電氣間隙和爬電距離(圖文分析)經(jīng)典

電氣間隙和爬電距離(圖文分析)經(jīng)典！

IEC60335-1：2001《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200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)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)合工作實踐，給大家介紹一下標(biāo)準(zhǔn)制訂的一些背景情況，并重點對變化較大的第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TC61(制訂IEC60335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，TC61委員會就有了修訂標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)基礎(chǔ)。因而參照IEC60664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)中引入了一些新的概念，原來的一些定義稍作了改動。

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3.3.5功能絕緣functionalinsulation：為實現(xiàn)電器正確功能，兩導(dǎo)電體之間的絕緣，沒有安全的功能。其實這也不是“新”的概念，在開關(guān)標(biāo)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（idtIEC60950-1:1991）《信息技術(shù)設(shè)備（包括電氣事務(wù)設(shè)備）的安全》標(biāo)準(zhǔn)，我們就會發(fā)現(xiàn)有類似的概念1.2.9.1“工作絕緣：設(shè)備正常工作所需的絕緣，并不起防電擊作用”。

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：電氣強度試驗電壓發(fā)生了變化。IEC60335-1：1991（第三版）標(biāo)準(zhǔn)的要求：絕緣試驗電壓值——對其他基本絕緣為1000V——對附加絕緣為2750V——對加強絕緣為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-電氣強度試驗電壓絕緣試驗電壓V工作電壓額定電壓VSELV≤150V＞150V≤250V＞250V基本絕緣500100010001.2U+700附加絕緣100017501.2U+1450加強絕緣200030002.4U+2400我們可以看到，附加絕緣和加強絕緣的試驗電壓從原來的2750V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。

第14章：瞬時過電壓（沖擊電壓試驗），它與29章電氣間隙試驗密切相關(guān)。通俗地說，瞬時過電壓試驗?zāi)M閃電瞬時引入的一個高電壓，看看器具的電氣承

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123材料組別材料組別材料組別ⅠⅡⅢa/ⅢbⅠⅡⅢa/Ⅲb≤500.20.60.91.21.51.71.9>50≤1250.30.81.11.51.92.12.4>125≤2500.61.31.82.53.23.64.0>250≤4001.02.02.84.05.05.66.3>400且≤5001.32.53.65.06.37.18.0>500且≤8001.83.24.56.28.09.010.0>800≤10002.44.05.68.010.011.012.5>1000且≤12503.25.07.110.012.514.016.0>1250且≤16004.26.39.012.516.018.020.0>1600且≤20005.68.011.016.020.022.025.0>2000且≤25007.510.014.020.025.028.032.0>2500且≤320010.012.518.025.032.036.040.0>3200且≤400012.516.022.032.040.045.050.0>4000且≤500016.020.028.040.050.056.063.0>5000且≤630020.025.036.050.063.071.080.0>6300且≤800025.032.045.063.080.090.0100.0>8000且≤1000032.040.056.080.0100.0110.0125.0>10000且≤1250040.050.071.0100.0125.0140.0160.0a如果部件的工作電壓小于50V，允許使用Ⅲb的材料IEC60335-1:2001表18-功能絕緣的最小爬電距離工作電壓（V）爬電距離（mm）

防污等級123材料組別材料組別材料組別ⅠⅡⅢa/ⅢbⅠⅡⅢa/Ⅲb≤500.20.60.81.11.41.61.8>50且≤1250.30.71.01.41.82.02.2>125且≤2500.41.01.42.02.52.83.2>250且≤400b0.81.62.23.24.04.55.0>400且≤5001.02.02.84.05.05.66.3>500且≤8001.83.24.56.38.09.010.0>800且≤10002.44.05.68.010.011.012.5>1000且≤12503.25.07.110.012.514.016.0>1250且≤16004.26.39.012.516.018.020.0>1600且≤20005.68.011.016.020.022.025.0>2000且≤25007.510.014.020.025.028.032.0>2500且≤320010.012.518.025.032.036.040.0>3200且≤400012.516.022.032.040.045.050.0>4000且≤500016.020.028.040.050.056.063.0>5000且≤630020.025.036.050.063.071.080.0>6300且≤800025.032.045.063.080.090.0100.0>8000且≤1000032.040.056.080.0100.0110.0125.0>10000且≤1250040.050.071.0100.0125.0140.0160.0a如果部件的工作電壓小于50V，允許使用Ⅲb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。

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、零部件與整機的問題：在參照IEC60664制訂標(biāo)準(zhǔn)時，TC61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IEC60664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)。(因為IEC60664只給出了在不同情況下的絕緣配合系統(tǒng)，沒有對每個不同產(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，加強絕緣和功能絕緣的電氣間隙要求。但是，對于加強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1.0mm。

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。原來要求是：螺絲或?qū)Ь€等脫落后，要保證50％的要求，而現(xiàn)在嚴(yán)格按100％滿足表1