淺析低壓直流電源設(shè)備的安全需求

賈高松

【摘 ?要】低壓直流電源的安全性能決定了產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣，本篇文章通過對低壓直流電源當(dāng)中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，探討從何種角度提升直流電源設(shè)備產(chǎn)品的安全性能，以促進(jìn)我國低壓直流電源的產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)化發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】低壓直流電源設(shè)備;安全性能;標(biāo)準(zhǔn);質(zhì)量

產(chǎn)品的安全性主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的儲(chǔ)存、運(yùn)輸以及使用過程中，不會(huì)危害周圍的環(huán)境、也不會(huì)危害人身健康和財(cái)產(chǎn)安全，當(dāng)前產(chǎn)品的安全性已經(jīng)成為了影響產(chǎn)品質(zhì)量好壞的關(guān)鍵要素，特別是對于電氣設(shè)備而言，安全性十分重要。

一直以來，電氣產(chǎn)品的安全程度都國家所重視，尤其是我國在加入世界貿(mào)易組織之后，產(chǎn)品質(zhì)量問題關(guān)系到國家的聲譽(yù)，也是國力的彰顯，因此，國家相關(guān)部門十分重視電氣產(chǎn)品的安全性能。低壓直流電源作為一種常用的電氣設(shè)備，其安全性也受到了廣泛的重視。一旦設(shè)備出現(xiàn)問題，很可能會(huì)造成人員生命健康受損，也會(huì)帶來很多財(cái)產(chǎn)上的損失，所以，在電氣設(shè)備的生產(chǎn)和使用中需要重視其安全性。

一、低壓直流電源設(shè)備存在的危險(xiǎn)

電氣設(shè)備在使用過程中容易出現(xiàn)各種各樣的故障，而產(chǎn)生故障之后，容易給人身、財(cái)產(chǎn)帶來嚴(yán)重的損失，所以，電氣產(chǎn)品的安全性是企業(yè)需要考慮的關(guān)鍵特性。

（一）電擊危險(xiǎn)

在設(shè)備內(nèi)可能存在在電擊的危險(xiǎn)，由于工作人員粗枝大葉，接觸到帶電的端口，比如交流電的輸入接口，直流電的輸入接口，充電設(shè)備的輸入和輸出口等，都會(huì)出現(xiàn)漏電，從而導(dǎo)致工作人員受到電擊。

（二）與能量有關(guān)的危險(xiǎn)

在設(shè)備當(dāng)中蓄電池可能發(fā)生能量相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)，比如火災(zāi)、爆炸、化學(xué)泄露等。在蓄電池設(shè)備的使用過程中應(yīng)當(dāng)保障正常運(yùn)行，一旦出現(xiàn)故障，就能夠避免能量泄露產(chǎn)生危險(xiǎn)，在蓄電池出現(xiàn)極性反接的時(shí)候，也會(huì)產(chǎn)生一定的風(fēng)險(xiǎn)，所以在需要使用人員更換電池的時(shí)候，需要采取相應(yīng)措施，避免極性反接。蓄電池組的輸出端短路或者蓄電池之間短路也會(huì)導(dǎo)致失火，產(chǎn)生燃燒的風(fēng)險(xiǎn)。

（三）化學(xué)與爆炸的危險(xiǎn)

設(shè)備可能產(chǎn)生的化學(xué)或者爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，主要體現(xiàn)在，蓄電池盒子的斷裂、爆裂或者日常風(fēng)華帶來的化學(xué)泄漏，對絕緣性帶來的嚴(yán)重影響，因?yàn)樾铍姵乇ㄒ鸬娜松頁p害，蓄電池爆炸以及火種的蔓延到相應(yīng)的設(shè)備外包裝外側(cè)，產(chǎn)生設(shè)備的損壞，設(shè)備需要采用各種對應(yīng)的措施，防止由于蓄電池爆炸產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，保障設(shè)備和工作人員的安全。

（四）與熱有關(guān)的危險(xiǎn)

設(shè)備供電裝置，采用的各類發(fā)熱元件和其他各種載流導(dǎo)體的連接點(diǎn)處都存在和熱相關(guān)的危險(xiǎn)，在充電裝置中，有變壓設(shè)備、電抗器、以及高頻開關(guān)電源型充電設(shè)備中冷卻用的機(jī)器發(fā)生過載以及其他非正常使用的情況都會(huì)由于溫度太高產(chǎn)生的危險(xiǎn);適用的零件設(shè)備發(fā)生故障或者使用操作故障問題，都會(huì)導(dǎo)致溫度過高產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn);母排等載流導(dǎo)體在裝接不當(dāng)?shù)葪l件下，會(huì)由于長時(shí)間通過較大電流，產(chǎn)生溫度過高的風(fēng)險(xiǎn)。

因此，低壓直流電壓設(shè)備存在上述幾種風(fēng)險(xiǎn)，所以有必要針對其安全性能作出規(guī)定。

二、低壓直流電源設(shè)備的安全要求

（一）爬電距離、間隙、和通過絕緣的距離要求

設(shè)備在爬電距離、間隙以及絕緣距離上應(yīng)該符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在電氣間隙上，產(chǎn)品所有電氣間隙的在大小上應(yīng)當(dāng)保障其中穿過的瞬態(tài)電壓和最高電壓能夠順利通過，不會(huì)損壞設(shè)備。

在確定電氣間隙的過程中應(yīng)當(dāng)符合一定的原則，即按照規(guī)定的沖擊電壓實(shí)驗(yàn)的試驗(yàn)電壓和微觀層面的環(huán)境的污染等級來確定，沖擊試驗(yàn)的試驗(yàn)電壓就是額定沖擊電壓。

另外需要確定電氣間隙的尺寸，這是依據(jù)額定沖擊電壓和環(huán)境污染等級來確定的，影響電氣間隙尺寸的因素主要有：位置所處高度，依據(jù)設(shè)備使用在海拔兩千米的環(huán)境當(dāng)中，承受的沖擊電壓試驗(yàn)電壓為基本的脈沖電波的時(shí)候，能夠確定電氣間隙的尺寸。

確定電氣間隙尺寸的要素還包括絕緣采取的方式，設(shè)備采用的絕緣方式不同，給定的最小電氣間隙是有差異性的，假如采用加強(qiáng)絕緣和雙重絕緣的方式應(yīng)當(dāng)依據(jù)專業(yè)性的原則來確定最小電氣間隙尺寸。

對于爬電距離，設(shè)備所有的爬電距離的遲迅應(yīng)當(dāng)讓絕緣在相應(yīng)的工作電壓以及污染的登記下不會(huì)出現(xiàn)故障。對于爬電距離的確定原則包括，額定絕緣電壓、微觀環(huán)境的污染的級別以及絕緣材料相比漏電起痕指數(shù)來確定。一些材料，諸如玻璃、陶瓷或者其他無機(jī)絕緣材料，不會(huì)產(chǎn)生漏電起痕、爬電距離和電氣間隙相比不應(yīng)過大。

最小絕緣穿透距離是用在表面的固體絕緣材料上的特性，固體絕緣指的是兩個(gè)相對的表面之間并非沿著固體外表面來供給的電氣絕緣材料，需要的特性需要以實(shí)際的最小絕緣穿透距離來確證。

總的來說設(shè)備滿足需要滿足的要求有，在設(shè)備正常工作的時(shí)候或者出現(xiàn)單獨(dú)的故障的時(shí)候應(yīng)當(dāng)能夠控制相關(guān)電器要件上產(chǎn)生的高溫以及控制通過電路的功率，降低燃燒的風(fēng)險(xiǎn);通過使用專業(yè)的絕緣材料和抗燃材料來控制燃燒的火焰，避免火焰進(jìn)一步蔓延;組裝設(shè)備的材料應(yīng)當(dāng)滿足可燃性低、抗燃燒性強(qiáng)的特點(diǎn)。

（二）防電擊的措施需求

防電擊措施主要是為了避免工作人員在使用設(shè)備的時(shí)候觸電，觸電分為兩種，也就是直接觸電和間接觸電。

其中直接觸電的防護(hù)措施需要在結(jié)構(gòu)上設(shè)置相應(yīng)的防護(hù)措施，可以增加一些隔離裝置、防護(hù)欄或者增加一些防護(hù)裝置等。

對于間接觸電應(yīng)當(dāng)注重對電路的保護(hù)保護(hù)電路需要采用單獨(dú)的保護(hù)導(dǎo)體或者導(dǎo)電結(jié)構(gòu)要件構(gòu)成，用來避免直流電源設(shè)備內(nèi)在的故障的擴(kuò)散，也可以防止設(shè)備之外的互相聯(lián)系的外圍電路的故障的擴(kuò)散。滿足設(shè)備各個(gè)露在表面的不帶電的導(dǎo)電原件之間，以及它們和電路保護(hù)之間的電的連續(xù)性，保障設(shè)備接地點(diǎn)到總接地之間的電阻設(shè)備不應(yīng)當(dāng)大于0.1歐姆。

另外也需要滿足設(shè)備的手動(dòng)操作原件應(yīng)當(dāng)保持安全可靠，并實(shí)現(xiàn)保護(hù)電路完成電的連接，或者讓其和不帶電的導(dǎo)電原件之間能夠保持絕緣。

另外，應(yīng)當(dāng)采用高效的接線方式來保障保護(hù)電路的連續(xù)性，需要采用直接界限或者保障導(dǎo)體連接的方式。

（三）設(shè)備結(jié)構(gòu)的安全要求

在設(shè)備的結(jié)構(gòu)上應(yīng)當(dāng)采用能夠承受相應(yīng)作用力的材料，保障機(jī)械的強(qiáng)度，在面板上的開孔或者連續(xù)開孔上應(yīng)當(dāng)有加強(qiáng)措施，大型的操作部件也需要設(shè)置一些強(qiáng)化設(shè)備。

在緊固連接上應(yīng)當(dāng)做到牢固和可靠，所有的緊固件需要包含防腐蝕鍍層或者防腐蝕圖層，緊固連接需要采用防松措施，能夠同時(shí)在導(dǎo)電性和連接性上發(fā)揮作用結(jié)構(gòu)各個(gè)連接處和門的縫隙應(yīng)當(dāng)均勻，門的開啟角度不應(yīng)當(dāng)小于90度，假如用戶有特殊要求應(yīng)當(dāng)裝配限位結(jié)構(gòu)。

（作者單位：西安電子工程研究所）