魏德米勒(Weidmuller) 電氣參數 1

 

污染度 (Pollution Degree)
電氣設備在不同環境條件下工作時的一個關鍵指標,用於描述環境中的污染對設備絕緣性能的影響。
4個等級( IEC 60664-1與IEC 60947-1 相同   )
污染度 1
    環境條件:幾乎沒有污染,污染物不足以影響設備的絕緣性能。
    應用場景:極其乾燥和清潔的環境,例如高端電子設備的內部。
污染度 2
    環境條件:僅有非導電性的污染物(如塵埃),在某些條件下可能因結露變為導電。
    應用場景:普通室內環境,例如辦公室、住宅、商業設施。
污染度 3
    環境條件:有導電性的污染物存在,或者可能因濕氣或結露經常變為導電。
    應用場景:工業環境、未受控的室內空間,或可能有灰塵、潮濕的場所。
污染度 4
    環境條件:污染物持續存在,且以導電形式影響設備;例如鹽霧或高濕度環境。
    應用場景:戶外環境、沿海地區、化工廠。
污染度與絕緣距離
污染度的級別直接影響設備的絕緣設計,具體體現在以下兩個距離的選擇上:
1.爬電距離(Creepage Distance):指沿著絕緣材料表面的最短距離,需根據污染度和材料性能計算。
2.電氣間隙(Clearance Distance):指空氣中導電部件之間的最短距離,考慮污染度和操作電壓。
應用
設計和選擇電氣設備時,需根據使用環境的污染度進行適配,必須時增加絕緣防護措施。例如:
  • 室外用的開關設備需按照污染度 4進行設計,可能需要添加防塵罩或其他保護結構
  • 室內家用電器多屬於污染度 2
電氣間隙(Clearance)
電氣間隙是指兩個導體之間的最短距離。它是直接測量兩個導體之間的物理距離,通常用於確保在給某電壓下,兩個導體之間不會發生放電或擊穿現象。電氣間隙通常是通過空氣或其他絕緣介質來實現的。
電氣間隙根據以下幾點決定:
• 額定衝擊耐受電壓 (rated impulse withstand voltage)
• 過載保護預防 (surge protection precaution)
• 污染等級 (Pollution Degree)
 爬電距離(Creepage Distance)
指沿著絕緣表面測量的兩個相鄰導體之間的最短距離,也就是在絕緣表面上沿著彎曲、曲線或直線路徑的實際距離。由於導體周圍的絕緣材料被電極化,導致絕緣材料呈現帶電現象,用於防止電弧、擊穿和其他電氣故障的發生。它是為了防止電流在絕緣表面上爬行而設計的。爬電距離的大小取決於絕緣材料的特性以及安全標準和規範的要求。
漏電距離依以下幾點決定:
• 額定電壓 (rated voltage)
• 絕緣等級 (insulation group)
• 污染級別 (Pollution Degree)
額定衝擊耐受電壓 (rated impulse withstand voltage)

簡稱RIWV用於描述設備在承受由雷擊或開關操作引起的高幅值瞬時過電壓時,能夠不受損壞的最大電壓值。這個參數通常以千伏 (kV) 為單位,確保設備能在瞬時過電壓下仍能維持功能與安全。

額定衝擊耐受電壓依以下幾點決定:
• 對地電壓 (Phase-to-earth voltage)
• 電湧類別 (Surge category)
電湧類別( Surge Categories)
EN 60664-1 中,Surge Categories(過電壓類別)定義了一個設備可能承受的過電壓等級。這些類別基於設備的安裝位置和設備所在電力系統的過電壓程度。它們被分為四個主要類別
類別 說明 典型應用
I 最低過電壓要求,適用於有額外保護的設備,如濾波器或穩壓器 精密電子設備,例如計算機、測量儀器。
II 適用於連接到固定安裝,具有一定過電壓保護的設備 家用電器、便攜式工具等直接從插座供電的設備
III 適用於固定安裝並暴露於配電系統中過電壓的設備。 工業設備、開關設備、分配面板等。
IV 最高過電壓要求,適用於直接連接電力系統源頭的設備。 電表、主配電板、電力變壓器等位於電力系統入口的設備。
  • Surge Categories I:主要針對對電壓波動敏感的設備,提供額外的外部保護。
  • Surge Categories II:考慮日常家用及商用設備,對電壓的承受能力中等。
  • Surge Categories III:著眼於工業和商業環境,處理更大的電力需求和波動。
  • Surge Categories IV:設計於電力系統源頭,能承受最高等級的過電壓條件。
絕緣等級  (insulation group)
絕緣等級主要用來定義電氣設備(如電動機、變壓器等)的絕緣材料在不同工作溫度下的性能,以下是NEMA定義的主要絕緣等級及其對應的最大允許溫度:
絕緣等級 最大允許溫度(°C) 說明
Class A 105℃ 適用於較低溫度環境,常見於紙質絕緣或浸漬纖維材料
Class B 130℃ 使用較耐熱的材料,如矽樹脂和部分合成材料,常見於電動機和發電機
Class F 155℃ 適用於更高溫度環境,使用改進型合成材料,如聚酯樹脂或改性環氧樹脂
Class H 180℃ 非常耐高溫,使用矽橡膠、玻璃纖維和特殊的熱固性樹脂
Class C >180℃ 極端高溫環境下使用,材料包括雲母、陶瓷和聚四氟乙烯(PTFE)
環境溫度:設備所在的周圍環境的基礎溫度,通常設為40°C。
溫升:設備在工作時因發熱導致的溫度上升。
熱裕量:為保證安全運行所留的溫度餘量。
設備的總溫度 = 環境溫度 + 溫升 + 熱裕量。該總溫度不得超過所選絕緣等級的最大允許溫度。
應用
Class A:小型家用電器和輕工業設備。
Class B:標準工業電動機和發電機。
Class F:需要更高可靠性的應用,如大型工業設備。
Class H:高溫環境或重負載應用,如某些高效能變壓器。
Class C:特殊應用,如航空航天或高溫電氣設備。
絕緣材料
絕緣材料依其CTI(相對耐電痕化指數)細分為四類:
I 600 ≤ CTI
II 400 ≤ CTI < 600
III a 175 ≤ CTI < 400
III b 100 ≤ CTI < 175