爬電距離與電氣間隙 圖文解釋.doc

電氣間隙和爬電距離的測量方法電氣間隙Clearance在兩個導(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)電氣間隙大小的時候必須以設(shè)備可能會出現(xiàn)的最大的內(nèi)部和外部過電壓（脈沖耐受電壓為依據(jù)）。在不同場合使用同一電氣設(shè)備或運用過電壓保護(hù)器時所出現(xiàn)的過電壓大小各不相同。因此根據(jù)不同的使用場合將過電壓分為至四個等級。爬電距離：沿絕緣表面測得的兩個導(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，帶電區(qū)為環(huán)形）的半徑，即為爬電距離； 爬電距離在絕緣材料表面會形成泄漏電流路徑。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間，它是由長時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要考慮工作電壓的大小、污染等級及所運用的絕緣材料的抗爬電特性。根據(jù)基準(zhǔn)電壓、污染等級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。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，世界各國均有相關(guān)法規(guī)以約束電器產(chǎn)品對人身造成的各種傷害。因此，安全性設(shè)計在產(chǎn)品的整個設(shè)計過程中有著至關(guān)重要的作用，其中安全距離是在產(chǎn)品設(shè)計中最重要的部分之一。在電氣間隙、爬電距離實際測量中往往有不同的結(jié)果差異、本篇結(jié)合自身實際工作，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)，談?wù)勔韵聨c理解。 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)體或一個導(dǎo)體與相鄰電機殼表面的沿空氣測量的最短距離。 3、 爬電距離：兩相鄰導(dǎo)體或一個導(dǎo)體與相鄰電機殼表面的沿絕絕緣表面測量的最短距離。 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。 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下不會產(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下的耐受能力。 從對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，也可能是危險帶電的；一個設(shè)備內(nèi)可能同時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；一個設(shè)備也可能本身就是二次電路，例如采用一臺發(fā)電機或電池供電的設(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基本絕緣、附加絕緣、加強絕緣等的電氣間隙的要求。 具體測量步驟步驟如下： 一）電氣間隙的測量步驟： 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（一般設(shè)備為污染等級 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、加強絕緣）。 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：組材料，組材料，a 組材料, b組材料。注：如不知道材料組別，假定材料為b 組） 確定污染等級； 確定絕緣類型（功能絕緣、基本絕緣、附加絕緣、加強絕緣） 電氣間隙、爬電距離的要求值： 電氣間隙根據(jù)測量的工作電壓及絕緣等級，查表（GB4943：2H 和 2J和 2K，60065-2001表：表 8 和表 9 和表10） 檢索所需的電氣間隙即可決定距離；作為電氣間隙替代的方法，4943 使用附錄 G替換，60065-2001 使用附錄 J 替換。 爬電距離根據(jù)工作電壓、絕緣等級及材料組別，查表(GB4943 為表 2L，65-2001 中為表11)確定爬電距離數(shù)值，如工作電壓數(shù)值在表兩個電壓范圍之間時，需要使用內(nèi)差法計算其爬電距離。 *GB 4943 中只有功能絕緣的電氣間隙和爬電距離可以減小，但必須滿足 標(biāo)準(zhǔn) 5.3.4 規(guī)定的高壓或短路試驗。 三從 GB8898-2001 中 13 條款定義理解： 在 GB8898-001中 13 條款中電氣間隙考慮的主要因素是工作電壓，查圖 9 來確定。（對和電壓有效值在 220-250V 范圍內(nèi)的電網(wǎng)電源導(dǎo)電連接的零部件，這些數(shù)值等于 354V 峰值電壓所對應(yīng)的那些數(shù)值：基本絕緣 3.0mm ,加強絕緣 6.0mm）。 GB 8898-2001 其判定數(shù)值等于電氣間隙，如滿足下列三個條件，電氣間隙和爬電距離加強絕緣可減少 2mm,基本絕緣可減少 1mm。 1.這些爬電距離和電氣間隙會受外力而減小，但它們不處在外殼的可觸及導(dǎo)電零部件與危險帶電零部件之間； 2.它們靠剛性結(jié)構(gòu)保持不變； 3.它們的絕緣特性不會因設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的灰塵而受到嚴(yán)重影響。 *注意：但直接與電網(wǎng)電源連接的不同極性的零部件間的絕緣，爬電距離和電氣間隙不允許減小?；窘^緣和附加絕緣即使不滿足爬電距離和電氣間隙的要求，只要短路該絕緣，設(shè)備仍滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，則是可以接受的（8898 中 4.3.1 條）。 四關(guān)于 GB19212.12003 中 26 條款的理解。 自 2007 年3月 1 日開始實施的國家標(biāo)準(zhǔn) GB19212.5-2006一般用途隔離變壓器的特殊要求、GB19212.7-2006一般用途安全隔離變壓器的特殊要求、GB19212.18-2006開關(guān)型電源用變壓器的特殊要求。GB19212.1-2003 作為通用要求和試驗，在 26 條款中電氣間隙爬電距離的主要考慮因素為電壓類別、污染等級，絕緣材料組別。對于采用浸漬、灌封或者使用粘結(jié)膠帶覆蓋繞組來進(jìn)行隔離的變壓器，如果能滿足 GB/T16935.1-2007 的 4.1.1.2.1的試驗，爬電距離可有有相應(yīng)的減小值，但應(yīng)當(dāng)按適用的情況進(jìn)行附加的試驗（見 26.2 條中 a）,b),能通過相應(yīng)的介電強度試驗。 五關(guān)于 GB15092.1-2003 中 20 條款的理解。 電氣間隙的測量主要考慮因素額定電壓、電壓類別和污染等級，對基本絕緣、工作絕緣、附加絕緣、加強絕緣、三種斷開狀態(tài)分別加以說明，另外對于基本絕緣及附加絕緣有必要時可進(jìn)行附錄 M 脈沖電壓試驗以驗證電氣間隙經(jīng)得起規(guī)定的瞬時過電壓。 爬電距離的測量主要考慮因素為正常使用中預(yù)期會出現(xiàn)的電壓，、污染等級、材料組別。對基本絕緣、工作絕緣、附加絕緣、加強絕緣、三種斷開狀態(tài)也分別加以說明 六四份標(biāo)準(zhǔn)對測量路徑的考慮。 一）X值的選取 1）GB4943，GB19212.1，GB15092.1 中從污染等級的角度規(guī)定了的 X寬度是相同的 污染等級 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。 2）GB8898 對直接與電網(wǎng)電源連接的，X 值規(guī)定為 1.0mm。對不直接與電網(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。 二）電氣間隙爬電距離的測量路徑。 a)所考慮的路徑包括一個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的一個非粘合接縫。 e)所考慮的路徑包括一個擴展邊的溝槽。 f)在螺釘頭與槽壁之間的空隙太窄Xmm，可不予考慮。 七結(jié)束語。 在日常