動力電池系統安全設計玄機?

觸電防護是動力電池系統電氣安全設計的緊要內容，一般來講，可以通過兩類途徑來實現：一是筆直接觸防護，如絕緣設計、屏護防護(遮攔/外殼，IPXXB/IPXXD等)；二是間接防護，包括等電位連接、電氣隔離(電氣間隙、爬電距離)。這里談談對等電位的一些理解與認識。

什么是等電位連接？

在電工術語中，等電位連接，也叫保護接地，《雷電與避雷工程》一書對等電位的定義如下：等電位連接是把建筑物內、附近的所有金屬物，如混凝土內的鋼筋、自來水管、煤氣管及其它金屬管道、機器基礎金屬物及其它大型的埋地金屬物、電纜金屬屏蔽層、電力系統的零線、建筑物的接地線統一用電氣連接的辦法連接起來(焊接或者可靠的導電連接)使整座建筑物內部的金屬物成為一個良好的等電位體。

在國標GB/T 18384-3:2015《電動車安全要求 第3部分》中，將等電位連接(電位均衡)定義為：電氣設備外露可導電部分之間電位差最小化。

為什么要求等電位連接？

在電氣安全技術不斷地發展和更新的進程中，人們留意到，大量電氣事故是由過大的電位差引起的，比如雷擊傷亡事故就是因為雷電所萌生的上萬伏特電壓筆直加諸到人體和大地之間，巨大的電位差萌生瞬間大電流，造成受雷擊的人因呼吸停頓或心臟麻痹而傷亡。與雷擊事故相比，全球有更多的人因為遭受民用電或工業用電的電擊而傷亡，其原理與雷擊事故相同，均是由于帶電物體在人體不同部位萌生了巨大的電位差，進而造成嚴重傷害。

國際上非常重視等電位連接的作用，它對用電安全、防雷以及電子信息設備的正常工作和安全使用，都是十分必要的。等電位連接后，可戒備系統電源線路中的故障電壓導致電擊事故，同時可減少電位差、電弧、電火花發生的機率，避免接地故障引起的電氣火災事故和人身電擊事故。

等電位連接的作用主要如下：

戒備人身遭受電擊：將電氣設備在正常運行時不帶電的金屬導體部分與接地極之間作良好的金屬連接，以保護人體的安全，戒備人身遭受電擊。

保障電氣系統正常運行：電力系統接地一般為中性點接地，中性點的接地電阻很小，因此中性點與地間的電位差接近與零。

戒備雷擊和靜電的危害：雷擊時會萌生靜電感響應電磁感應，物料在加工和運輸過程中因摩擦而引起的靜電，都可能造成電擊或是火災的危險。

在電動車產品中，如果整個電池包的最大電壓超過60V(DC)，就已經超過了人體安全電壓的范圍，非得進行等電位連接，以確保使用安全。

在等電位連接的情況下，即使電池包的正極或負極與電池包殼體的絕緣因故障而失效，由于車輛上所有的裸露金屬部件都已經通過等電位連接達到了同一電位，因此人體接觸這些金屬部件時，不會有電流萌生，人體在車輛上面依然是安全的，不會發生電擊事故。

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