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摘要:空调电气在设计时最重要的是安全性,特别是产品出现触电危险,这种情况会造成人员伤亡;还有一种情况是短路燃烧,这种情况危害性更大。因此在设计时需要注重使用安全性,保证使用者生命财产安全。
关键词:空调电气;安全设计;触电
引言
随着人们生活水平的提高,使用电气设备是普遍现象,特别是空调产品的使用,基本上就是家庭生活必需品。但是在使用电气产品时常会发生触电事故,引起人们对安全使用的关注,因此为了满足人们使用需要,必须对电气产品设计安全可靠性。
1.防触电保护
1.1防触电要求
在触电对人体影响主要是三个方面的因素,一个是电流量,另一个是时间,最后一个是电流经过人体的途径[1]。在一般情况下,20mA以上的电流就会对人体的健康造成影响,如果随着电流不断增强,还会造成人体灼伤,严重情况时还会出现心室震颤甚至导致死亡。根据GB4706.1-2005规定,带电部件主要是指两个方面的内容,一个是正常通电部件,另一个是导电性部件,这两个部分包括的内容按照惯例来讲包括了中性导电线,但是这其中不包括PEN导线。在目前空调导电部件分析中来看,主要包括了压缩机、电加热器、步进机、风扇电机、静电除尘电机和导线。
1.2电击原因分析
(1)正常情况下触及带电部件。对于触及带电部件主要有两种情况,一种是在使用功能需要情况下,如连接端子带电,而且在使用连接端子没有防护措施;另一种是在外部设计时有开孔设计,这种设计存在设计缺陷的情况时,会造成使用人员触电情况发生。对于出现这种情况以后,采用针对性解决措施主要有三个方面,一个方面是对使用输出端子在使用电压上降低,另一个方面是对机体外壳采用保护罩设计方案,特别是在保护罩的设计中,是防止触电最有效方法,最后一个方面是对于在带电部件需要设计合理的绝缘部件。
(2)一类设备中承载保护导体电流保护接地连接失效。设计预防措施:产品中可能要承载故障条件下保护导体电流的保护接地连接要可靠(可靠的连接方式和端子结构)。
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1.3电击保护设计
在对防电击设计中主要有三个方面原则:
(1)设计空调电气产品,在正常使用时,不能够对使用的人员造成危险,还不能对使用周围环境造成威胁。
(2)产品在使用时,如果是出现单一故障时,在这样情况下,不会对使用的人员造成威胁,同时对电气周围的环境不会造成威胁。
(3)产品设计中需要满足外部环境应力,在外部环境正常变化情况中,电器产品不能因为环境变化而出现使用不安全情况。
在设计电气设备是一类防护设备,设计防护措施主要有两条防线,一条防线是带电元件本身绝缘设计,在第二道防线主要是设计接地措施。对于在一类电气接地设计时非常重要,而且在一类电气设计时可以使用二类电气设计使用的部件,但是不管是任何系统的构成形式在一类电气设计时,必须要保证所有带电元件接地可靠连接。二类电气设备设计时,对于里面包含危险带电元件,以及和这个部位接触的元件,设计时需要采用加强绝缘措施,也可以采用双层绝缘措施。采用双层绝缘措施中,使用第一道防线是带电元件的基本绝缘保护措施,第二道防线采用加强绝缘防护措施。电气设计时使用加强绝缘防护措施中,这种设计强度和双层绝缘是在同一个等级,也就说在加强绝缘有着两道防线。设计人员在设计电气产品时,不能够因为电气设计采用附加绝缘措施以后,可以对基本绝缘采用降低规格形式,这种设计是绝对不允许出现。
2.绝缘检测
2.1电气强度检查
开展电压强度测试主要目的是采用这样的方法来检测绝缘材料在承受电压能力,对于绝缘材料抗击电压能力方面需要满足GB4706方面标准要求。如果在采用电压测试绝缘材料时,出现材料击穿或者是闪络,这种两种情况出现其中一种代表材料绝缘已经破坏,这种材料已经没有防触电保护的作用。GB4706方面标准要求中,电力强度测主要包括以下几个方面部分。
(1)带电部件和仅用基本绝缘隔离的易触及部件之间。如I类器具电源插头的电源极(相线与中性线端接)与接地极之间。
(2)带电部件和用加强绝缘隔离的易触及部件之间。如II类器具插头的电源极(相线与中性线短接)与易触及金属外壳之间。
在电气强度试电压中,主要有着以下三个方面的标准:第一个是基本绝缘的测试电压标准,这个标准在1000v/min;第二个是附加绝缘的测试电压标准,这个标准为1750v/min;第三个是加强绝缘的测试电压,这个方面标准为3000v/min。
2.2绝缘电阻检查
绝缘电阻检测时,绝缘电阻能够有效反映绝缘结构中电压绝缘能力。比如在测试中如果出现常态绝缘值低,这种情况下说明绝缘结构受损,或者是绝缘结构存在问题;如果是出现了电机绕组外壳的绝缘电阻低,这种情况中可能是槽绝缘受到伤害,或者是绕组漆包受到损坏,这种故障出现以后如果是突然施加电源,或者是突然断掉电源,这两种情况都有可能造成过流情况,从而出现绝缘体击穿,严重时会对人生命造成威胁。
2.3爬电距离、电气间隙和绝缘厚度检查
在对空调电气这三个方面检查工作,对于安全使用有着重要的作用。比如在这三个部分中如果出现了它们的尺寸过大情况时,使电器在带电部位和空调外壳之间非常容易出现短路情况,这种情况下空调外壳出现带电,人在触碰以后会有触电危险。
在空调电气设计中对于使用加强绝缘和附加绝缘,应该满足足够的层数或者是有着足够的厚度,采用这样设计是保证在使用时能够承受相应的应力。绝缘材料使用时还有注意材料采用厚度,这种密度要求一般在加强绝缘是2毫米,在附加绝缘中厚度要求是1毫米。使用附加绝缘材料中最少不能够低于两层,如果是加强绝缘,采用的层数是不能够少于3层。
3.防火要求检查
在家庭使用的空调,在使用时,特别是在天气炎热夏季,容易出现使用过载,或者是出现短路情况,出现这些情况都是在一种非正常运行状态,容易造成火灾的发生。对于空调的设计时,需要对采用非金属材质做相应的实验检测,主要检测的项目有着耐漏电起痕实验、球压实验等。
空调设计中内部电器盒内,如果使用非金属材料,这些材质选择是需要采用阻燃类材料。对于一些特殊要求的设计空调时,如果不能够采用屏蔽盖,设计时使用的电器盒要采用94-5VA级别的阻燃材料,具体采用材料在图中表现。设计的电机部位中,如果电机周围有着易燃材料,对于电机设计时不能够有开通风口的情况发生。柜内机使用的室内电机,可以在前端盖处设计开孔,主要目的是起到散热作用。如果设计要求中遇见接线端子在顶部转子压缩机,这种情况采用的内部盖子温度较高,设计时需要在压缩机线靠近接线端子处采用热缩套管或者高温线材,起到隔热作用,同时在压缩机的出线口处还需要使用耐热套管,这些方法采用以后,有效防止在高温情况下提高线路的耐高温作用,有效避免了线间短路、拉弧发生。
结束语
综上所述,在对电气产品的设计中,保证安全性主要从两个方面考虑,一个是触电安全保护,可以采用绝缘设备的使用来解决这方面问题。另一个方面是电气产品使用引起火灾问题,解决方法主要是采用防火材料,有效解决问题,保证电气产品使用安全性。
参考文献:
[1]郑文力,王后军.空调电气安全的设计要求[J].河南科技,2011(12):55-56.
论文作者:李和坤,陈富裕
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/29
标签:电气论文; 部件论文; 空调论文; 情况论文; 电压论文; 措施论文; 是在论文; 《防护工程》2019年8期论文;