什麼是開關電器的電氣間隙和爬電距離

時間 2021-06-01 01:34:33

1樓:Patrick Zhang

看國家標準GB/T 14048.1-2012《低壓開關裝置和控制裝置第1部分:總則》:

我們看下圖:

圖1:電氣間隙與爬電距離

圖中標出電極間的電氣間隙,以及某一極距離金屬安裝板之間的爬電距離。

電氣間隙的測量我們可以想象得到,就是把電壓載入在電器的兩個電極上,當然電器的觸頭處於開啟狀態,然後看看它的耐壓情況。另外,當電器的動靜觸頭開啟後,還載入在同乙個電極的兩端來測量。

所以,電氣間隙實際上測量的是電極與地之間以及電極之間的距離是否過短,引起空氣被擊穿。

我們看下圖:

圖2:巴申曲線

我們看空氣的曲線。注意到橫座標的單位是氣壓p與電極間隙d的乘積,縱座標是擊穿電壓,我們看到曲線具有最小值。在最小值的右側,pd的值越大擊穿電壓也越大;反之,在擊穿電壓最小值的左側,pd值越小,擊穿電壓也越大。

這說明:

1)真空和高氣壓能提高空氣的擊穿電壓,等效於提高電氣間隙。

2)當海拔超過2000公尺後,氣壓降低,電氣間隙也隨之降低。所以,在高原地區,不管是開關電器還是開關裝置,都必須降容(電流和電壓)。

巴申曲線是巴申在19世紀末提出來的,距今都有一百多年了。

爬電距離的測量卻有點始料不及,居然是在電器上滴某種液體,然後把電極分別加在底部安裝板和電極上,再加壓。電壓不但會載入在電極對地(安裝板)之間,也會加在兩極之間。

電壓和電流這兩個參量,電壓決定了開關電器的電氣間隙和爬電距離,而電流決定了開關電器的執行溫公升和短路引數。電器有關電壓的參量不過就是五個(額定電壓、額定絕緣電壓,額定衝擊耐受電壓,電氣間隙和爬電距離),而電器有關電流的參量有十幾個(額定電流、額定發熱電流、額定短時耐受電流、額定分斷能力、額定執行短路分斷能力、額定極限短路分斷能力、額定短路接通能力、過載電流門限、短路短延時電流門限、短路瞬時電流門限、額定剩餘電流動作門限、額定不動作電流和額定動作電流,等等)。

這些參量的背後,有許多物理知識和電氣技術知識,與IEC國際標準和國家標準密切相關。

說個笑話:中學生們在高中階段苦讀三角函式,把其中的公式死記硬背,但到了大學的高等數學和數學分析中,三角函式卻被弱化了。同理,中學生們(包括曾經的我在內)認為電路中電壓參量比電流參量更加重要,但到了電器和供配電領域,電壓的作用被弱化了,電流的作用反倒是加強了。

有點意思。

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