주 전압이 공기에서 얼마나 멀리 아크 될 수 있습니까?

전원 전압 회로 보드를 납땜하는 동안 이것을 궁금해했으며 트레이스가 얼마나 가까이 있는지에 놀랐습니다. 전기 플러그의 설계와 전원 전압과 관련이있을 때 전선의 근접성에 명백한 영향을 미칩니다.

검색 엔진에 "1 분위기에서 240V 아크가 얼마나 멀리 갈 수 있는지"와 "전기가 얼마나 멀리 뛰어 넘을 수 있는지"와 같은 현명한 질문을 시도했지만 쉬운 대답을 찾지 못했습니다. 이 계산기 는 400 ~ 3000VDC 사이의 전압 만 사용 한다고 말합니다.

이 질문을함으로써 미래의 사람들이 빠르고 간단하게 답을 찾을 수 있기를 바랍니다.

필자의 연구에 따르면 아크 거리는 매체와 압력에 따라 달라 지므로 1 기압 또는 1.01325 Bar에서 공기 (~ 79 % 질소, ~ 20 % 산소, ~ 1 % 아르곤 및 기타 몇 가지)를 가정 해 봅시다.
대답은 또한 온도와 습도의 영향에주의를 끌었습니다. 더 높은 온도와 더 높은 습도가 가능한 아크 거리를 증가 시킨다고 가정하면 섭씨 40도 및 습도 95 %와 같은 가혹한 것을 선택합시다.

영국에서 230VAC의 주전원 전압을 감안할 때, 두 개의 비 절연 구리 와이어 (예를 들어)가 아크 사이에 아크가 형성되기 전에 얼마나 가까이 있어야합니까?

회로 기판의 흔적이나 플러그의 핀이 다른가요?

보너스 포인트의 경우 120VAC에 대한 답변도 제공 될 수 있습니까? 240V가 230V보다 훨씬 더 먼가요? 120V와 비교하여 110V는 어떻습니까?

나는 상당히 간결한 답변을 찾고 있지만 아마도 간단한 답변을 찾지 못한 이유는 하나도 없기 때문입니다 ...

이 질문은 호기심이 아닙니다. 조만간 주전원 설비를 재배치하거나 240V 회로 기판을 설계하지 않을 것입니다.

공기의 항복 전압은 습도, 압력 및 온도의 변화로 인해 크게 다릅니다. 그러나 대략적인 지침은 밀리미터 당 1kV가 필요하다는 것입니다.

그것이 아크가 발생하는 위치에 관한 것이기 때문에, 실제 회로에서 그 근처에는 아무 것도 있고 싶지 않습니다. 회로 보드에서 표면을 따라 전도를 고려해야합니다. 그렇기 때문에 같은 토론에서 클리어런스 와 creapage 에 대한 이야기를 자주 볼 수 있습니다 .

클리어런스 는 두 도체 사이의 직선 경로입니다. 여기에는 아킹에 대한 대략 1kV / mm의 가이드가 적용됩니다.

Creapage 는 표면을 따라 도체 사이의 최단 거리입니다. 표면에 먼지가 쌓일 수 있으므로 주름의 구배는 간극보다 낮습니다. 일부 더러움은 자체적으로 부분적으로 전도성이 있지만, 습도가 높아진 후에는 많은 것이 누출 경로를 제공 할 수 있습니다. 예를 들어 의료용 전원 공급 장치의 사양을 살펴보면 낮은 누설 전류를 보장하기위한 최소 최소 요구 사항이 표시됩니다.

적용, 전압 및 때로는 환경 매개 변수에 따라 최소 간격 및 주름 거리가 필요한 다양한 안전 표준이 있습니다. 대부분의 일반 소비자 장비의 경우 5mm 간격이 사용자가 만질 수있는 부품과 120V AC 전원을 충분히 격리시킵니다. 그러나 특히 표준 이외의 작업을 수행하는 경우 관련 표준을 살펴 봐야합니다.

영국에서 230VAC의 주전원 전압을 감안할 때, 두 개의 비 절연 구리 와이어 (예를 들어)가 아크 사이에 아크가 형성되기 전에 얼마나 가까이 있어야합니까?

대답은 다음과 같습니다. 공기, 압력 ​​/ 고도, 습도 및 환경으로부터의 먼지를 포함하여 다양한 요인이 모두 두 도체 사이에서 아크가 형성 될 수있는 거리에 영향을줍니다.

국제 표준 보드 (즉, IPC 및 IEC)는 절연 도체 사이의 거리를 최소화했습니다. 비 절연 도체는 제품에 사용하기에 안전하지 않으므로 이러한 거리는 제공되지 않습니다. PCB 또는 커넥터의 비 절연 도체는 표의 여유 공간 섹션에 있습니다. 이러한 사양은 아크 또는 모든 종류의 화재 위험을 방지하기위한 것입니다. 또한 실제 사양을 보려면 IEC ( IEC 61010-1 과 같은)에서 구매해야 하지만 웹에서 이러한 사양의 내용에 관한 많은 정보가 있습니다.

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

또한 거리 (오염도)에 따라 거리가 변하며, 먼지 / 습도가 더 높은 환경은 간격이 더 짧습니다. 위 표의 거리는 대부분의 설계를 포괄 할 수있는 오염도 2에 대한 것입니다. 그렇지 않은 경우 설계하려는 오염도에 대한 표를 찾거나 사양을 구입하십시오.

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

회로 기판의 흔적이나 플러그의 핀이 다른가요?

예. 첫 번째 표에서 PCB 도체의 거리는 기본적으로 두 배입니다.

보너스 포인트의 경우 120VAC에 대한 답변도 제공 될 수 있습니까? 240V가 230V보다 훨씬 더 먼가요? 120V와 비교하여 110V는 어떻습니까?

위 표에서 120V 만 설계하면 거리가 더 짧습니다.

가스에서 전기 아크를 시작하는 데 필요한 최소 전압은 Paschen 's Law에 설명되어 있습니다.

간격이 크면 거리에 대략 선형으로 의존하며 가스의 조성, 온도 및 압력에 따라 달라집니다. 표준 온도 및 압력에서 공기의 경우 약 3.3MV / m입니다. 간격이 매우 작아짐에 따라 스파크를 생성하는 전압이 실제로 다시 증가합니다. 스파크는 다른 전자를 공기 분자에서 떨어 뜨리는 전압에 의해 가속되는 자유 전자에 의해 발생합니다. 간극이 너무 작 으면 양극에 부딪 치기 전에 다른 전자를 차단하기에 충분한 양을 확보 할 수 없습니다. 이것은 보통 공기에서 7.5µm에서 최소 스파크 전압이 327V라는 것을 의미합니다.

240VAC의 피크 전압은 ~ 340V이므로 피크 근처에서 7.5µm에 가까운 간격으로 스파크를 발생시킬 수 있습니다. 120VAC는 공기 중에서 점화되지 않습니다.

실제로는 일시적인 과전압, 오염 물질, 응축 등이있을 수 있습니다. 안전을 위해 위의 내용에 의존해서는 안됩니다.