电气间隙和爬电距离图文分析经典

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1、-电气间隙和爬电距离(图文分析)经典！IEC 60335-1：2001家用和类似用途电器的平安 通用要求第四版标准在 2001 年 5 月公布，但由于配合使用的各个产品家用和类似用途电器的平安*特殊要求很多还没有制订出来，所以目前还没有普遍使用200 版本的通用要求。与第三版相比，新版标准在许多方面，特别是在爬电距离和电气间隙方面有了很多变化。可以预见这些变化将会影响全世界未来 10 年家用电器及类似产品的构造设计，希望引起相关人员的注意，尤其是家电产品设计和测试方面人员的足够重视。欧洲标准化组织在 2002 年对 EN60335-1 进展了换版，而中国国家标准 GB4706.1 相信很快更新

2、。据悉全国家用电器标准化技术委员会已经于 2003 年 9 月在召开了 GB4706.1-*标准的起草工作会议，有希望在今年完成征求意见稿。下面笔者结合工作实践，给大家介绍一下标准制订的一些背景情况，并重点对变化较大的第 29 章作简单介绍。背景介绍：在过去 40 多年里，第一版(1976)，第二版(1988)，第三版(1991)标准关于爬电距离和电气间隙的容要求一直没有什么变化。它们都是以过去积累的经历为根底制订出来的，但是现在看来这些要求相对保守，留有余地太多，或者说对制造商的要求高了。例如：对于 230V 和小于 130V 的危险带电部件与易触及部件之间都是 8mm 爬电距离和电气间隙的

3、要求和同样的交流耐压测试值的要求。虽然 TC 61(制订 IEC 60335 标准的委员会)早在编写第三版时，就已经注意到这些容要求不尽合理，并打算修改，可是由于在这方面经历缺乏，更改条件还不成熟，所以被耽误了好几年。最近几年，随着 IEC60664 绝缘配合系统系列标准的不断完善，对于直流电压小于 1000V 和交流电压小于 1500V 绝缘配合有了更明确和具体的电气间隙和耐压要求，TC 61 委员会就有了修订标准的技术根底。因而参照 IEC 60664 所制订的新版 IEC 60335 与旧版相比，有很多变化，并且这些新增容比拟复杂，不太容易理解和掌握。变化介绍：第 3 章定义：在新的标准

4、中引入了一些新的概念，原来的一些定义稍作了改动。-l 功能绝缘 functional insulation：为实现电器正确功能，两导电体之间的绝缘，没有平安的功能。其实这也不是新的概念，在开关标准、电子产品标准早就有这个概念了。大家不妨翻开GB4943-1995idt IEC 60950-1:1991信息技术设备包括电气事务设备的平安标准，我们就会发现有类似的概念 1.2.9.1工作绝缘：设备正常工作所需的绝缘，并不起防电击作用。最常见的功能绝缘的例子：PCB 板上带电件之间的绝缘，如图 1 中所示，带电件 1 和带电件 2 之间的绝缘即为功能绝缘。而在 IEC60335-1：1991 版中，

5、会把它当作根本绝缘来考核。第 13.3 条：电气强度试验电压发生了变化。IEC60335-1：1991第三版标准的要求：绝缘 试验电压值 对其他根本绝缘为 1000V 对附加绝缘为 2750V 对加强绝缘为 3750V 可以认为器具部的部件工作电压都是小于 250V，按额定电压小于 250V 的水平来考核的。但随着技术的开展，越来越多的白色家电采用新的技术，譬如家用空调变频技术，微波炉高压倍压电路等，器具使用的是 220V 的额定电源电压，但在器具部可能出现高于电源电压的工作部件，有的部件工作电压高达数千伏。经过大量的实践，技术专家们觉得应该修改第三版标准不分工作电压考核的情况。请看标准中的表

6、 4：表 4-电气强度试验电压 绝缘 试验电压 V 工作电压 额定电压 V-SELV 150V 150V250V 250V 根本绝缘 500 1000 1000 1.2U+700 附加绝缘 1000 1750 1.2U+1450 加强绝缘 2000 3000 2.4U+2400 我们可以看到，附加绝缘和加强绝缘的试验电压从原来的 2750V 和 3750V 分别下降到了 1750V 和3000V，但是增加了对工作电压大于 250V 的部件/位置的试验。第 14 章：瞬时过电压冲击电压试验，它与 29 章电气间隙试验密切相关。通俗地说，瞬时过电压试验模拟闪电瞬时引入的一个高电压，看看器具的电气承

7、受能力。*种意义上讲，也可以说它是第 13 章电气强度试验的延伸。第 22.3 条：增加了直接插入插座式器具的插脚保持力的测试，要求经过 70C 处理 1h 后，沿插脚纵向施加 50N 拉力，插片不应有大于 1mm 的位移。第 29 章：电气间隙，爬电距离和固体绝缘。由于采用了新的体系，而且与前面 14 章严密相连，有必要先给大家理一理 29 章各条款的联系。29 章提出总的要求：电气间隙、爬电距离和固体绝缘要能够承受电气应力，是充分的。29.1 条 电气间隙的要求，并提出根本绝缘和功能绝缘的电气间隙可以减小的条件和试验。29.1.1 条 根本绝缘的电气间隙要求；29.1.2 条 附加绝缘的电

8、气间隙要求：按表 16 中根本绝缘的限值；29.1.3 条 加强绝缘的电气间隙要求：按表 16 中的限值，但采用额定冲击电压更高一级别的限值。29.1.4 条 功能绝缘的电气间隙要求：按表 16 的限值，但*些情况可以不考虑例外情况。29.1.5 条 对工作电压大于额定电压的情况电气间隙的要求；29.2 条 爬电距离的要求；29.2.1 条 根本绝缘的爬电距离要求：按表 17；29.2.2 条 附加绝缘的爬电距离要求：按表 17 中根本绝缘的限值；-29.2.3 条 加强绝缘的爬电距离要求：按表 17 中两倍于根本绝缘的限值；29.2.4 条 功能绝缘的爬电距离要求：按表 18，但*些情况可以

9、不考虑例外情况；29.3 条 附加绝缘和加强绝缘的固体绝缘穿通绝缘距离要求；为方便理解，试归纳查电气间隙的步骤如下：步骤一：根据过电压类别、额定电压查标准中表 15 得出额定冲击电压；步骤二：查表 16 得出根本绝缘电气间隙；步骤三：必要时，按一定的条件减少根本绝缘的电气间隙；步骤四：按不同的绝缘，得出相应的电气间隙。举例：问*220V 额定电压电吹风部布线到外壳外外表，沿外壳安装缝如图 2的电气间隙是多少？解释：从防触电的角度分析，部布线的绝缘层提供根本绝缘防护，风扇外壳提供附加绝缘防护，两者合称双重绝缘。现在要考核附加绝缘的电气间隙。步骤一：查表 15 得知额定电压 220V，过电压类别

10、II 的情况下额定冲击电压 2500V；步骤二：查表 16 得出根本绝缘在额定冲击电压 2500V 情况下最小电气间隙为 2.0mm；步骤三：按 29.1.2 条附加绝缘是采用根本绝缘的限值，即 2.0mm。而按 IEC60335-1:1991 标准，查表得到 4.0mm 的限值，由此可见，要求确实是降低了。IEC60335-1:2001 表 15-额定冲击电压 额定电压 V 额定冲击电压 V 过电压类别 I II III 50 330 500 800 50 且150 800 1500 2500-150 且300 1500 2500 4000 IEC60335-1:2001 表 16-最小电气

11、间隙 额定冲击电压(V)最小电气间隙(mm)注 1 330 0,5注 2 500 0,5注 2 800 0,5注 2 1500 1,0注 3 2500 2,0注 3 4000 3,5注 3 6000 6,0注 3 8000 8,5注 3 10000 11,5注 3 注 1：这些尺寸要求只适合于空气中的电气间隙。注 2：由于大规模生产会产生一些误差，比标准 IEC 60664 中更小的电气间隙要求因此未被采用。注 3：在整个产品寿命周期里，有可能会造成间隙的减少，考虑到这些原因，表 16 的要求比标准 IEC 60664 中最小间隙增加了 0.5mm。IEC60335-1:2001 表 17-根

12、本绝缘的最小爬电距离 工作电压V 爬电距离mm防污等级 1 2 3 材料组别 材料组别 材料组别-a/b a/b 50 0.2 0.6 0.9 1.2 1.5 1.7 1.9a 50 125 0.3 0.8 1.1 1.5 1.9 2.1 2.4 125 250 0.6 1.3 1.8 2.5 3.2 3.6 4.0 250 400 1.0 2.0 2.8 4.0 5.0 5.6 6.3 400 且500 1.3 2.5 3.6 5.0 6.3 7.1 8.0 500 且800 1.8 3.2 4.5 6.2 8.0 9.0 10.0 800 1000 2.4 4.0 5.6 8.0 10.0

13、 11.0 12.5 1000 且1250 3.2 5.0 7.1 10.0 12.5 14.0 16.0 1250 且1600 4.2 6.3 9.0 12.5 16.0 18.0 20.0 1600 且2000 5.6 8.0 11.0 16.0 20.0 22.0 25.0 2000 且2500 7.5 10.0 14.0 20.0 25.0 28.0 32.0 2500 且3200 10.0 12.5 18.0 25.0 32.0 36.0 40.0 3200 且4000 12.5 16.0 22.0 32.0 40.0 45.0 50.0 4000 且5000 16.0 20.0 2

14、8.0 40.0 50.0 56.0 63.0 5000 且6300 20.0 25.0 36.0 50.0 63.0 71.0 80.0 6300 且8000 25.0 32.0 45.0 63.0 80.0 90.0 100.0 8000 且10000 32.0 40.0 56.0 80.0 100.0 110.0 125.0 10000 且 12500 40.0 50.0 71.0 100.0 125.0 140.0 160.0 如果部件的工作电压小于 50V，允许使用b 的材料 IEC60335-1:2001 表 18-功能绝缘的最小爬电距离 工作电压V 爬电距离mm防污等级 1 2

15、3-材料组别 材料组别 材料组别 a/b a/b 50 0.2 0.6 0.8 1.1 1.4 1.6 1.8a 50 且 125 0.3 0.7 1.0 1.4 1.8 2.0 2.2 125 且 250 0.4 1.0 1.4 2.0 2.5 2.8 3.2 250 且 400b 0.8 1.6 2.2 3.2 4.0 4.5 5.0 400 且 500 1.0 2.0 2.8 4.0 5.0 5.6 6.3 500 且 800 1.8 3.2 4.5 6.3 8.0 9.0 10.0 800 且 1000 2.4 4.0 5.6 8.0 10.0 11.0 12.5 1000 且 125

16、0 3.2 5.0 7.1 10.0 12.5 14.0 16.0 1250 且 1600 4.2 6.3 9.0 12.5 16.0 18.0 20.0 1600 且 2000 5.6 8.0 11.0 16.0 20.0 22.0 25.0 2000 且 2500 7.5 10.0 14.0 20.0 25.0 28.0 32.0 2500 且 3200 10.0 12.5 18.0 25.0 32.0 36.0 40.0 3200 且 4000 12.5 16.0 22.0 32.0 40.0 45.0 50.0 4000 且 5000 16.0 20.0 28.0 40.0 50.0

17、56.0 63.0 5000 且 6300 20.0 25.0 36.0 50.0 63.0 71.0 80.0 6300 且 8000 25.0 32.0 45.0 63.0 80.0 90.0 100.0 8000 且 10000 32.0 40.0 56.0 80.0 100.0 110.0 125.0 10000 且 12500 40.0 50.0 71.0 100.0 125.0 140.0 160.0 如果部件的工作电压小于 50V，允许使用b 的材料 对于根本绝缘和功能绝缘的电气间隙可以有条件地减少，条件是：a通过第 14 章的瞬时过电压冲击电压测试；-b构造上能保证不变形：在装

18、配时或发生磨损或有相对位移的情况下，电气间隙不会受到影响。因此螺丝，联接线等必须可靠联接，不会发生脱落。这里刚性联接能被承受。要强调对于 0 类和 0I 类器具的根本绝缘在污染等级 3 的情况还是要按表 16 执行，电气间隙的要求不能减少。查爬电距离的要求的步骤可归纳为：步骤一：确定被考核部位的工作电压；步骤二：确定被考核部位的材料组别CTI 指数；步骤三：确定被考核部位的污染等级；步骤四：按不同的绝缘，在相应的表中查在该工作电压、材料组别和污染等级下的爬电距离要求。在讨论电气间隙、爬电距离的问题时，值得注意以下几个问题：1、零部件与整机的问题：在参照 IEC 60664 制订标准时，TC 6

19、1 标准委员会在选用电气间隙要求时,增加了 0.5mm 的余量(参照前面表 16 注 3)。虽然零部件标准委员会也参照 IEC 60664 标准制订零部件标准，但他们选用最低的电气间隙要求制订他们的标准。(因为 IEC 60664 只给出了在不同情况下的绝缘配合系统，没有对每个不同产品有具体电气间隙的要求，因此每个标准委员会会根据产品的特点进展选择。所以不同类型的产品就会有不同要求。)因此出现了这个问题：如果我们对零部件按照标准最低电气间隙要求进展考核，则，符合零部件标准的零件不一定就能符合整机要求。因此我们在选用零部件时就需特别注意。这个问题在新的修改版中有望得到解决。2、漆包线的问题：在第

20、三版的标准中虽然没有功能绝缘这个概念，但是浸渍过的绕组电气间隙有1,0mm的减少。但在第四版的标准，只有在额定冲击电压大于1500V的情况下，才允许有0.5mm的减少。3、根据表16 的不同额定冲击电压的值可以查出根本绝缘，附加绝缘，加强绝缘和功能绝缘的电气间隙要求。但是，对于加强绝缘的电气间隙要求，在表 16 中要选高一级别的额定冲击电压对应的限值。-4、对于电热管(防尘)和 PTC 元件，它们的电气间隙要求被减少到 1.0 mm。5、由于新版电气间隙要求比旧版减少很多，因此新版第 22.31 条的要求与旧版的就有了很大变化。原来要：螺丝或导线等脱落后，要保证 50的要求，而现在严格按 100 满足表 16 要求。6、我们需要改变这个观念：由于过去电气间隙有足够多的余量，如果电气间隙满足要求了，交流耐压测试电气强度试验要求一般都没有什么问题，因此，我们往往比拟注意电气间隙的要求，经常会忽略交流耐压测试。现在情况有所不同，电气间隙要求减少许多，我们在考虑电气间隙同时，还要考虑交流耐压和冲击电压的测试。有时，我们最终还以冲击电压测试为准考核电气间隙(如根本绝缘和功能绝缘)，当然前提是构造上还要满足一些附加条件，前面已讨论过这个问题，这里不再重复