高壓電

高壓電

工業名詞
高壓電(英語:High voltage),是指配電線路交流電壓在1000V以上或直流電壓在1500V以上的電接戶線。交流低壓在1000V以下或直流電壓在1500V以下為低壓電。高壓電氣系統的正常工作電流可能達到數十甚至數百安培,瞬時短路放電電流更是成倍增加。
  • 中文名:高壓電
  • 外文名:High voltage
  • 别名:
  • 定義:電線路交流電壓在1000V以上
  • 領域:電力系統

基本簡介

高壓電(英語:High voltage),是指配電線路交流電壓在1000V以上或直流電壓在1500V以上的電接戶線。交流低壓在1000V以下或直流電壓在1500V以下為低壓電。

安全電壓不超過交流36V,直流50V。電力系統中1000kV及以上的交流電壓等級為特高壓供電,通常隻當作大電力長距離輸電線之用,因為可以減少輸電過程中的能量散失。(在不同的領域用到的電壓是不同的。)因為根據P=IU公式可知,為減小電能在傳輸過程中的損耗,必須減小電流,又要确保總功率不變,則要适當提高電壓大小,在經過降壓變電所,最後到達用戶家中。

在遠距離電力傳輸中,輸電電力的損耗是很大的,為了降低電能傳輸的損耗,要求輸電線的直流電阻越小越好。要降低電能傳輸損耗大緻有兩種方法:一種是增大導線的橫截面積。但是,輸電線顯然不能無限度地加粗,線徑加粗後,輸電線的自重也随之增加,而且線路用材費用也要增加。另一種方法是提高線路傳輸電壓。随着輸電電壓的升高,輸電電流可大幅度減小,從而使輸電線上的損耗大大降低。傳輸功率等于電壓和電流的乘積,在功率相等的情況下,傳輸電壓越高,傳輸電流就越小,而線路上的損耗是與傳輸電流成正比,與傳輸電壓成反比的。

相對于普通電源來說,高壓電有其特殊危害性。高壓觸電有兩種特殊情形:一是高壓電弧觸電。二是跨步電壓觸電。由于電壓很高,很容易讓人觸電死亡。所以要注意。

常見地點

電力系統中的輸配電線路,例如高壓電塔,或變電所。或大量用電之用電用戶。

以電力為主要動力的火車、高鐵、捷運,使用高壓電纜與集電刷,或高壓電軌。

安全性

一般而言,高壓電對人體的影響在于電擊與電磁波。在高壓電四周作業時,應有适度防護措施并保持安全距離,否則應先将高壓電先行斷電再施工,以免電擊身亡。

架空電力線路保護區,是為了保證已建架空電力線路的安全運行和保障人民生活的正常用電而必須設置的安全區域。在廠礦、城鎮、集鎮、村莊等人口密集地區,架空電力線路保護區為導線邊線在最大計算風偏後的水平距離和風偏後距建築物的水平安全距離之和所形成的兩平行線内的區域。

各級電壓導線在計算導線最大風偏情況下,距建築物的水平安全距離如下:

1千伏以下:1.0米

1~10千伏:1.5米

35千伏:3.0米

66~110千伏:4.0米

154~220千伏:5.0米

330千伏:6.0米

500千伏:8.5米

各地情況

台灣

中國台灣之高壓接戶線大部分為11.4KV,1969年左右,逐步由3300V更改。

香港

根據機電工程處出版的《電力(線路)規例工作守則》守則5A(a)(iv),指定高壓電路屬于“第4類電路”(category 4 circuit)。在香港,A/B/C級電業工程人員隻可以從事低壓電力工程。

“特低壓”指50V均方根交流電或120V直流電。“低壓”指超過特低壓,但不超過1000V均方根交流電或1500V直流電。“高壓”是指高于低壓的電壓。

汽車

電動校車動力系統的一個重要特點就是具有高電壓、大電流的動力回路。為了适應電機驅動工作的特性要求并提高效率,高壓電氣系統的工作電壓可以達到300V以上,而且電力傳輸線路的阻抗很小。高壓電氣系統的正常工作電流可能達到數十甚至數百安培,瞬時短路放電電流更是成倍增加。高電壓和大電流會危及車上乘客的人身安全,同時還會影響低壓電氣和車輛控制器的正常工作。因此,在設計和規劃高壓電氣系統時不僅應充分滿足整車動力驅動要求,還必須确保車輛運行安全、駕乘人員安全和車輛運行環境安全。

根據電動校車的實際結構和電路特性,設計安全合理的保護措施是确保駕乘人員和車輛設備安全主行的關鍵。為了保證高壓電安全,必須針對高壓電防護進行特别的系統規劃與設計。國際标準化組織和美國、歐洲、日本等都先後發布了若幹電動汽車的技術标準,它們對電動汽車的高壓電安全及控制制定了較為嚴格的标準和要求,并規定了高壓系統必須具備高壓電自動切斷裝置。其中涉及與電動車安全有關的電氣特性有:絕緣特性、漏電流、充電器的過流特性和爬電距離及電氣間隙等。

電動車的運行情況非常複雜,在運行過程中難免會出現部件間的相互碰撞、摩擦、擠壓,這有可能使原本絕緣良好的導線絕緣層出現破損;接線端子與周圍金屬出現搭接。高壓電纜絕緣介質老化或受潮濕環境影響等因素都會導緻高電壓電路和車輛底盤之間的絕緣性能下降,電源正負極引線将通過絕緣層和底盤構成漏電流回路。當高電壓電路和底盤之間發生多點絕緣性能下降時,還會導緻漏電回路的熱積累效應,可能造成車輛的電氣火災。因此,高壓電氣系統相對車輛底盤的電氣絕緣性能的實時檢測也是電動汽車電氣安全技術的核心内容。

電動車電氣安全監測系統需要實時監測整車電氣狀态信息,如總電壓、總電流、正負母線對地電壓值、正負母線絕緣電阻值、輔助電壓、繼電器連接狀況等,并通過CAN總線輸出測得各部分的狀态及數值、輸出系統的報警狀态和通斷指令,從而确保電動車的安全運行。

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