הפער הבלתי נראה ששומר עליך בטוח: זחילה ופינוי בשנאי בטיחות

מָבוֹא

תארו לעצמכם שני חוטים חשופים הנושאים רשת 230 וולט הנמצאים במרחק של כמה מילימטרים בלבד זה מזה. שום דבר לא "נוגע", אך החשמל עדיין יכול לקפוץ - באוויר כניצוץ, או בסתר לאורך המשטח המלוכלך של סליל הפלסטיק כשביל פחמן זוחל. תפקידו של שנאי בטיחות הוא לשמור על הרווח הבלתי נראה רחב מספיק כדי שלעולם לא תרגיש את החשמל בצד המשני. שני מספרים עושים את העבודה הזו: זחילה ופינוי .

מה הם (והשלישי)

• מרווח הוא המרחק הקצר ביותר בקו הישר באוויר בין שני חלקים חיים. האוויר מתפרק כאשר השדה החשמלי מתחזק מדי, כך שהפינוי שומר מפני קשתות פתאומיות.
• זחילה הוא המרחק הקצר ביותר לאורך פני השטח של חומר הבידוד בין אותם חלקים. אבק, לחות וזיהום גורמים למשטח להתנהל באיטיות, ומותיר נתיב "עקיבה" שעלול להיחרך ולקצר - כך שהזחילה שומר מפני דליפה איטית של פני השטח.
• מרחק בידוד (המרווח השלישי הנקרא ב-IEC 61558-1 סעיף 26) הוא עובי הבידוד המוצק עצמו - דופן הסליל, או חוט מבודד משולש - המשמש במקום מרווח אוויר או משטח.

כלל אצבע למתחילים: השחרור הוא "מעבר לפער", זחילה היא "מסביב לפני השטח".

מה קובע את המספרים (עבור מהנדסים)

לפי IEC 61558-1:2017, סעיף 26 (המאמץ את IEC 60664-1 ), סולם המרחקים הנדרשים עם ארבע כניסות:

• מתח עבודה - וולט גבוה יותר, פער גדול יותר.
• קטגוריית מתח יתר (I / II / III / IV) - כמה גדול נחשול חולף הסביבה יכולה לזרוק על החלק.
• דרגת זיהום (1-4) - ממעבדה נקייה (1) לאבק מוליך או חשיפה חיצונית (4).
• קבוצת חומרים (I / II / IIIa / IIIb) לפי אינדקס מעקב השוואתי (CTI) - פלסטיק עם CTI גבוה יותר סובל זחילה קצרה יותר.

בידוד מחוזק דורש בערך פי שניים ממרחק הבידוד הבסיסי.

דוגמה ליישום

קח שנאי בידוד בטיחותי 250 V AC (דרגת זיהום 2, קבוצת חומרים IIIa/b, קטגוריית מתח יתר II). המינימום האופייניים שנלקחו מטבלאות IEC 60664-1 שאליהם מתייחסים IEC 61558-1 הם:

• זחילה: כ-2.5 מ"מ בסיסי, כ-5.0 מ"מ מחוזק.
• מרווח: כ-1.5 מ"מ בסיסי, כ-3.0 מ"מ מחוזק.

מעצבים מתאימים את אלה לתוך שנאי מיתוג זעיר על ידי שימוש בסליל גבוה CTI, ציפוי קונפורמי (שיכול לאפשר לך לעצב לדרגת זיהום נמוכה יותר), או על ידי הסתמכות על "מרחק דרך בידוד" מחוט מבודד משולש במקום מרווח אוויר.

טעות נפוצה

"אם הפלסטיק נראה מוצק, המרווח לא משנה." זה שגוי משני סעיפים. ראשית, זחילה ופינוי נכשלים על ידי מנגנונים שונים - מרווח אוויר רחב אינו עושה דבר למשטח מזוהם, ושביל פני שטח ארוך אינו עושה דבר עבור גל דמוי ברק. שנית, החומר חשוב: החלפת סליל מתקן FR-4 (CTI ~175-249, קבוצה IIIb) לדרגת CTI גבוהה (קבוצה IIIa) יכולה לחתוך את הזחילה הנדרשת בכ-25-40%.

עובדה מהנה

מעל 2,000 מ' גובה אתה חייב להגדיל את המרווח (אוויר דק מתפרק בקלות רבה יותר) - אבל הזחילה נשארת זהה , כי למעקב פני השטח לא אכפת מלחץ האוויר. וזכרו: בידוד מחוזק הוא פשוט בערך 2× בסיסי, כך ששנאי בידוד בטיחותי תמיד זקוק לפער כפול בערך מזה של שנאי רגיל.