Наскільки далеко може напруга дуги напруги у повітрі?

Я дивувався цьому під час пайки схеми електричної напруги та був здивований тим, наскільки тісно були сліди. Це має очевидні наслідки для проектування електричних штепсельних вилок, а також близькості проводів при будь-якому відношенні до напруги мережі.

Я намагався задавати пошуковим системам розумні питання, такі як "наскільки може дуга 240В в атмосфері" та "як далеко може стрибнути електроенергія", але я не знайшов простої відповіді. Цей калькулятор стверджує, що він приймає напругу лише від 400 до 3000В постійного струму.

Задаючи це питання, я сподіваюся, що майбутні люди зможуть знайти відповідь швидко та просто.

Мої дослідження свідчать про те, що відстань дуги залежить від середовища та тиску, тому припустимо, повітря (~ 79% азоту, ~ 20% кисню, ~ 1% аргону та кілька інших речей) в атмосфері 1 або 1,01325 Бар.
Відповідь також звернула мою увагу на вплив температури та вологості. Припускаючи, що більш високі температури і підвищена вологість обох збільшують можливу дистанцію стрільби, давайте обираємо щось суворе, як 40 градусів Цельсія та вологість 95%.

Враховуючи мережеву напругу 230 В постійного струму у Великій Британії, наскільки близько від двох неізольованих мідних проводів (як приклад) повинні бути, щоб між ними утворилася дуга?

Чи відрізняється це від слідів на друкованій платі або шпильок у вилці?

Чи можна надати бонусні бали відповіді і для 120VAC? Буде дуга 240В значно далі 230В? Як щодо 110V порівняно зі 120V?

Я шукаю досить стислих відповідей, але, можливо, причина, що я не знайшла просту відповідь, полягає в тому, що немає жодної ...

Це питання просто з цікавості. Я не збираюся незабаром починати перебудову мережевих світильників або проектувати плати 240В.

Напруга пробою повітря значно змінюється внаслідок зміни вологості, тиску та температури. Однак, орієнтовним керівництвом є те, що він займає 1 кВ на міліметр.

Оскільки це стосується того, де трапляються дуги, ви хочете бути десь поруч із реальною ланцюгом. На друкованій платі ви також повинні врахувати провідність по поверхні. Ось чому ви часто бачите розмову про розмитнення та створення сторінки в одній дискусії.

Зазор - це найпростіший шлях між двома провідниками. Тут застосовується шорстка напрямна 1 кВ / мм для дугогасіння.

Створення - це найкоротша відстань між провідниками вздовж поверхні. Градієнт поломки для згину нижчий, ніж для зазору, оскільки на поверхнях може накопичуватися бруд. Деякий бруд частково провідний сам по собі, але багато речей можуть забезпечити шляхи витоку після всмоктування деякої вологості. Наприклад, погляньте на характеристики медичних джерел живлення, і ви побачите великі мінімальні вимоги до складки, щоб гарантувати низькі струми витоку.

Існують різні стандарти безпеки, які вимагають мінімального відстані та відстані згину відповідно до застосування, напруги та іноді параметрів навколишнього середовища. Для більшості звичайного споживчого обладнання 5 мм зазор є достатньою ізоляцією між деталями, що стосуються користувачів та потужністю 120 В змінного струму. Однак вам дійсно слід переглянути відповідні стандарти, особливо якщо ви робите щось незвичне.

Враховуючи мережеву напругу 230 В постійного струму у Великій Британії, наскільки близько від двох неізольованих мідних проводів (як приклад) повинні бути, щоб між ними утворилася дуга?

Відповідь: це залежить. Існує безліч факторів, включаючи повітря, тиск \ підвищення, вологість і бруд від навколишнього середовища, все це впливає на відстань, яку дуга може утворити між двома провідниками.

Дошки міжнародних стандартів (а саме IPC та IEC) створили мінімальні відстані між ізольованими провідниками. Неізольовані провідники не є безпечними для використання у виробах, тому такі відстані не передбачені. Неізольовані провідники в друкованій платі або роз'ємах накриваються в розділі зазору таблиці. Ці характеристики запобігають виникненню стрілянини або будь-якої небезпеки пожежі. Слід також зазначити, що для перегляду фактичних специфікацій вам потрібно буде придбати їх у IEC (наприклад, IEC 61010-1 ), але в Інтернеті є багато інформації щодо змісту цих специфікацій.

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

Слід також зазначити, що відстань змінюється залежно від навколишнього середовища (ступінь забруднення), навколишнє середовище, яке бачить більше бруду / вологості, матиме коротший інтервал. Відстані в таблиці, наведеній вище, визначають ступінь забруднення 2, яка, ймовірно, охоплює більшість конструкцій, якщо ні, знайдіть таблицю (або купіть специфікацію) для ступеня забруднення для вашого проекту.

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

Чи відрізняється це від слідів на друкованій платі або шпильок у вилці?

Так. У першій таблиці відстань істотно подвоюється для відключених провідників друкованої плати.

Чи можна надати бонусні бали відповіді і для 120VAC? Буде дуга 240В значно далі 230В? Як щодо 110V порівняно зі 120V?

У таблиці вище, якщо тільки проектування на 120В відстань коротшає.

Мінімальна напруга, необхідна для ініціювання електричної дуги в газі, описана Законом Пашен.

При великих проміжках це приблизно лінійно залежить від відстані, а також залежить від складу, температури та тиску газу. Для повітря при стандартній температурі та тиску це близько 3,3 МВ / м. Оскільки зазор стає дуже малим, напруга для створення іскри знову збільшується. Іскру викликають вільні електрони, які прискорюються напругою, що вибиває інші електрони з молекул повітря. Якщо зазор занадто малий, вони не можуть отримати достатньо пробігу, щоб вибити ще один електрон, перш ніж вдарити на позитивний електрод. Це означає, що в нормальному повітрі мінімальна напруга 327В при 7,5 мкм.

240VAC має пікову напругу ~ 340V, тому ви, можливо, зможете його коротко іскрити біля піку з зазором, близьким до 7,5 мкм. 120VAC не буде іскритися в повітрі.

У реальному світі можуть виникати тимчасові перенапруги, забруднення, конденсат тощо. У цілях безпеки не слід покладатися на вищезазначене.