绝缘结构的识别与应用

  仪器信息网 ·  2011-03-24 00:26  ·  5294 次点击
1前言
绝缘结构是GB4706.1-2005标准中所有电气安全项目的基础。绝缘结构的识别与判定看似简单,实则不易,在实际检测过程中,若没有结合标准仔细研究产品结构并进行识别,就极易造成误判或错判,并影响后续检测(如,电气强度试验)的正确性。
本文通过实例,着重阐述如何在检测中利用GB4706.1-2005对绝缘结构进行正确识别以及利用所识别的绝缘结构进行后续试验。
2绝缘结构的分析与识别
按照GB4706.1-2005,绝缘结构分为基本绝缘、附加绝缘、双重绝缘、加强绝缘和功能性绝缘。其中,功能性绝缘是在不同电位导电部件之间设置的绝缘,只存在于两个带电体之间,较易识别,而其他几种绝缘识别起来比较繁琐,必须建立在对器具类型和内部结构进行仔细分析的基础之上,否则易出现错误识别和判定。
某跑步机的内部结构。它是一个典型的Ⅰ类电动器具,内部各非带电金属部分均有接地措施,上罩盖用的是绝缘材料。此器具内部由带变频器的电机、电子电路两大部分组成。
2.1电机的绝缘结构
电机内部带电体除了依赖外壳与绕组之间形成的空气间隙构成绝缘外,电机外壳还提供了接地这样的附加安全防护措施。需要注意的是,电机外壳与其内部电磁线之间是基本绝缘结构,且电机外壳是接地的,已经达到Ⅰ类器具对电击防护的要求,因此无需绝缘罩盖对电机起防护作用。变频器的情况和电机相似,同样有绝缘防护和接地措施,因此只需变频器外壳能符合基本绝缘要求即可。
但是,如果电机外壳没有接地,依据GB4706.1-2005中第5.13章条:“如果0Ⅰ类器具或Ⅰ类器具带有易触及的非金属部件,而且未使用一个接地的中间金属部件将其与带电部件隔开,则按对Ⅱ类结构规定的有关要求确定这些部件是否合格”,那么此结构就变成了Ⅰ类器具中的Ⅱ类结构,电机外壳与内部电磁线之间有空气隙充当基本绝缘,绝缘罩盖相对电机外壳成为了附加绝缘,整个系统构成双重绝缘,才符合Ⅱ类结构对电击防护的要求。
常见家电产品中电机存在接地和未接地的情况,在分析和识别绝缘结构时,应重视这些差异。
2.2电子电路的绝缘结构
该电子电路主要由固定在一块接地的金属板上的线路板和变压器组成,电子元器件的端脚和金属板构成基本绝缘。在分析绝缘结构时,首先要辨明未接地的线路板在器具中属于Ⅱ类结构还是Ⅲ类结构,如果是Ⅲ类结构,其上处处为安全特低电压,即使人触及了也无危险,因此它与易触及部件之间无需再加防护。但是,GB4706.1-2005第22.26章条特别说明:“带有Ⅲ类结构的器具,其结构应使在安全特低电压下工作的部件与其他带电部件之间的绝缘,符合双重绝缘或加强绝缘的要求”。可见,对Ⅲ类结构本身的防护要求反而更高,这在检测的过程中易被忽视。而图1所示线路板上明显有滤波后的高压输入,且线路板和绝缘罩盖之间并没有接地金属隔开,也没有任何绝缘材料作防护,因此线路板和绝缘罩盖之间形成了由空气充当加强绝缘的Ⅱ类结构。
3绝缘结构的应用解析
GB4706.1-2005中没有各类绝缘结构的分别示例,但在附图电气间隙的示例中提供了较为全面的绝缘结构的举例,深入研究和领会这一示例,对于正确识别各类产品的绝缘结构有着至关重要的指导和应用意义。
图2中的结构可以说是各种类型器具结构的综合体,因此,各种绝缘结构在这里得到了充分的体现,其中,有些部件是相当类似的,但在器具中呈现的绝缘结构却不尽相同,我们可以用对比的方式来分析这些差异:
同为易触及金属部件的A和K,不同的是A接地而K不接地。A与L1之间符合Ⅰ类器具的要求,有空气层作为基本绝缘且有接地的附加安全措施。而K与L1之间除了空气层没有其他绝缘材料作为防护,是没有双重绝缘的Ⅱ类结构,那么K与L1之间就必须符合加强绝缘的要求。
EG和I同为固体绝缘,与L1(L2)之间形成的都是Ⅱ类结构,但EG上附了层不可触及的金属部件DF,那么EG与L1(L2)之间就是Ⅱ类结构的双重绝缘;L1(L2)与DF之间是空气隙形成的基本绝缘,DF与EG之间的固体绝缘形成附加绝缘,二者复合构成双重绝缘。而I与L1(L2)之间由于出了空气层没有其他绝缘则形成Ⅱ类结构

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