等电位连接是什么?
等电位连接,也叫电位均衡,可理解为保护接地。 “等电位连接是把建筑物内、附近的所有金属物,如混凝土内的钢筋、自来水管、煤气管及其它金属管道、机器基础金属物及其它大型的埋地金属物、电缆金属屏蔽层、电力系统的零线、建筑物的接地线统一用电气连接的方法连接起来(焊接或者可靠的导电连接)使整座建筑物内部的金属物成为一个良好的等电位体。”
电位均衡在电动汽车的国标GB/T 18384-3:2015《电动汽车安全要求 第3部分》中定义为:
为什么要进行等电位连接测试
日常生活中绝大多数电气事故都是由于电位差导致的。与雷击类似,由于云层和人体间上万伏的电压差,产生巨大的瞬时电流,对人体造成伤害。而实际生产生活中,因为受到民用电或工业用电的电击而伤亡人数远远大于自然雷击,究其原因均是带电物体在人体不同部位产生了巨大的电位差,对人体造成伤害
电位均衡是在电气设计中重要的基础,它对用电安全、防雷击、带电设备的正常运转都有十分重要的作用。可以有效地预防由于异常电压造成的电击事故,同时可有效的减少电位差、电弧、电火花发生的机率。
在电动汽车产品中,如果整个电池组的大电压超过60V(DC),就已经超过了人体安全电压的范围,必须进行等电位连接测试,以确保使用安全。当基础绝缘失效,既电池组的正极或负极与电池组壳体的绝缘因故障而失效,人体碰触电动汽车任意外露可导电部件时,由于车辆上所有的裸露金属部件都已经通过等电位连接达到了同一电位,电位均衡足够小,电势差就可以忽略不计,不会有瞬时大电流产生,人体就不会触电,人体在车辆上面仍然是安全的,不会发生电击事故。确保阻值足够小是测试的目的。
如何进行等电位连接测试及标准?
GB/T 18384-3:2015《电动汽车安全要求 第3部分》6.3.1、6.9 和7.4部分详细阐述了关于等电位连接测试的要求及测试方法:
6.3.1电位均衡
通常情况,B 级电压电气设备的外漏可导电部分,包括外露可导电的遮栏和外漏,通常根据6.9的要求连接到电平台以保持电位均衡。
6.9电位均衡要求
所有组成电位均衡电流通路的组件(导体、连接部分)应能承受单点失效情况下的大电流电位均衡通路中任意两个可以被人同时触碰到的外露可导电部分之间的电阳应不超过0.10
7.4电位均衡连续性试验
电位均衡电阻的测试需要在任何两个外露导电部分施加一个测试的直流电,该直流的测试电流不小于1A,电压小于60 V,且测试持续不小于5s, 被测路径应隔离在其他电位路径外,这些导电部分应分别包括 B级电压组件的外壳,分别连接到车辆电平台或遮拦/外壳的连接件。如果电位均衡电阻测试结果可以保持足够的精度,可以使用较低的试验电流和/或较短的试验时间。
应测量任何距离达到 2.5 m 的两个外露导电部分之间的电压,电阻可以通过电流和电压来计算。
注:2.5m为人通常能够到的距离。
电位均衡连续性测试示意图:
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