“سيؤدي تدفق التيار عبر جسم الإنسان إلى استجابة فسيولوجية لجسم الإنسان ، وتعتمد شدة الاستجابة على حجم ومدة ومسار التيار عبر جسم الإنسان. بشكل عام ، هناك حاجة إلى 0.5 مللي أمبير فقط من التيار ، والذي يمكن أن يؤثر على جسم الإنسان السليم وقد يتسبب في ضرر غير مباشر. قد تسبب التيارات الكبيرة ضررًا مباشرًا للجسم ، مثل الحروق أو الرجفان في البطينين.
“
خطر الصدمة الكهربائية:
سيؤدي تدفق التيار عبر جسم الإنسان إلى استجابة فسيولوجية لجسم الإنسان ، وتعتمد شدة الاستجابة على حجم ومدة ومسار التيار عبر جسم الإنسان. بشكل عام ، هناك حاجة إلى 0.5 مللي أمبير فقط من التيار ، والذي يمكن أن يؤثر على جسم الإنسان السليم وقد يتسبب في ضرر غير مباشر. قد تسبب التيارات الكبيرة ضررًا مباشرًا للجسم ، مثل الحروق أو الرجفان في البطينين.
بشكل عام ، في الظروف الجافة ، تعتبر الفولتية أقل من 40 فولت أو 60 فولت تيار مستمر الفولتية غير الخطرة بشكل عام. ومع ذلك ، يجب توصيل الأجزاء المكشوفة التي يجب لمسها أو تشغيلها يدويًا بأرضية واقية أو التخلص منها بشكل صحيح.
من أجل منع جسم الإنسان (المشغل أو أفراد الصيانة) من تلقي صدمة كهربائية ، من الضروري الامتثال لمعايير تصميم سلامة الصناعة ذات الصلة في تصميم تبديل إمدادات الطاقة ، مثل IEC60950 ، المعيار الوطني G4943 ، وما إلى ذلك ؛ في هذه المعايير ، والمواقف المختلفة لإمدادات الطاقة التحويلية معزولة.متطلبات لضمان سلامة المشغلين.
فئتين للعزل
العزل الوظيفي: الغرض من العزل الوظيفي هو الحفاظ على التشغيل الطبيعي للمنتج وليس لديه أي وظيفة أمان. عادة ما يستخدم هذا النوع من العزل بين موصلين في نفس الخط ، أي الأجزاء التي لا يلزم فيها عزل الأمان. على سبيل المثال ، يعتبر الزيت الأخضر الموجود على PWB والغلاف البلاستيكي لمكثف التحليل الكهربائي بمثابة عزل وظيفي.
العزل الأساسي: الغرض من العزل الأساسي هو توفير حماية أساسية ضد الصدمات الكهربائية لتجنب خطر الصدمة الكهربائية ، ولكن هذا النوع من العزل يمكن أن يضمن السلامة فقط في ظل الظروف العادية ، ولكن لا يمكن أن يضمن السلامة عند ظهور الفولتية العابرة. ، في أخرى الكلمات ، عندما يحدث جهد عابر ، فإن العزل الأساسي لديه القدرة على الانهيار.
العزل التكميلي: بالإضافة إلى العزل الأساسي ، يتم استخدام عزل إضافي لتوفير طبقة أخرى من العزل عند فشل العزل الأساسي. بشكل عام ، متطلبات العزل التكميلي هي نفسها بالنسبة للعزل الأساسي ، وبالتالي فإن الأدوار بينهما قابلة للتبديل. على سبيل المثال ، يحتوي الكبل على طبقتين من العزل ، يمكننا القول أن الطبقة الداخلية عبارة عن عزل أساسي والطبقة الخارجية هي عزل تكميلي ، والعكس ممكن أيضًا.
يجب أن نلاحظ أنه يجب إنشاء العزل التكميلي في وجود العزل الأساسي.
العزل المزدوج: يشير إلى العزل الذي يشمل كلا من العزل الأساسي والتكميلي. طالما تم استخدامه في المكان الصحيح ، يمكن أن يوفر هذا العزل حماية سلامة كافية ضد خطر الصدمة الكهربائية.
العزل المقوى (Reinforce Insulation): يوفر نفس درجة العزل مثل العزل المزدوج ، ولكنه يختلف عن العزل المزدوج من حيث أنه لا يمكن تقسيمه بسهولة إلى عزل أساسي وعزل تكميلي. من العديد من الفواصل.
3. التخليص والمسافة الزحف
الخلوص: يشير إلى أقصر مسافة مكانية تقاس بين جزأين موصلين أو بين جزء موصل وواجهة الجهاز. لا يحد قياس هذه المسافة من النهج المستخدم. على سبيل المثال ، إذا كان المنتج يستخدم مادة عازلة مثل الغلاف ، فيجب اعتبار فتحات أو فجوات الغلاف كموصلات. وحتى إذا تم وضع طبقة من رقائق الألومنيوم عليها ، فلا يزال من الضروري الاحتفاظ بمسافة معينة من الداخل الأجزاء الخطرة ، لأن هذه الأماكن يسهل على المستخدم الوصول إليها.
مسافة الزحف: تشير إلى أقصر مسافة يتم قياسها على طول السطح العازل بين جزأين موصلين أو بين الأجزاء الموصلة والواجهة الواقية للجهاز. بشكل عام ، مسافات الزحف عادة ما تكون أكبر من الخلوص ، إن لم يكن لدرجة التلوث 1.
ترتبط مسافة الخلوص والزحف بجهد العمل ودرجة التلوث والارتفاع والمواد العازلة وما إلى ذلك. يجب حساب متطلبات التصميم الفعلية للتخليص ومسافة الزحف على ثنائي الفينيل متعدد الكلور وفقًا للمتطلبات القياسية وفقًا لتفاصيل محددة مثل متطلبات مستوى العزل ، جهد العمل ، مستوى التلوث ، الارتفاع ، ومواد العزل.
الارتفاع: وفقًا لقانون باس ، فإن جهد الانهيار للمجال الكهربائي المتناغم يتناسب طرديًا مع ناتج ضغط الهواء والمسافة بين القطبين. وعندما تكون المسافة بين القطبين ثابتة ، كلما قل ضغط الهواء ، انخفض الجهد الانهيار. يتناسب ضغط الهواء عكسياً مع الارتفاع ، لذا فإن الارتفاع هو أحد العوامل المهمة التي تؤثر على المسافة المكانية.
في معايير السلامة العامة ، يتم تعيين الحد الأقصى لارتفاع المنتج على 2000 متر. وإذا تجاوز 2000 متر ، فيجب مراعاة عامل التصحيح ، كما هو موضح في الجدول التالي:
مستوى التلوث: إذا كان هناك تلوث في الفراغ بين الموصلين ، فسيؤثر أيضًا على درجة العزل. يقسم المعيار العام التلوث إلى أربعة مستويات:
درجة التلوث 1: لا يوجد تلوث أو يوجد فقط تلوث جاف وغير موصل.يمكن مواجهة هذا المستوى من التلوث بغلاف مغلق ، أو عن طريق طلاء سطح لوحة الدائرة
درجة التلوث 2: تشير إلى التلوث بملوثات موصلة في بعض الأحيان ، مثل تكثف بخار الماء. بشكل عام ، لا يوجد سوى تلوث غير موصل ، ولكن يجب مراعاة التلوث الموصل العابر العرضي بسبب التكثيف.
درجة التلوث 3: التلوث الناجم عن التوصيل ، أو التلوث غير الموصّل يصبح موصلاً بسبب التكثيف المتوقع.
درجة التلوث 4: تسبب تلوثاً موصلاً مستمراً ، مثل التلوث الناجم عن الغبار أو المطر والثلج. ما لم يتم تحديد خلاف ذلك في معايير المنتج ذات الصلة ، يتم اختيار الأجهزة الكهربائية الصناعية عمومًا للبيئات ذات المستوى 3 من التلوث ، ويتم تحديد الأجهزة الكهربائية للأغراض المنزلية والأغراض المماثلة عمومًا للبيئات ذات المستوى 2 من التلوث.
على سبيل المثال ، بالنسبة للدائرة الأولية ومتطلبات التخليص الكهربائي بين الدائرة الأولية والدائرة الثانوية ، تنص المواصفة IEC60950-2001 على ذلك.
أربعة أمثلة
الشكل التالي عبارة عن رسم تخطيطي للمكونات الرئيسية لمزود طاقة التبديل AC-DC النموذجي ، بما في ذلك بشكل أساسي جزء إدخال التيار المتردد ، والجزء المعدل للتيار المستمر عالي الجهد ، وجزء تحويل DCDC ، والدائرة الثانوية التي قد يأتيها جسم الإنسان في اتصال مع ، والأرض الواقية. يستخدم الشكل التالي كمثال لتقديم موجز لحساب مسافة الخلوص والزحف بين المكونات المختلفة في التصميم الفعلي لمصدر طاقة التحويل.
لكل موضع في الدائرة على الأرض ، أي إدخال التيار المتردد LN إلى الأرض ، والتيار المستمر عالي الجهد إلى الأرض بعد التصحيح ، والجانب الأساسي على الأرض ، والجانب الثانوي على الأرض ، وما إلى ذلك ، كل تحتاج إلى استخدام العزل الأساسي ؛ بالنسبة للأجهزة الداخلية لخط DC-DC الأساسي ، نظرًا لعدم وجود خطر حدوث صدمة كهربائية ، يلزم عزل وظيفي فقط لضمان التشغيل الطبيعي للدائرة وتقليل مخاطر الانهيار والاشتعال ؛ بالنسبة للدائرة الأولية للدائرة الثانوية ، مثل BC إلى E في الشكل ، يجب استخدام العزل المعزز لمنع الأفراد من الاتصال عند الوصول إلى الدائرة الثانوية ، تسبب الدائرة الأولية الخطرة صدمة كهربائية.
عند البحث عن الجدول ، يوضح الجدول التالي الحد الأدنى من متطلبات الخلوص الكهربائي ومسافة الأمان بين المكونات في المواضع المختلفة في الرسم التخطيطي.
