【干貨】解析動(dòng)力電池系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)：Pack等電位連接技術(shù)

　　觸電防護(hù)是動(dòng)力電池系統(tǒng)電氣安全設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，一般來(lái)講，可以通過(guò)兩類途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)：一是直接接觸防護(hù)，如絕緣設(shè)計(jì)、屏護(hù)防護(hù)(遮攔/外殼，IPXXB/IPXXD等)；二是間接防護(hù)，包括等電位連接、電氣隔離(電氣間隙、爬電距離)。這里談?wù)剬?duì)等電位的一些理解與認(rèn)識(shí)。

　　什么是等電位連接？

　　在電工術(shù)語(yǔ)中，等電位連接，也叫保護(hù)接地，《雷電與避雷工程》一書對(duì)等電位的定義如下：“等電位連接是把建筑物內(nèi)、附近的所有金屬物，如混凝土內(nèi)的鋼筋、自來(lái)水管、煤氣管及其它金屬管道、機(jī)器基礎(chǔ)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(tǒng)的零線、建筑物的接地線統(tǒng)一用電氣連接的方法連接起來(lái)(焊接或者可靠的導(dǎo)電連接)使整座建筑物內(nèi)部的金屬物成為一個(gè)良好的等電位體。”

　　在國(guó)標(biāo)GB/T18384-3：2015《電動(dòng)汽車安全要求第3部分》中，將等電位連接(電位均衡)定義為：電氣設(shè)備外露可導(dǎo)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(shù)不斷地發(fā)展和更新的進(jìn)程中，人們注意到，大量電氣事故是由過(guò)大的電位差引起的，比如雷擊傷亡事故就是因?yàn)槔纂娝a(chǎn)生的上萬(wàn)伏特電壓直接加諸到人體和大地之間，巨大的電位差產(chǎn)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?yàn)樵馐苊裼秒娀蚬I(yè)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產(chǎn)生了巨大的電位差，進(jìn)而造成嚴(yán)重傷害。

　　國(guó)際上非常重視等電位連接的作用，它對(duì)用電安全、防雷以及電子信息設(shè)備的正常工作和安全使用，都是十分必要的。等電位連接后，可防止系統(tǒng)電源線路中的故障電壓導(dǎo)致電擊事故，同時(shí)可減少電位差、電弧、電火花發(fā)生的機(jī)率，避免接地故障引起的電氣火災(zāi)事故和人身電擊事故。

　　等電位連接的作用主要如下：

　　防止人身遭受電擊：將電氣設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)不帶電的金屬導(dǎo)體部分與接地極之間作良好的金屬連接，以保護(hù)人體的安全，防止人身遭受電擊。

　　保障電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行：電力系統(tǒng)接地一般為中性點(diǎn)接地，中性點(diǎn)的接地電阻很小，因此中性點(diǎn)與地間的電位差接近與零。

　　防止雷擊和靜電的危害：雷擊時(shí)會(huì)產(chǎn)生靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，物料在生產(chǎn)和運(yùn)輸過(guò)程中因摩擦而引起的靜電，都可能造成電擊或是火災(zāi)的危險(xiǎn)。

　　在電動(dòng)汽車產(chǎn)品中，如果整個(gè)電池組的最大電壓超過(guò)60V(DC)，就已經(jīng)超過(guò)了人體安全電壓的范圍，必須進(jìn)行等電位連接，以確保使用安全。

　　在等電位連接的情況下，即使電池組的正極或負(fù)極與電池組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(jīng)通過(guò)等電位連接達(dá)到了同一電位，因此人體接觸這些金屬部件時(shí)，不會(huì)有電流產(chǎn)生，人體在車輛上面仍然是安全的，不會(huì)發(fā)生電擊事故。

　　與電動(dòng)汽車相關(guān)的等電位連接標(biāo)準(zhǔn)有哪些？

　?、貵B/T 18384-3電動(dòng)汽車安全要求第3部分：人員觸電防護(hù)

　?、贓N 1987-3 Electrically propelled road vehicles-Specific requirements for safety-Part3：Protection of users against electrical hazards

　?、跧SO 6469-3 Electrically propelled road vehicles-Safety specification-Part3：Protection of persons against electric shock GB/T 18384-3對(duì)等電位連接的設(shè)計(jì)要求、測(cè)試要求在標(biāo)準(zhǔn)6.3.1和6.9中做了明確規(guī)定。

　　如何進(jìn)行等電位連接的設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)？

　　對(duì)于等電位連接的驗(yàn)證，GB/T18384-3：2015給出的測(cè)試方法在標(biāo)準(zhǔn)7.4部分：

　　GB/T18384-3：2015的測(cè)試示意和實(shí)例如下圖所示：