動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)玄機(jī)?

觸電防護(hù)是動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)電氣安全設(shè)計(jì)的緊要內(nèi)容，一般來(lái)講，可以通過(guò)兩類(lèi)途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)：一是筆直接觸防護(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(shū)對(duì)等電位的含義如下：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(xiàn)、建筑物的接地線(xiàn)統(tǒng)一用電氣連接的辦法連接起來(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(chē)安全要求第3部分》中，將等電位連接(電位均衡)含義為：電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分之間電位差最小化。

為何要求等電位連接？

在電氣安全技術(shù)不斷地發(fā)展和更新的進(jìn)程中，人們留意到，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壬纳先f(wàn)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?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萌生了巨大的電位差，進(jìn)而造成嚴(yán)重傷害。

國(guó)際上非常重視等電位連接的用途，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，可戒備系統(tǒng)電源線(xiàn)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，防止接地故障引起的電氣火災(zāi)事故和人身電擊事故。

等電位連接的用途重要如下：

戒備人身遭受電擊：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，戒備人身遭受電擊。

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。

戒備雷擊和靜電的危害：雷擊時(shí)會(huì)萌生靜電感響應(yīng)電磁感應(yīng)，物料在加工和運(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(chē)產(chǎn)品中，假如整個(gè)電池包的最大電壓超過(guò)60V(DC)，就已經(jīng)超過(guò)了人體安全電壓的范圍，非得進(jìn)行等電位連接，以確保使用安全。

在等電位連接的情況下，即使電池包的正極或負(fù)極與電池包殼體的絕緣因故障而失效，由于車(chē)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)有電流萌生，人體在車(chē)輛上面依然是安全的，不會(huì)發(fā)生電擊事故。