ไฟแรงดันอาร์กในอากาศสามารถทำได้ไกลแค่ไหน?

ฉันสงสัยสิ่งนี้ในขณะที่บัดกรีแผงวงจรแรงดันไฟฟ้าหลักและรู้สึกประหลาดใจกับร่องรอยที่อยู่ใกล้กัน มันมีความหมายชัดเจนในการออกแบบปลั๊กไฟฟ้าและความใกล้ชิดของสายเมื่อทำอะไรกับแรงดันไฟ

ฉันได้ลองถามคำถามที่มีเหตุผลเช่น "ความยาว 240V อาร์คที่ 1 บรรยากาศ" และ "ไฟฟ้าสามารถกระโดดได้ไกลแค่ไหน" แต่ฉันไม่พบคำตอบที่ง่ายเลย เครื่องคำนวณนี้ระบุว่าจะใช้แรงดันไฟฟ้าระหว่าง 400 และ 3000VDC เท่านั้น

ด้วยการถามคำถามนี้ฉันหวังว่าผู้คนในอนาคตจะสามารถค้นหาคำตอบได้อย่างรวดเร็วและง่ายดาย

การวิจัยของฉันชี้ให้เห็นว่าระยะทางกำลังขึ้นอยู่กับสื่อและความดันดังนั้นสมมติว่าอากาศ (~ 79% ไนโตรเจน ~ 20% ออกซิเจน ~ 1% อาร์กอนและอีกสองสิ่ง) ที่ 1 บรรยากาศหรือ 1.01325 บาร์
คำตอบยังดึงความสนใจของฉันไปที่ผลกระทบของอุณหภูมิและความชื้น สมมติว่าอุณหภูมิที่สูงขึ้นและความชื้นที่สูงขึ้นทั้งสองเพิ่มระยะห่างที่เป็นไปได้ลองเลือกสิ่งที่รุนแรงเช่น 40 องศาเซลเซียสและความชื้น 95%

เมื่อพิจารณาจากแรงดันไฟหลักที่ 230VAC ในสหราชอาณาจักรจะต้องใช้สายทองแดงที่ไม่มีฉนวนสองเส้น (เป็นตัวอย่าง) ในการเข้าใกล้ก่อนที่อาร์คอาจก่อตัวขึ้นได้

สิ่งนี้แตกต่างกันสำหรับการติดตามบนแผงวงจรหรือพินในปลั๊กหรือไม่?

สำหรับคะแนนโบนัสจะได้รับคำตอบสำหรับ 120VAC ด้วยหรือไม่ 240V arc จะไกลออกไปมากกว่า 230V อย่างเห็นได้ชัดหรือไม่ แล้วถ้าเปรียบเทียบกับ 110V ถึง 120V ล่ะ

ฉันกำลังมองหาคำตอบที่ค่อนข้างกระชับ แต่บางทีเหตุผลที่ฉันไม่พบคำตอบง่ายๆก็คือเพราะไม่มี ...

คำถามนี้เพิ่งเกิดจากความอยากรู้ ฉันจะไม่เริ่มเดินสายไฟหลักหรือออกแบบแผงวงจร 240V เร็ว ๆ นี้

แรงดันพังทลายของอากาศแตกต่างกันอย่างมากเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของความชื้นความดันและอุณหภูมิ อย่างไรก็ตามคำแนะนำคร่าวๆคือมันใช้เวลา 1 kV ต่อมิลลิเมตร

เนื่องจากมันเกี่ยวกับจุดที่เกิดขึ้นคุณต้องการที่จะอยู่ใกล้กับมันในวงจรจริง บนแผงวงจรคุณต้องพิจารณาการนำไฟฟ้าไปตามพื้นผิว นี่คือเหตุผลที่คุณมักจะเห็นการพูดคุยของการกวาดล้างและการแตกในการอภิปรายเดียวกัน

การกวาดล้างเป็นเส้นทางที่ตรงที่สุดระหว่างตัวนำทั้งสอง นี่คือที่แนะนำคร่าวๆ 1 kV / mm สำหรับการบังคับใช้

Creapageเป็นระยะทางที่สั้นที่สุดระหว่างกับตัวนำตามพื้นผิว การไล่ระดับสีสลายสำหรับ creapage ต่ำกว่าสำหรับการกวาดล้างเนื่องจากสิ่งสกปรกสามารถสะสมบนพื้นผิว สิ่งสกปรกบางส่วนนั้นเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าบางส่วนด้วยตัวเอง แต่หลายสิ่งสามารถให้เส้นทางการรั่วไหลหลังจากแช่ความชื้น ลองดูที่รายละเอียดสำหรับอุปกรณ์จ่ายไฟทางการแพทย์และคุณจะเห็นข้อกำหนดขั้นต่ำขนาดใหญ่เพื่อรับประกันกระแสรั่วไหลต่ำ

มีมาตรฐานความปลอดภัยต่าง ๆ ที่จำเป็นต้องมีระยะห่างขั้นต่ำและระยะการแตกหักตามการใช้งานแรงดันไฟฟ้าและบางครั้งพารามิเตอร์สิ่งแวดล้อม สำหรับอุปกรณ์ผู้บริโภคทั่วไปส่วนใหญ่ระยะห่าง 5 มม. นั้นแยกได้ดีระหว่างชิ้นส่วนที่ผู้ใช้สัมผัสได้กับกำลังไฟ 120 V อย่างไรก็ตามคุณควรดูที่มาตรฐานที่เกี่ยวข้องโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าคุณกำลังทำอะไรบางอย่างที่ผิดปกติ

เมื่อพิจารณาจากแรงดันไฟหลักที่ 230VAC ในสหราชอาณาจักรจะต้องใช้สายทองแดงที่ไม่มีฉนวนสองเส้น (เป็นตัวอย่าง) ในการเข้าใกล้ก่อนที่อาร์คอาจก่อตัวขึ้นได้

คำตอบคือ: มันขึ้นอยู่กับ มีปัจจัยหลายอย่างรวมถึงอากาศความดัน \ ระดับความสูงความชื้นและสิ่งสกปรกจากสิ่งแวดล้อมล้วนมีผลต่อระยะทางที่อาร์คสามารถก่อตัวขึ้นระหว่างตัวนำทั้งสอง

บอร์ดมาตรฐานสากล (เช่น IPC และ IEC) เกิดขึ้นกับระยะห่างขั้นต่ำระหว่างตัวนำฉนวน ตัวนำที่ไม่มีฉนวนจะไม่ปลอดภัยสำหรับใช้ในผลิตภัณฑ์ดังนั้นจึงไม่มีระยะทางดังกล่าว ตัวนำที่ไม่มีฉนวนใน PCB หรือคอนเนคเตอร์ได้รับการคุ้มครองในส่วนระยะห่างของตาราง รายละเอียดเหล่านี้มีไว้เพื่อป้องกันการเกิดไฟไหม้หรืออันตรายจากไฟไหม้ใด ๆ ควรสังเกตว่าเพื่อดูรายละเอียดที่เกิดขึ้นจริงคุณจะต้องซื้อจาก IEC (เช่นIEC 61010-1 ) แต่มีข้อมูลจำนวนมากเกี่ยวกับเนื้อหาของข้อกำหนดเหล่านี้ที่มีอยู่บนเว็บ

ที่มา: http://www.pcbtechguide.com/2009/02/creepage-vs-clearance.html

ควรสังเกตว่าการเปลี่ยนแปลงระยะทางขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม (ระดับมลพิษ) สภาพแวดล้อมที่เห็นสิ่งสกปรก / ความชื้นมากขึ้นจะมีระยะห่างที่สั้นลง ระยะทางในตารางด้านบนนั้นสำหรับระดับมลพิษ 2 ซึ่งอาจครอบคลุมการออกแบบส่วนใหญ่หากไม่ใช่ให้หาตาราง (หรือซื้อข้อมูลจำเพาะ) สำหรับระดับมลพิษที่คุณออกแบบ

ที่มา: http://www.ni.com/white-paper/2871/en/

สิ่งนี้แตกต่างกันสำหรับการติดตามบนแผงวงจรหรือพินในปลั๊กหรือไม่?

ใช่. ในตารางแรกระยะห่างเป็นสองเท่าสำหรับตัวนำตัวนำนอก PCB

สำหรับคะแนนโบนัสจะได้รับคำตอบสำหรับ 120VAC ด้วยหรือไม่ 240V arc จะไกลออกไปมากกว่า 230V อย่างเห็นได้ชัดหรือไม่ แล้วถ้าเปรียบเทียบกับ 110V ถึง 120V ล่ะ

ในตารางด้านบนหากเพียงออกแบบสำหรับ 120V ระยะทางจะสั้นลง

แรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำที่จำเป็นในการเริ่มต้นอาร์คไฟฟ้าในก๊าซอธิบายไว้โดยกฎหมายของ Paschen

ที่ช่องว่างขนาดใหญ่มันขึ้นอยู่กับระยะทางเชิงเส้นตรงและขึ้นอยู่กับองค์ประกอบอุณหภูมิและความดันของก๊าซ สำหรับอากาศที่อุณหภูมิมาตรฐานและความดันประมาณ 3.3MV / m เมื่อช่องว่างมีขนาดเล็กมากแรงดันไฟฟ้าเพื่อสร้างประกายไฟจะเพิ่มขึ้นอีกครั้ง ประกายไฟเกิดจากอิเล็กตรอนอิสระที่ถูกเร่งด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกจากโมเลกุลของอากาศ หากช่องว่างมีขนาดเล็กเกินไปพวกเขาจะไม่สามารถวิ่งขึ้นมาพอที่จะทำให้อิเล็กตรอนตัวอื่นชนก่อนที่จะชนขั้วไฟฟ้าบวก นั่นหมายความว่ามีแรงดันประกายไฟขั้นต่ำ 327V ที่ 7.5µm ในอากาศปกติ

240VAC มีแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ ~ 340V ดังนั้นคุณอาจจะสามารถทำให้เกิดประกายไฟใกล้กับจุดสูงสุดในช่วงเวลาสั้น ๆ 120VAC จะไม่ติดไฟในอากาศ

ในโลกแห่งความเป็นจริงอาจมีแรงดันไฟเกินชั่วคราวสิ่งปนเปื้อนการควบแน่นและอื่น ๆ คุณไม่ควรใช้สิ่งเหล่านี้เพื่อความปลอดภัย