¿Hasta dónde puede llegar la tensión de la red eléctrica al aire?

El voltaje de ruptura del aire varía significativamente debido a los cambios en la humedad, la presión y la temperatura. Sin embargo, una guía aproximada es que toma 1 kV por milímetro.

Ya que se trata de donde ocurren los arcos, no querrás estar cerca de eso en un circuito real. En una placa de circuito, también debe considerar la conducción a lo largo de la superficie. Esta es la razón por la que a menudo se ve hablar de autorización y creapage en la misma discusión.

Despeje es el camino más recto entre dos conductores. Aquí es donde se aplica la guía aproximada de 1 kV / mm para la formación de arco.

Creapage es la distancia más corta entre los conductores a lo largo de una superficie. El gradiente de ruptura para la página de creación es menor que para el espacio libre, ya que la suciedad se puede acumular en las superficies. Un poco de suciedad es parcialmente conductora por sí sola, pero muchas cosas pueden proporcionar vías de fuga después de absorber algo de humedad. Eche un vistazo a las especificaciones de las fuentes de alimentación médicas, por ejemplo, y verá los requisitos mínimos de una página de creación para garantizar corrientes de fuga bajas.

Existen varios estándares de seguridad que requieren un espacio mínimo y distancias de página de creación según la aplicación, el voltaje y, a veces, los parámetros ambientales. Para el equipo de consumo más común, el espacio libre de 5 mm es un aislamiento suficientemente bueno entre las partes tocables por el usuario y la potencia de 120 V CA. Sin embargo, realmente debería mirar los estándares relevantes, especialmente si está haciendo algo fuera de lo común.

  

Dada una tensión de red de 230 VCA en el Reino Unido, ¿qué tan cerca estarían dos   los cables de cobre no aislados (como ejemplo) deben estar antes de un arco   podría formarse entre ellos?

La respuesta es: depende. Hay una variedad de factores que incluyen el aire, la presión / elevación, la humedad y la suciedad del medio ambiente, todos ellos afectan la distancia que un arco puede formar entre dos conductores.

Las juntas de estándares internacionales (a saber, IPC e IEC) han logrado distancias mínimas entre conductores aislados. Los conductores no aislados no son seguros para su uso en productos, por lo que no se proporcionan esas distancias. Los conductores no aislados en PCB o conectores están cubiertos en la sección de separación de la mesa. Estas especificaciones son para evitar la formación de arcos o cualquier tipo de riesgo de incendio. También se debe tener en cuenta que para ver las especificaciones reales, deberá comprarlas en IEC (como IEC 61010-1 ), pero hay mucha información sobre el contenido de estas especificaciones disponible en la web.

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También se debe tener en cuenta que la distancia varía según el entorno (grado de contaminación), un entorno que ve más suciedad / humedad tendrá un espacio más corto. Las distancias en la tabla de arriba son para un grado de contaminación 2 que probablemente cubriría la mayoría de los diseños, de lo contrario, busque una tabla (o compre la especificación) para el grado de contaminación para el que está diseñando.

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¿Esto es diferente para las trazas en una placa de circuito, o los pines en un enchufe?

Sí. En la primera tabla, la distancia se duplica esencialmente para conductores fuera de PCB.

  

Para obtener puntos de bonificación, ¿podrían darse respuestas para 120 VCA también? Sería 240V   ¿Está el arco significativamente más lejos que 230V? ¿Qué tal 110V comparado con 120V?

En la tabla anterior, si solo se diseña para 120 V, la distancia es más corta.

El Ley de Paschen describe la tensión mínima requerida para iniciar un arco eléctrico en el gas.

En espacios grandes, depende aproximadamente linealmente de la distancia, y también depende de la composición, temperatura y presión del gas. Para aire a temperatura y presión estándar, se trata de 3.3MV / m. A medida que la brecha se vuelve muy pequeña, el voltaje para crear una chispa aumenta nuevamente. La chispa es causada por electrones libres que son acelerados por el voltaje que quita a otros electrones de las moléculas de aire. Si la brecha es demasiado pequeña, no pueden realizar una carrera suficiente para desconectar otro electrón antes de golpear el electrodo positivo. Esto significa que hay un voltaje de chispa mínimo de 327 V a 7.5 µm en aire normal.

240 VCA tiene un voltaje máximo de ~ 340 V, por lo que puede lograr que brille brevemente cerca del pico con un espacio cercano a 7,5 µm. 120VAC no se enciende en el aire.

En el mundo real puede haber sobretensiones transitorias, contaminantes, condensación, etc. No debe confiar en lo anterior por razones de seguridad.