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剖析现代汽车混合动力技术(九)
来源:本站整理  作者:佚名  2013-05-24 09:12:07



    电气设备和电子装置-高压安全
    在混合动力驱动理念逐渐成形的过程中,我们想尽了一切办法来确保为用户和维修车间人员制造安全的车辆。在保养和维修过程中,对安全机制形成整体了解有助于保护保养人员和第三方,同时有助于安全地对高压车辆执行操作。
    本文着重介绍了操作保时捷混合动力驱动概念中采用的高压部件时可能出现的危险和后果,并对保时捷融入混合动力驱动中的安全机制进行了说明。
    ·接触电流的危险性
    ·电流流经身体
      电能带来的危险程度不仅取决于由电压产生的电流大小,而且取决于触电时间、频率和电流流经人体时通过的路线。
    在这点上,流过心脏的电流尤其危险,如果心脏试图跟随交流电的频率跳动,则更为危险。直接后果是心脏纤维性颤动,即使在瞬时触电后及电流较低时仍可能发生。此时,心脏的泵血能力会降低为零。缺氧会导致失去知觉,并在极短的时间内死亡。
      因此,对于直流电和交流电,人体可以接触的最大允许电压是不同的。对于交流电,最大电压为50V;对于直流电,最大电压为120V。在工作电压较高的电气系统上,安全措施可以防止电流流过人体,或可在特定时间内(例如小于0.2s)将该系统关闭。
      人体反应:对电流的敏感程度
完全取决于个人。虽然感知A值通常为0.5mA,但某些人自称他们在接触更高的电流时没有任何感觉。不过,由于个人生理条件方面的原因,敏感的个人和儿童能够感觉到更弱的电流。以下因素直接决定了感觉和实际电流大小:

    ·供给的电压大小
    ·入口和出口点的电阻
    ·人体组织的个体电阻
    ·受影响身体部位的敏感度
    电流对人的影响在很大程度上取决于施加电流的时间长短。
    虽然接触低于10mA的电流通常不会导致人受伤,即使时间较长也不例外,但如果接触高于200mA电流的时间超过10ms,则会产生有害影响且会导致严重的身体反应。
    因此,针对保护措施定义了最大释放时间(例如,小于0.2s)。超过此时间后人体肯定能感觉到电击并感到疼痛,但如果个人体质健康,则不会造成永久性损伤。
    可将效应分为几类,如表2所示。

    是否出现表2中列出的效应取决于电流的大小。
    化学效应主要出现在发生与直流有关的事故后。在出现组织分解的情况下,中毒症状通常在事故发生几小时后出现,即使受害者最初毫无症状也不例外。

      停留在已启动的电机或高压系统的直接邻近区域可能会减弱电子维生系统的功能。
      其中包括:
      ·内音日镇痛泵
      ·脑起搏器
      ·植入性除颤器
      ·心脏起搏器
      ·胰岛素泵
      ·助听器
      不允许佩戴以上装置或类似装置或体内植入了以上装置或类似装置的员工对高压车辆执行操作!

      影响可能会在事故发生后的几个小时内显露出来。因此,发生与电有关的事故后必须就医!
      身体电阻:由特定电压产生的电流大小取决于电阻的大小(欧姆定律)。保护措施是根据身体电阻为1000Ω的假定而设计的。在假设通常是用双于(壳体)和双脚(地面)接触带电部件的情况下,通过将四肢的独立电阻相加计算得出了1000 Ω的值。在此皮肤的电阻至关重要。体内的电阻很小,可以忽略不计。

    根据欧姆定律,在电阻为1000 Ω时288V的电压(高压蓄电池)会产生288mA的电流(288V/1000Ω)。
    有效电流的大小通常大大低于计算出的值,因为身体是以“串联方式”与接触电阻连接的(手套、漆面、鞋类、手的整个表面等不会与部件接触)。

    根据串联定律,与故障位置接触“不良”会降低接触电压。
    电弧效应:即使电流不流经身体,它们也可能产生危险。存储在高压系统中的能量能产生电弧,这些电弧可达到远超过4000℃的温度。
      产生电弧的原因有以下几点:
      ·连接不良,例如接触点松动或氧化、由过度拧紧的螺钉造成的损坏
      ·隔离故障
      ·使用不正确的电缆或连接(尺寸、形状、材料错误)
      ·湿气/灰尘(导电性灰尘)
      ·异物,掉落的金属部件和小零件
    如果电弧是由某个人造成的或某个人站在离电弧最近的地方,则可能会产生以下效应。
      声音效应:
      ·声震造成的损伤
      音障是一种物理现象,当物体
  (通常是航空器)的速度接近音速时,将会逐渐追上自己发出的声波。声波叠合累积的结果,会造成震波的产生,进而对飞行器的加速产生障碍,而这种因为音速造成提升速度的障碍称为音障。突破音障进入超音速后,从航空器最前端起会产生一股圆锥形的音锥(巨大的能量以冲击波的形式释放出来),在旁观者听来这股震波有如爆炸一般,故称为音爆或声爆(即声震)。

    热效应:指物质系统在物理的或化学的等温过程中只做膨胀功时所吸收或放出的热量。根据反应性质的不同,分为燃烧热、生成热、中和热、溶解热等。

    电流通过导体时电能转化成热,这个现象叫做电流的热效应。
    ·1到4度的烧伤
    ·因接触电弧而造成眼睛失明或灼伤
·火灾、金属熔化

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