電氣設備和提高電氣設備防護等級的方法

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

電氣設備是電力系統(tǒng)設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備，小到日常照明，我們都離不開電。電能通過電氣設備來進行轉(zhuǎn)化，讓我們能夠享受電能帶來的諸多便利之處。目前，隨著電氣設備的增多，用電安全也成為我們?nèi)找骊P注的重點，電氣設備是電力系統(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 電氣設備安全用電基礎分析

1）確保電氣設備絕緣。這是電氣設備保障人身安全以及電氣設備能夠正常工作的一個前提條件，如果絕緣保障措施不足，電氣設備就不應當投入使用。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之上的直流電阻，它是用來衡量電氣設備絕緣性能的一個最基礎的指標，也是我們用來衡量電氣安全的一個重要參照物，電阻的安全值應當隨著環(huán)境等要素的改變而改變；

2）電氣設備的安全距離。電氣設備所產(chǎn)生的電力磁場有一定的作用范圍，我們需要讓電氣設備與人以及其他導電體之間有一個安全距離，一些大型的電氣設備尤其應當引起關注。一般情況下，我們對于配電線以及變電設施等危險性較高的電氣設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。這主要是與電氣設備的用途以及所采用的材料有關，我們應當分析其特點，進而采用一個比較合理的流量。該流量將確保電氣設備的正常運行，同時又避免過大的流量對電氣設備的安全照成損害。

3 電氣設備防護等級分級

我們可以通過IP系統(tǒng)來對電氣設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)字主要代表設備的在防塵方面的效果，第二個數(shù)字表示電氣設備防水性能。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備基本上沒有保護；1級別指的是電氣設備能夠防止超過直徑為50mm物質(zhì)進入電氣設備里，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，電氣設備直接裸露在水滴之下；1級防護下，電氣設備可以抵抗90度垂直滴入電氣設備的水滴，具有最起碼的保護功能；2級防護下的電氣設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備；5級保護設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備；在7級保護中，我們可以將電氣設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備與水絕緣，能夠承受長時間的水下浸泡，并且電氣設備內(nèi)部不會有水侵入。

4 電氣設備保護設備簡介

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

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，這種設備一般應用于干燥的室內(nèi)電氣設備保護。

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備時導致人體產(chǎn)生危險。這是在人口密集處放置的電氣設備所應當具備，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 提高電氣設備保護等級的建議

5.1 合理設定電氣保護等級

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 合理配置電氣設備內(nèi)部裝置

電氣設備主要由散熱器、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)設備防護等級

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