


这个距离同样必须足够大,以防止在污染或潮湿条件下,由于表面放电而导致的电气击穿。


爬电距离的确定也要考虑电压等级、绝缘材料的表面特性、环境条件等因素。


影响爬电距离的因素包括:


● 工作电压:同电气间隙一样,电压越高,所需的爬电距离也越大。

● 环境条件:特别是湿度和污染水平,这些因素会降低绝缘材料的表面电阻,从而增加爬电的风险。

● 绝缘材料的表面特性:如材料的吸湿性、表面粗糙度等。



02 哪些工种需要了解电气间隙与爬电距离


储能电气工程师结构工程师都需要了解电气间隙与爬电距离。


BMS安规设计包括:电气间隙爬电距离,两者距离都是为了进行电气隔离,防止人员触电和意外火灾,直观的感受就是下图中高压电路部分与低压的隔离带宽。


主要包括三个方面:

(1) BMS板间高压电路与高压电路之间

(2)高压采集电路部分与BMS壳体之间的距离

(3)BMS板间高压电路与低压电路之间的距离。


BMS安规设计时考虑两个因素:一是安规距离,二是安规器件;


安规距离指前面提的电气间隙与爬电距离,要制定出一个具体的量值满足对应的安规绝缘要求。


安规器件就是指隔离处的变压器、数字隔离器等器件,它们要经过安规认证或经过实际安规测试。


03 电气间隙--国标速查表


04 爬电距离--国标速查表


END

编辑 | 袁白钰莹

来源 | 储能PACK教程


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