電氣設(shè)備和提高電氣設(shè)備防護等級的方法

陳俊航

湖北宜昌三峽大學電氣與新能源學院，湖北宜昌 443000

1 概述

電氣設(shè)備是電力系統(tǒng)設(shè)備的一個重要組成部分，它的主要組成部分有發(fā)電機、短路線、變壓器以及最常見的電力線路等。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，電力已經(jīng)成為我們生產(chǎn)生活中不可缺少的一部分，大到工廠大型制造設(shè)備，小到日常照明，我們都離不開電。電能通過電氣設(shè)備來進行轉(zhuǎn)化，讓我們能夠享受電能帶來的諸多便利之處。目前，隨著電氣設(shè)備的增多，用電安全也成為我們?nèi)找骊P(guān)注的重點，電氣設(shè)備是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分，我們需要對其安全給予足夠的重視，防止出現(xiàn)用電危險。

2 電氣設(shè)備安全用電基礎(chǔ)分析

1）確保電氣設(shè)備絕緣。這是電氣設(shè)備保障人身安全以及電氣設(shè)備能夠正常工作的一個前提條件，如果絕緣保障措施不足，電氣設(shè)備就不應(yīng)當投入使用。我們可以通過不同的參數(shù)來衡量絕緣措施的安全性，例如絕緣電阻，它指的是絕緣體在既定的基礎(chǔ)之上的直流電阻，它是用來衡量電氣設(shè)備絕緣性能的一個最基礎(chǔ)的指標，也是我們用來衡量電氣安全的一個重要參照物，電阻的安全值應(yīng)當隨著環(huán)境等要素的改變而改變；

2）電氣設(shè)備的安全距離。電氣設(shè)備所產(chǎn)生的電力磁場有一定的作用范圍，我們需要讓電氣設(shè)備與人以及其他導(dǎo)電體之間有一個安全距離，一些大型的電氣設(shè)備尤其應(yīng)當引起關(guān)注。一般情況下，我們對于配電線以及變電設(shè)施等危險性較高的電氣設(shè)備必須要有一個有效的安全距離，不能夠在安全距離以內(nèi)出現(xiàn)頻繁的人員活動；

3）確定合理的安全流量。這主要是與電氣設(shè)備的用途以及所采用的材料有關(guān)，我們應(yīng)當分析其特點，進而采用一個比較合理的流量。該流量將確保電氣設(shè)備的正常運行，同時又避免過大的流量對電氣設(shè)備的安全照成損害。

3 電氣設(shè)備防護等級分級

我們可以通過IP系統(tǒng)來對電氣設(shè)備保護等級進行一個評價，在這個套系統(tǒng)中，我們考慮的因素主要是電氣設(shè)備的防灰塵、防水侵害以及防止碰撞，用不同的數(shù)值來表示相對應(yīng)的等級。一般情況下，我們在IP后添加兩個數(shù)字來代表電氣設(shè)備的防護安全級別，數(shù)值越高，表示安全系數(shù)越大，第一個數(shù)字主要代表設(shè)備的在防塵方面的效果，第二個數(shù)字表示電氣設(shè)備防水性能。接下來我們就詳細介紹不同級別所代表的具體含義。

首先來看防塵方面不同級別所代表的含義：這里一共分為七個級別，最低基本是：0，它代表的含義是該電氣設(shè)備基本上沒有保護；1級別指的是電氣設(shè)備能夠防止超過直徑為50mm物質(zhì)進入電氣設(shè)備里，我們可以以比較形象的比喻來解釋這一現(xiàn)象，那就是我們得手掌是安全的，無法進入電氣設(shè)備內(nèi)；2級別情況下，超過12mm的物體無法進入，簡單來說我們的手指頭都無法進入；3級別可以防止直徑超過2.5mm的物質(zhì)進入，也就是說稍微粗一點的金屬絲都進入不了電氣設(shè)備；4級保護的情況下，只要直徑超過1mm的物體都會被隔離，也就是說非常細小的金屬絲都無法進入；5級保護可以有效的防塵，它可以確保電氣設(shè)備內(nèi)不會出現(xiàn)有害物質(zhì)堆積的現(xiàn)象；6級保護為最高級，它可以起到防塵的效果，灰塵根本無法進入電氣設(shè)備，實現(xiàn)真正意義上的防塵保護。

接下來我們看一下防水功能的級別，防水功能共分為9個級別，分別是0-8級。同防塵一樣，0級別代表的是毫無防備，電氣設(shè)備直接裸露在水滴之下；1級防護下，電氣設(shè)備可以抵抗90度垂直滴入電氣設(shè)備的水滴，具有最起碼的保護功能；2級防護下的電氣設(shè)備可以基本防止以十五度垂直角而產(chǎn)生的水花噴射；3級防護在2級防護的基礎(chǔ)之上進行了提升，可承受水花噴射的角度由15°增加到了60°；4級防護下，電氣設(shè)備可以經(jīng)受的住從任何角度噴射的水花，但這并不意味著能夠完全防水，它會允許有限的水流進入電氣設(shè)備；5級保護設(shè)施下的能夠承受的不僅僅是噴射，而是低壓噴水，同樣它并不能夠完全將水阻止在外，它還是會允許有限的水花進入；6級防水情況與5級基本類似，但水壓由低壓便成為高壓，依舊只會有有限的水花突破防護層進入電氣設(shè)備；在7級保護中，我們可以將電氣設(shè)備短時間放入深度低于1m的水中，在半個小時內(nèi)不會有水進入；8級是防水的最高級別，這種保護可以使電氣設(shè)備與水絕緣，能夠承受長時間的水下浸泡，并且電氣設(shè)備內(nèi)部不會有水侵入。

4 電氣設(shè)備保護設(shè)備簡介

為了對電氣設(shè)備進行有效的保護，我們通常采用不同的設(shè)備來對其進行保護。接下來本文就對我們常用的設(shè)備類型來進行了解。

首先是電氣保護遮攔，這個保護主要是防止大狀物體接近電氣設(shè)備，例如人或者動物，它一般情況下需要滿足防塵1級保護，這樣才能達到保護的目的，這種設(shè)備一般應(yīng)用于干燥的室內(nèi)電氣設(shè)備保護。

其次是電氣保護阻擋物，它的主要功能是防止意外觸電事件發(fā)生，在人無意識得接觸電氣設(shè)備時導(dǎo)致人體產(chǎn)生危險。這是在人口密集處放置的電氣設(shè)備所應(yīng)當具備，從上述分析來看，我們起碼要將其的防護標準提高到2級保護以上，同時注意防水，將防水級別將視電氣設(shè)備具體環(huán)境而確定。

最后是電氣保護外殼。前面所闡述的保護裝置是比較粗放的保護，電器保護外殼才是最重要的保護裝置，他可以從任何角度保護觸及帶電體的安全，它由絕緣體材料構(gòu)成，有的還在此基礎(chǔ)上附加上具有一定厚度的金屬護罩將其包圍。我們判斷電器設(shè)備的防護級別最主要是通過評價該保護外殼進行。

5 提高電氣設(shè)備保護等級的建議

5.1 合理設(shè)定電氣保護等級

前文所述，電氣保護等級由兩大類共16個級別構(gòu)成，我們在選擇不同保護級別時，需要考慮電氣所處的實際情況。例如，在防塵與防水兩方面的選擇上，我們對地方差異應(yīng)當進行充分考慮，北方風沙較大，防塵級別先對與南方而言要高，南方雨水較多，因此防水級別相對北方而言要高。我們不能盲目將防護級別定得太高，要因地制宜，以免造成浪費。

5.2 合理配置電氣設(shè)備內(nèi)部裝置

電氣設(shè)備主要由散熱器、外殼和電氣元件構(gòu)成，我們可以將這些元件進行合理的安排，將主要電氣元件分別設(shè)置于互相分隔開的第一空間和第二空間內(nèi)；僅在第一空間的頂部設(shè)置散熱孔；將所述需要散熱的元件安裝在印刷電路板上，將該印刷電路板安裝在第一空間上以封閉該第一空間，且在該印刷電路板面向第一空間的一側(cè)上不形成布線層。

這種新穎的布局可以再很大程度上提高強化電氣設(shè)備的散熱功能，對于其使用壽命可以得到極大的延伸。最為關(guān)鍵的是，相對于傳統(tǒng)電氣配置而言，它可以再外部配置相同的情況下，提高電氣設(shè)備防止人體接近殼內(nèi)危險部件和防止固體異物進入殼內(nèi)設(shè)備防護等級

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