電器產(chǎn)品爬電距離和電氣間隙測(cè)量

關(guān)于電器產(chǎn)品爬電距離和電氣間隙測(cè)量第1頁(yè)，講稿共28頁(yè)，2023年5月2日，星期三電氣間隙和爬電距離的測(cè)量方法：電氣間隙Clearance在兩個(gè)導(dǎo)電零部件之間或?qū)щ娏悴考c設(shè)備防護(hù)界面之間測(cè)得的最短空間距離。即在保證電氣性能穩(wěn)定和安全的情況下，通過空氣能實(shí)現(xiàn)絕緣的最短距離。

電氣間隙的大小和老化現(xiàn)象無關(guān)。電氣間隙能承受很高的過電壓，但當(dāng)過電壓值超過某一臨界值后，此電壓很快就引起電擊穿，因此在確認(rèn)電氣間隙大小的時(shí)候必須以設(shè)備可能會(huì)出現(xiàn)的最大的內(nèi)部和外部過電壓（脈沖耐受電壓為依據(jù)）。在不同場(chǎng)合使用同一電氣設(shè)備或運(yùn)用過電壓保護(hù)器時(shí)所出現(xiàn)的過電壓大小各不相同。因此根據(jù)不同的使用場(chǎng)合將過電壓分為Ⅰ至Ⅳ四個(gè)等級(jí)。第2頁(yè)，講稿共28頁(yè)，2023年5月2日，星期三爬電距離：沿絕緣表面測(cè)得的兩個(gè)導(dǎo)電零部件之間或?qū)щ娏悴考c設(shè)備防護(hù)界面之間的最短路徑。即在不同的使用情況下，由于導(dǎo)體周圍的絕緣材料被電極化，導(dǎo)致絕緣材料呈現(xiàn)帶電現(xiàn)象。此帶電區(qū)（導(dǎo)體為圓形時(shí)，帶電區(qū)為環(huán)形）的半徑，即為爬電距離；第3頁(yè)，講稿共28頁(yè)，2023年5月2日，星期三爬電距離：在絕緣材料表面會(huì)形成泄漏電流路徑。若這些泄漏電流路徑構(gòu)成一條導(dǎo)電通路，則出現(xiàn)表面閃絡(luò)或擊穿現(xiàn)象。絕緣材料的這種變化需要一定的時(shí)間，它是由長(zhǎng)時(shí)間加在器件上的工作電壓所引起的，器件周圍環(huán)境的污染能加速這一變化。因此在確定端子爬電距離時(shí)要考慮工作電壓的大小、污染等級(jí)及所運(yùn)用的絕緣材料的抗爬電特性。根據(jù)基準(zhǔn)電壓、污染等級(jí)及絕緣材料組別來選擇爬電距離?；鶞?zhǔn)電壓值是從供電電網(wǎng)的額定電壓值推導(dǎo)出來的。第4頁(yè)，講稿共28頁(yè)，2023年5月2日，星期三第5頁(yè)，講稿共28頁(yè)，2023年5月2日，星期三

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們的生活水平的不斷提高，越來越多的電子產(chǎn)品進(jìn)入我們的家庭，為保證使用者的人身安全，世界各國(guó)均有相關(guān)法規(guī)以約束電器產(chǎn)品對(duì)人身造成的各種傷害。因此，安全性設(shè)計(jì)在產(chǎn)品的整個(gè)設(shè)計(jì)過程中有著至關(guān)重要的作用，其中安全距離是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中最重要的部分之一。在電氣間隙、爬電距離實(shí)際測(cè)量中往往有不同的結(jié)果差異、本篇結(jié)合自身實(shí)際工作，就電氣間隙，爬電距離的安全標(biāo)準(zhǔn)要求做一下概括總結(jié)。第6頁(yè)，講稿共28頁(yè)，2023年5月2日，星期三一．名詞解釋：

1、安全距離包括電氣間隙（空間距離），爬

電距離（沿面

距離）和絕緣穿透距離。2、電氣間隙：兩相鄰導(dǎo)體或一個(gè)導(dǎo)體與相鄰電機(jī)殼表面的沿

空氣測(cè)量的最短距離。3、爬電距離：兩相鄰導(dǎo)體或一個(gè)導(dǎo)體與相鄰電機(jī)殼表面的沿

絕絕緣表面測(cè)量的最短距離。4、一次電路：一次電路是直接與交流電網(wǎng)電源連接的電路。5、二次電路：二次電路是不與一次電路直接連接，而是由位

于設(shè)備內(nèi)的變壓器、變換器或等效的隔離裝置或由電池供

電的一種電路。第7頁(yè)，講稿共28頁(yè)，2023年5月2日，星期三二．從GB4943-2001中2.10條款定義理解：

在GB4943；2.10條款中指出電氣間隙的尺寸應(yīng)使得進(jìn)入設(shè)備的瞬態(tài)過電壓和設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的峰值電壓不能使其擊穿。爬電距離的的尺寸應(yīng)使得絕緣在給定的工作電壓和污染等級(jí)下不會(huì)產(chǎn)生閃絡(luò)或擊穿（起痕）。由此可以看出，電氣間隙和爬電距離的防范對(duì)象和考核目的不同。電氣間隙防范的是瞬態(tài)過電壓或峰值電壓；而爬電距離是考核絕緣在給定的工作電壓和污染等級(jí)下的耐受能力。

從對(duì)一次電路二次電路的名詞定義可以看出，二次電路可能是安全可觸及的，也可能是危險(xiǎn)帶電的；一個(gè)設(shè)備內(nèi)可能同時(shí)存在一次電路和二次電路，例如預(yù)定與電網(wǎng)電源直接相連使用的電源適配器；一個(gè)設(shè)備也可能本身就是二次電路，例如采用一臺(tái)發(fā)電機(jī)或電池供電的設(shè)備。在理解和區(qū)分一次電路和二次電路的基礎(chǔ)上，也就理解標(biāo)準(zhǔn)中為什么二次電路中也有對(duì)基本絕緣、附加絕緣、加強(qiáng)絕緣等的電氣間隙的要求。第8頁(yè)，講稿共28頁(yè)，2023年5月2日，星期三

具體測(cè)量步驟步驟如下：一）電氣間隙的測(cè)量步驟：確定工作電壓峰值和有效值；確定設(shè)備的供電電壓和供電設(shè)施類別

；

根據(jù)過電壓類別來確定進(jìn)入設(shè)備的瞬態(tài)過電壓大??；

確定設(shè)備的污染等級(jí)（一般設(shè)備為污染等級(jí)2）；

確定電氣間隙跨接的絕緣類型（功能絕緣、基本絕緣、附加絕緣、加強(qiáng)絕緣）第9頁(yè)，講稿共28頁(yè)，2023年5月2日，星期三二）確定爬電距離步驟

確定工作電壓的有效值或直流值；確定材料組別（根據(jù)相比漏電起痕指數(shù)，其劃分為：Ⅰ組材料，Ⅱ組材料，Ⅲa組材料,

Ⅲb組材料。注：如不知道材料組別，假定材料為Ⅲb組）確定污染等級(jí)；確定絕緣類型（功能絕緣、基本絕緣、附加絕緣、加強(qiáng)絕緣）電氣間隙、爬電距離的要求值：電氣間隙根據(jù)測(cè)量的工作電壓及絕緣等級(jí)第10頁(yè)，講稿共28頁(yè)，2023年5月2日，星期三五．關(guān)于GB15092.1-2003中20條款的理解。

電氣間隙的測(cè)量:主要考慮因素額定電壓、電壓類別和污染等級(jí)，對(duì)基本絕緣、工作絕緣、附加絕緣、加強(qiáng)絕緣、三種斷開狀態(tài)分別加以說明，另外對(duì)于基本絕緣及附加絕緣有必要時(shí)可進(jìn)行附錄M脈沖電壓試驗(yàn)以驗(yàn)證電氣間隙經(jīng)得起規(guī)定的瞬時(shí)過電壓。

爬電距離的測(cè)量:主要考慮因素為正常使用中預(yù)期會(huì)出現(xiàn)的電

壓，、污染等級(jí)、材料組別第11頁(yè)，講稿共28頁(yè)，2023年5月2日，星期三一）X值的選取1）GB4943，GB19212.1，GB15092.1中從污染等級(jí)的角度規(guī)定了的X寬度是相同的污染等級(jí)

X寬度

1

0.25mm

2

1.0mm

3

1.5mm注：如果涉及到的電氣間隙小于3mmm，則溝槽寬度X最小可減小到該距離的1/3。第12頁(yè)，講稿共28頁(yè)，2023年5月2日，星期三2）GB8898對(duì)直接與電網(wǎng)電源連接的，X值規(guī)定為1.0mm。

對(duì)不直接與電網(wǎng)電源連接的，且經(jīng)過防灰塵和潮氣侵入的封閉、包封或氣密密封的設(shè)備、組件或元器件，X值規(guī)定為0.25mm。

如果涉及到的電氣間隙（伴有相關(guān)的爬電距離）的要求小于3mm，則溝槽寬度X最小可減小到該距離的1/3，但不小于0.2mm。第13頁(yè)，講稿共28頁(yè)，2023年5月2日，星期三二）電氣間隙爬電距離的測(cè)量路徑。a)所考慮的路徑包括一個(gè)具有任一深度而寬度≧Xmm的平行邊溝槽。b)所考慮的V形溝槽路徑在GB4943，GB8898，GB19212.1包括內(nèi)角角度，而寬度大于Xmm。在GB15092.1開關(guān)中路徑包括寬度大于Xmm，對(duì)角度沒有作出相關(guān)要求。c)所考慮的路徑包括肋。d)所考慮的路徑包括兩邊溝槽寬度≧Xmm的一個(gè)非粘合接縫。e)所考慮的路徑包括一個(gè)擴(kuò)展邊的溝槽。f)在螺釘頭與槽壁之間的空隙太窄<Xmm，可不予考慮。第14頁(yè)，講稿共28頁(yè)，2023年5月2日，星期三第15頁(yè)，講稿共28頁(yè)，2023年5月2日，星期三第16頁(yè)，講稿共28頁(yè)，2023年5月2日，星期三

第17頁(yè)，講稿共28頁(yè)，2023年5月2日，星期三

第18頁(yè)，講稿共28頁(yè)，2023年5月2日，星期三第19頁(yè)，講稿共28頁(yè)，2023年5月2日，星期三

第20頁(yè)，講稿共28頁(yè)，2023年5月2日，星期三

第21頁(yè)，講稿共28頁(yè)，2023年5月2日，星期三

第22頁(yè)，講稿共28頁(yè)，2023年5月2日，星期三

第23頁(yè)，講稿共28頁(yè)，2023年5月2日，星期三

但如果結(jié)構(gòu)中距離受磨損、變形、部件運(yùn)動(dòng)或裝配影響時(shí)，則額定脈沖電壓為1500V或更高時(shí)