特种电源要有一个“爬电距离“的概念

高于1000V以上的直流电源就要充分考虑正接地还是负接地的问题。要求电源制造商与用户之间事先有一个约定。
问:什么叫正接地?什么叫负接地?
答:允许将电源正端与外壳相连通的电源叫正接地(而外壳一定要与电网的中性线(N)或与大地相连,无一例外),同理,允许电源负端与外壳相连的电源则叫负接地。

问:输出电压为多高时需要严格区别正接地或负接地?
答:一般输出电压低于DC500V时,不必严格区别是正接地还是负接地。即既可以将正端接地亦可将负端接地。亦可正负端子无一接地(即处悬浮状态);当输出电压在500V-1000V时,一般应区分正接地或负接地,最好不要悬浮;当输出电压高于1000V时,应明确认定是正接地电源还是负接地电源,并应将对应正端子或负端子与外壳接通。

问:为什么高于1000V的电源应明确区分是正接地电源还是负接地电源,并应将相应正极或负极接通机壳?
答:首先应弄清元器件的带电芯体与外壳之间都有一定的耐压等级,当两者之间所施加的电压超过极限耐压时,芯子上的高压电荷就会击穿元器件的外壳而“跑”到外壳外面来。其次要有一个“爬电距离“的概念,当芯子电压太高时,即使外壳不被击穿,而芯子的高压电荷也会延着外壳的表面“爬”出来。
电子元器件的耐压等级各不相同,开关、保险丝座可以耐受2000V的直流电压,而电位器只能耐受500V-1000V的直流电压。 
一般来说,正接地电源,其人体可接触的元件,如调节输出电压的电位器等,其内部导电部分都是以正端子作参考的,其内部导电部分的电位与正端子的电位非常接近。只要将正端子与外壳相连,当工作人员站在地上调节这些旋钮时,人体电位就会与旋钮内部的导电体电位几乎相等,不会发生人身安全问题。 
同理,负接地电源,应将负端子与外壳相连,电源设计时,应将操作人员可触及的调节元件设计在与负端子电位近乎相等的电路位置上。

问:如果采用错误的接法,将原本应该正端接地的电源错误地将负端与外壳连通了,这会形成什么后果?
答:当操作人员去调节控制旋钮时,因电位器本身的耐压有限就有可能被电击,造成人身安全事故。

例如:一个1万伏的正接地电源,错将负端接地了,人体电位又与大 地相同,这时电源正端子以及附着在正端子上面的诸如电压调节 电位器等,其相对于人体电位就有1万伏,当操作人员触摸这些 旋钮时,电位器内部芯子导电体上的高压电荷就会击穿或爬过元 件外壳而向人体袭来,造成人身触电事故。
问:用户在订购高压电源时,怎样确定是正接地电源还是负接地电源?
答:应从两方面来考虑:第一、是系统的要求,例如:电信部门用于 通讯的电源一般都是以正端子为参考,将正端子接入大地。而有 些用户的负载是一个电子负载,例如要试验一个NPN的大功率三 极管的开关特性。

显然,用户系统发出的控制开关功率管的信号是以发射极(e)作为参考地的,由于功率管的发射极需要接入电源的负端,显然应做成负接地电源。由于用户系统和电源控制系统均以电源负端作参数,用户系统发出的控制负载(开关管)的控制信号可以直接输入功率开关管的基极,而无需用光电器件隔离,同样用户系统发出的用于控制电源的各种输出量的信号,也无需隔离而可以直接送入电源内部控制系统。与此类似,如果用户的功率管是PNP型的,则应采用正接地电源。

需要说明的是:
    第一、用户系统与电源系统即使采用了光电隔离技术,也要注意正接地与负接地的概念。因为光电藕合器件其隔离电压也是很有限度的(一般为1KV-2KV);
    第二、如果用户的负载是一个独立的负载,例如一个电阻器,一个电容器等,从理论上讲,对正接地电源或负接地电源都能使用,但从电源生产角度来看,一般取正接地为宜。

 


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