電氣間隙和爬電距離_圖文

1、IEC 60335-1: 2001新標(biāo)準(zhǔn)的變化簡介廣州日用電器檢測所 陳燦坤 羅軍波IEC 60335-1：2001家用和類似用途電器的安全 通用要求（第四版）標(biāo)準(zhǔn)在2001年5月公布，但由于配合使用的各個產(chǎn)品家用和類似用途電器的安全 XX特殊要求很多還沒有制訂出來，所以目前還沒有普遍使用2001版本的通用要求。與第三版相比，新版標(biāo)準(zhǔn)在許多方面，特別是在爬電距離和電氣間隙方面有了很多變化?？梢灶A(yù)見這些變化將會影響全世界未來10年家用電器及類似產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計，希望引起相關(guān)人員的注意，尤其是家電產(chǎn)品設(shè)計和測試方面人員的足夠重視。歐洲標(biāo)準(zhǔn)化組織在2002年對EN60335-1進(jìn)行了換版，而中國國家標(biāo)

2、準(zhǔn)GB4706.1相信很快更新。據(jù)悉全國家用電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會已經(jīng)于2003年9月在煙臺召開了GB4706.1-XXXX 標(biāo)準(zhǔn)的起草工作會議，有希望在今年內(nèi)完成征求意見稿。下面筆者結(jié)合工作實(shí)踐，給大家介紹一下標(biāo)準(zhǔn)制訂的一些背景情況，并重點(diǎn)對變化較大的第29章作簡單介紹。背景介紹：在過去40多年里，第一版(1976，第二版(1988，第三版(1991標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于爬電距離和電氣間隙的內(nèi)容要求一直沒有什么變化。它們都是以過去積累的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)制訂出來的，但是現(xiàn)在看來這些要求相對保守，留有余地太多，或者說對制造商的要求高了。例如：對于230V 和小于130V 的危險帶電部件與易觸及部件之間都是8mm 爬電

3、距離和電氣間隙的要求和同樣的交流耐壓測試值的要求。雖然TC 61(制訂IEC 60335標(biāo)準(zhǔn)的委員會 早在編寫第三版時，就已經(jīng)注意到這些內(nèi)容要求不盡合理，并打算修改，可是由于在這方面經(jīng)驗(yàn)不足，更改條件還不成熟，所以被耽擱了好幾年。最近幾年，隨著IEC60664絕緣配合系統(tǒng)系列標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，對于直流電壓小于1000V 和交流電壓小于1500V 絕緣配合有了更明確和具體的電氣間隙和耐壓要求，TC 61委員會就有了修訂標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)基礎(chǔ)。因而參照IEC 60664所制訂的新版IEC60335與舊版相比，有很多變化，并且這些新增內(nèi)容比較復(fù)雜，不太容易理解和掌握。變化介紹：第3章定義：在新的標(biāo)準(zhǔn)中引入了一

4、些新的概念，原來的一些定義稍作了改動。準(zhǔn)、電子產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)早就有這個概念了。大家不妨打開GB4943-1995（idt IEC 60950-1:1991）信息技術(shù)設(shè)備（包括電氣事務(wù)設(shè)備）的安最常見的功能絕緣的例子：PCB 板上帶電件之間的絕緣，如圖1中所示， 帶電件1和帶電件2之間的絕緣即為功能絕緣。而在IEC60335-1：1991版中，會把它當(dāng)作基本絕緣來考核。第13.3條：電氣強(qiáng)度試驗(yàn)電壓發(fā)生了變化。IEC60335-1：1991（第三版）標(biāo)準(zhǔn)的要求：試驗(yàn)電壓值：對其他基本絕緣為1000V對附加絕緣為2750V對加強(qiáng)絕緣為3750V 可以認(rèn)為器具內(nèi)部的部件工作電壓都是小于250V ，按額定電

5、壓小于250V 的水平來考核的。但隨著技術(shù)的發(fā)展，越來越多的白色家電采用新的技術(shù)，譬如家用空調(diào)變頻技術(shù)，微波爐高壓倍壓電路等，器具使用的是220V 的額定電源電壓，但在器具內(nèi)部可能出現(xiàn)高于電源電壓的工作部件，有的部件工作電壓高達(dá)數(shù)千伏。經(jīng)過大量的實(shí)踐，技術(shù)專家們覺得應(yīng)該修改第三版標(biāo)準(zhǔn)不分工作電壓考核的情況。請看標(biāo)準(zhǔn)中的表4：表4-電氣強(qiáng)度試驗(yàn)電壓絕緣試驗(yàn)電壓V額定電壓V工作電壓SELV 150V 150V 且250V250V 基本絕緣500100010001.2U+700附加絕緣17501.2U+1450加強(qiáng)絕緣30002.4U+2400我們可以看到，附加絕緣和加強(qiáng)絕緣的試驗(yàn)電壓從原來的275

6、0V 和3750V 分別下降到了1750V 和3000V ，但是增加了對工作電壓大于250V 的部件/位置的試驗(yàn)。第14章：瞬時過電壓（沖擊電壓試驗(yàn)），它與29章電氣間隙試驗(yàn)密切相關(guān)。通俗地說，瞬時過電壓試驗(yàn)?zāi)M閃電瞬時引入的一個高電壓，看看器具的電氣承受能力。某種意義上講，也可以說它是第13章電氣強(qiáng)度試驗(yàn)的延伸。第22.3條：增加了直接插入插座式器具的插腳保持力的測試，要求經(jīng)過70°C 處理1h 后，沿插腳縱向施加50N 拉力，插片不應(yīng)有大于1mm 的位移。第29章：電氣間隙，爬電距離和固體絕緣。由于采用了新的體系，而且與前面14章緊密相連，有必要先給大家理一理29章各條款的聯(lián)系。

7、29章提出總的要求：電氣間隙、爬電距離和固體絕緣要能夠承受電氣應(yīng)力，是充分的。29.1條 電氣間隙的要求，并提出基本絕緣和功能絕緣的電氣間隙可以減小的條件和試驗(yàn)。29.2條 爬電距離的要求；29.3條 附加絕緣和加強(qiáng)絕緣的固體絕緣（穿通絕緣）距離要求；為方便理解，試歸納查電氣間隙的步驟如下：步驟一：根據(jù)過電壓類別、額定電壓查標(biāo)準(zhǔn)中表15得出額定沖擊電壓；步驟二：查表16得出基本絕緣電氣間隙；步驟三：必要時，按一定的條件減少基本絕緣的電氣間隙；步驟四：按不同的絕緣，得出相應(yīng)的電氣間隙。 解釋：從防觸電的角度分析，內(nèi)部布線的絕緣層提供基本絕緣防護(hù)，風(fēng)扇外殼提供附加絕緣防護(hù)，兩者合稱雙重絕緣。現(xiàn)在要

8、考核附加絕緣的電氣間隙。步驟一：查表15得知額定電壓220V ，過電壓類別II 的情況下額定沖擊電壓2500V ；步驟二：查表16得出基本絕緣在額定沖擊電壓2500V 情況下最小電氣間隙為2.0mm ；而按IEC60335-1:1991標(biāo)準(zhǔn)，查表得到4.0mm 的限值，由此可見，要求的確是降低了。IEC60335-1:2001 表15-額定沖擊電壓額定電壓V 額定沖擊電壓V過電壓類別I II III50330500800IEC60335-1:2001 表16-最小電氣間隙額定沖擊電壓(V最小電氣間隙(mm注13300,5注25000,5注28000,5注215001,0注325002,0注34

9、0003,5注360006,0注380008,5注31000011,5注3注1：這些尺寸要求只適合于空氣中的電氣間隙。注2：由于大規(guī)模生產(chǎn)會產(chǎn)生一些誤差，比標(biāo)準(zhǔn)IEC 60664中更小的電氣間隙要求因此未被采用。注3：在整個產(chǎn)品壽命周期里，有可能會造成間隙的減少，考慮到這些原因，表16的要求比標(biāo)準(zhǔn)IEC 60664中最小間隙增加了0.5mm 。IEC60335-1:2001 表17-基本絕緣的最小爬電距離工作電壓（V ）爬電距離（mm ）防污等級1 2 3電氣間隙和爬電距離 http:/www.hz- 50 >50 且 125 >125 且 250 0.2 0.3 0.6 0.6

10、0.8 1.3 材料組別 0.9 1.1 1.8 a/b 1.2 1.5 2.5 4.0 5.0 6.2 8.0 10.0 12.5 16.0 20.0 25.0 32.0 40.0 50.0 63.0 80.0 100.0 1.5 1.9 3.2 材料組別 1.7 2.1 3.6 5.6 7.1 9.0 11.0 14.0 18.0 22.0 28.0 36.0 45.0 56.0 71.0 90.0 110.0 140.0 a/b a 1.9 2.4 4.0 6.3 8.0 10.0 12.5 16.0 20.0 25.0 32.0 40.0 50.0 63.0 80.0 100.0 12

11、5.0 160.0 1.0 2.0 2.8 >250 且 400 1.3 2.5 3.6 >400 且 500 1.8 3.2 4.5 >500 且 800 2.4 4.0 5.6 >800 且 1000 3.2 5.0 7.1 >1000 且 1250 4.2 6.3 9.0 >1250 且 1600 5.6 8.0 11.0 >1600 且 2000 7.5 10.0 14.0 >2000 且 2500 10.0 12.5 18.0 >2500 且 3200 12.5 16.0 22.0 >3200 且 4000 16.0 20.

12、0 28.0 >4000 且 5000 20.0 25.0 36.0 >5000 且 6300 25.0 32.0 45.0 >6300 且 8000 32.0 40.0 56.0 >8000 且 10000 40.0 50.0 71.0 >10000 且 12500 a如果部件的工作電壓小于50V，允許使用b的材料 5.0 6.3 8.0 10.0 12.5 16.0 20.0 25.0 32.0 40.0 50.0 63.0 80.0 100.0 125.0 IEC60335-1:2001 表18-功能絕緣的最小爬電距離 爬電距離（mm） 工作電壓（V） 防污

13、等級 1 2 材料組別 0.6 0.8 0.7 1.0 3 材料組別 1.4 1.6 1.8 2.0 50 >50 且 125 0.2 0.3 a/b 1.1 1.4 a/b a 1.8 2.2 6 of 8 08-03-03 16:51 電氣間隙和爬電距離 http:/www.hz- >125 且 250 0.4 1.0 1.4 2.0 3.2 4.0 6.3 8.0 10.0 12.5 16.0 20.0 25.0 32.0 40.0 50.0 63.0 80.0 100.0 2.5 4.0 5.0 8.0 10.0 12.5 16.0 20.0 25.0 32.0 40.0

14、50.0 63.0 80.0 100.0 125.0 2.8 4.5 5.6 9.0 11.0 14.0 18.0 22.0 28.0 36.0 45.0 56.0 71.0 90.0 110.0 140.0 3.2 5.0 6.3 10.0 12.5 16.0 20.0 25.0 32.0 40.0 50.0 63.0 80.0 100.0 125.0 160.0 b 0.8 1.6 2.2 >250 且 400 1.0 2.0 2.8 >400 且 500 1.8 3.2 4.5 >500 且 800 2.4 4.0 5.6 >800 且 1000 3.2 5.0

15、7.1 >1000 且 1250 4.2 6.3 9.0 >1250 且 1600 5.6 8.0 11.0 >1600 且 2000 7.5 10.0 14.0 >2000 且 2500 10.0 12.5 18.0 >2500 且 3200 12.5 16.0 22.0 >3200 且 4000 16.0 20.0 28.0 >4000 且 5000 20.0 25.0 36.0 >5000 且 6300 25.0 32.0 45.0 >6300 且 8000 32.0 40.0 56.0 >8000 且 10000 40.0 5

16、0.0 71.0 >10000 且 12500 a如果部件的工作電壓小于50V，允許使用b的材料 對于基本絕緣和功能絕緣的電氣間隙可以有條件地減少，條件是： a）通過第14章的瞬時過電壓（沖擊電壓）測試； b）結(jié)構(gòu)上能保證不變形：在裝配時或發(fā)生磨損或有相對位移的情況下，電氣間隙不會受到影響。因此螺絲，聯(lián)接線等必須可靠聯(lián)接，不會發(fā) 生脫落。這里剛性聯(lián)接能被接受。 要強(qiáng)調(diào)對于 0 類和 0I 類器具的基本絕緣在污染等級3的情況還是要按表16執(zhí)行，電氣間隙的要求不能減少。 查爬電距離的要求的步驟可歸納為： 步驟一：確定被考核部位的工作電壓； 步驟二：確定被考核部位的材料組別（CTI指數(shù)）； 步

17、驟三：確定被考核部位的污染等級； 步驟四：按不同的絕緣，在相應(yīng)的表中查在該工作電壓、材料組別和污染等級下的爬電距離要求。 7 of 8 08-03-03 16:51 電氣間隙和爬電距離 http:/www.hz- 在討論電氣間隙、爬電距離的問題時，值得注意以下幾個問題： 1、 零部件與整機(jī)的問題：在參照IEC 60664制訂標(biāo)準(zhǔn)時，TC 61標(biāo)準(zhǔn)委員會在選用電氣間隙要求時, 增加了0.5mm的余量(參照前面表16注3。雖 然零部件標(biāo)準(zhǔn)委員會也參照IEC 60664標(biāo)準(zhǔn)制訂零部件標(biāo)準(zhǔn)，但他們選用最低的電氣間隙要求制訂他們的標(biāo)準(zhǔn)。(因?yàn)镮EC 60664只給出了在不 同情況下的絕緣配合系統(tǒng)，沒有對

18、每個不同產(chǎn)品有具體電氣間隙的要求，因此每個標(biāo)準(zhǔn)委員會會根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)進(jìn)行選擇。所以不同類型的 產(chǎn)品就會有不同要求。 因此出現(xiàn)了這個問題：如果我們對零部件按照標(biāo)準(zhǔn)最低電氣間隙要求進(jìn)行考核，那么，符合零部件標(biāo)準(zhǔn)的零件不一定 就能符合整機(jī)要求。因此我們在選用零部件時就需特別注意。這個問題在新的修改版中有望得到解決。 2、 漆包線的問題：在第三版的標(biāo)準(zhǔn)中雖然沒有功能絕緣這個概念，但是浸漬過的繞組電氣間隙有1,0mm的減少。但在第四版的標(biāo)準(zhǔn)，只有在額 定沖擊電壓大于1500V的情況下，才允許有0.5mm的減少。 3、 根據(jù)表16的不同額定沖擊電壓的值可以查出基本絕緣，附加絕緣，加強(qiáng)絕緣和功能絕緣的電氣間隙要求。但是，對于加強(qiáng)絕緣的電氣間隙要 求，在表16中要選高一級別的額定沖擊電壓對應(yīng)的限值。 4、 對于電熱管(防塵和PTC元件，它們的電氣間隙要求被減少到1.0 mm。 5、 由于新版電氣間隙要求比舊版減少很多，因此新版第22.31條的要求與舊版的就有了很大變化。原