电气设备和提高电气设备防护等级的方法

陈俊航

湖北宜昌三峡大学电气与新能源学院，湖北宜昌 443000

1 概述

电气设备是电力系统设备的一个重要组成部分，它的主要组成部分有发电机、短路线、变压器以及最常见的电力线路等。随着科学技术的发展，电力已经成为我们生产生活中不可缺少的一部分，大到工厂大型制造设备，小到日常照明，我们都离不开电。电能通过电气设备来进行转化，让我们能够享受电能带来的诸多便利之处。目前，随着电气设备的增多，用电安全也成为我们日益关注的重点，电气设备是电力系统的一个重要组成部分，我们需要对其安全给予足够的重视，防止出现用电危险。

2 电气设备安全用电基础分析

1）确保电气设备绝缘。这是电气设备保障人身安全以及电气设备能够正常工作的一个前提条件，如果绝缘保障措施不足，电气设备就不应当投入使用。我们可以通过不同的参数来衡量绝缘措施的安全性，例如绝缘电阻，它指的是绝缘体在既定的基础之上的直流电阻，它是用来衡量电气设备绝缘性能的一个最基础的指标，也是我们用来衡量电气安全的一个重要参照物，电阻的安全值应当随着环境等要素的改变而改变；

2）电气设备的安全距离。电气设备所产生的电力磁场有一定的作用范围，我们需要让电气设备与人以及其他导电体之间有一个安全距离，一些大型的电气设备尤其应当引起关注。一般情况下，我们对于配电线以及变电设施等危险性较高的电气设备必须要有一个有效的安全距离，不能够在安全距离以内出现频繁的人员活动；

3）确定合理的安全流量。这主要是与电气设备的用途以及所采用的材料有关，我们应当分析其特点，进而采用一个比较合理的流量。该流量将确保电气设备的正常运行，同时又避免过大的流量对电气设备的安全照成损害。

3 电气设备防护等级分级

我们可以通过IP系统来对电气设备保护等级进行一个评价，在这个套系统中，我们考虑的因素主要是电气设备的防灰尘、防水侵害以及防止碰撞，用不同的数值来表示相对应的等级。一般情况下，我们在IP后添加两个数字来代表电气设备的防护安全级别，数值越高，表示安全系数越大，第一个数字主要代表设备的在防尘方面的效果，第二个数字表示电气设备防水性能。接下来我们就详细介绍不同级别所代表的具体含义。

首先来看防尘方面不同级别所代表的含义：这里一共分为七个级别，最低基本是：0，它代表的含义是该电气设备基本上没有保护；1级别指的是电气设备能够防止超过直径为50mm物质进入电气设备里，我们可以以比较形象的比喻来解释这一现象，那就是我们得手掌是安全的，无法进入电气设备内；2级别情况下，超过12mm的物体无法进入，简单来说我们的手指头都无法进入；3级别可以防止直径超过2.5mm的物质进入，也就是说稍微粗一点的金属丝都进入不了电气设备；4级保护的情况下，只要直径超过1mm的物体都会被隔离，也就是说非常细小的金属丝都无法进入；5级保护可以有效的防尘，它可以确保电气设备内不会出现有害物质堆积的现象；6级保护为最高级，它可以起到防尘的效果，灰尘根本无法进入电气设备，实现真正意义上的防尘保护。

接下来我们看一下防水功能的级别，防水功能共分为9个级别，分别是0-8级。同防尘一样，0级别代表的是毫无防备，电气设备直接裸露在水滴之下；1级防护下，电气设备可以抵抗90度垂直滴入电气设备的水滴，具有最起码的保护功能；2级防护下的电气设备可以基本防止以十五度垂直角而产生的水花喷射；3级防护在2级防护的基础之上进行了提升，可承受水花喷射的角度由15°增加到了60°；4级防护下，电气设备可以经受的住从任何角度喷射的水花，但这并不意味着能够完全防水，它会允许有限的水流进入电气设备；5级保护设施下的能够承受的不仅仅是喷射，而是低压喷水，同样它并不能够完全将水阻止在外，它还是会允许有限的水花进入；6级防水情况与5级基本类似，但水压由低压便成为高压，依旧只会有有限的水花突破防护层进入电气设备；在7级保护中，我们可以将电气设备短时间放入深度低于1m的水中，在半个小时内不会有水进入；8级是防水的最高级别，这种保护可以使电气设备与水绝缘，能够承受长时间的水下浸泡，并且电气设备内部不会有水侵入。

4 电气设备保护设备简介

为了对电气设备进行有效的保护，我们通常采用不同的设备来对其进行保护。接下来本文就对我们常用的设备类型来进行了解。

首先是电气保护遮拦，这个保护主要是防止大状物体接近电气设备，例如人或者动物，它一般情况下需要满足防尘1级保护，这样才能达到保护的目的，这种设备一般应用于干燥的室内电气设备保护。

其次是电气保护阻挡物，它的主要功能是防止意外触电事件发生，在人无意识得接触电气设备时导致人体产生危险。这是在人口密集处放置的电气设备所应当具备，从上述分析来看，我们起码要将其的防护标准提高到2级保护以上，同时注意防水，将防水级别将视电气设备具体环境而确定。

最后是电气保护外壳。前面所阐述的保护装置是比较粗放的保护，电器保护外壳才是最重要的保护装置，他可以从任何角度保护触及带电体的安全，它由绝缘体材料构成，有的还在此基础上附加上具有一定厚度的金属护罩将其包围。我们判断电器设备的防护级别最主要是通过评价该保护外壳进行。

5 提高电气设备保护等级的建议

5.1 合理设定电气保护等级

前文所述，电气保护等级由两大类共16个级别构成，我们在选择不同保护级别时，需要考虑电气所处的实际情况。例如，在防尘与防水两方面的选择上，我们对地方差异应当进行充分考虑，北方风沙较大，防尘级别先对与南方而言要高，南方雨水较多，因此防水级别相对北方而言要高。我们不能盲目将防护级别定得太高，要因地制宜，以免造成浪费。

5.2 合理配置电气设备内部装置

电气设备主要由散热器、外壳和电气元件构成，我们可以将这些元件进行合理的安排，将主要电气元件分别设置于互相分隔开的第一空间和第二空间内；仅在第一空间的顶部设置散热孔；将所述需要散热的元件安装在印刷电路板上，将该印刷电路板安装在第一空间上以封闭该第一空间，且在该印刷电路板面向第一空间的一侧上不形成布线层。

这种新颖的布局可以再很大程度上提高强化电气设备的散热功能，对于其使用寿命可以得到极大的延伸。最为关键的是，相对于传统电气配置而言，它可以再外部配置相同的情况下，提高电气设备防止人体接近壳内危险部件和防止固体异物进入壳内设备防护等级

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