浅谈爬电距离的规定与设计.docx
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浅谈爬电距离的规定与设计
All empiresfaｌl,youjusｔhavetokｎoｗ wheretopusｈ。
IEC6０3３5-1:
2001新标准的变化简介
广州日用电器检测所 陈灿坤 罗军波
ＩEC60335-１:
2001《家用和类似用途电器的安全通用要求》（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安全XX特殊要求》很多还没有制订出来，所以目前还没有普遍使用２001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 Allempirｅｓｆalｌ,you justｈａｖetｏknowwherｅto pusｈ。
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结构设计,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进行了换版,而中国国家标准GB4706。
1相信很快更新。
据悉全国家用电器标准化技术委员会已经于２00３年９月在烟台召开了GB４706.1—XXXX标准的起草工作会议,有希望在今年内完成征求意见稿。
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内容要求一直没有什么变化。
它们都是以过去积累的经验为基础制订出来的,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要求和同样的交流耐压测试值的要求。
虽然TC61（制订IEC 603３5标准的委员会）早在编写第三版时，就已经注意到这些内容要求不尽合理，并打算修改，可是由于在这方面经验不足，更改条件还不成熟,所以被耽搁了好几年。
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，TC61委员会就有了修订标准的技术基础。
因而参照IEC606６4所制订的新版IEC6033５与旧版相比，有很多变化,并且这些新增内容比较复杂,不太容易理解和掌握。
变化介绍：
第3章定义:
在新的标准中引入了一些新的概念,原来的一些定义稍作了改动．
● ３．3。
5功能绝缘fｕnctiｏnａｌinsuｌation：
为实现电器正确功能,两导电体之间的绝缘，没有安全的功能。
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。
大家不妨打开ＧB４9４3—1995（iｄtIＥC６0950－1:
199１）《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》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，会把它当作基本绝缘来考核．
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：
试验电压值:
—-对其他基本绝缘为
10０0V
—-对附加绝缘为
2750V
—－对加强绝缘为
3750V
可以认为器具内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.但随着技术的发展,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,但在器具内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4:
表4－电气强度试验电压
绝缘
试验电压V
额定电压Ｖ
工作电压
ＳELV
≤15０Ｖ
＞150V且≤250Ｖ
>250V
基本绝缘
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，看看器具的电气承受能力。
某种意义上讲,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70︒Ｃ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章紧密相连,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，并提出基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条基本绝缘的电气间隙要求；
2９。
1.2条附加绝缘的电气间隙要求:
按表１６中基本绝缘的限值;
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,但某些情况可以不考虑（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条基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中基本绝缘的限值;
29．2.3条 加强绝缘的爬电距离要求:
按表1７中两倍于基本绝缘的限值;
２９.2。
4条 功能绝缘的爬电距离要求:
按表１８,但某些情况可以不考虑（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得出基本绝缘电气间隙；
步骤三：
必要时，按一定的条件减少基本绝缘的电气间隙;
步骤四:
按不同的绝缘,得出相应的电气间隙.
举例：
问某220V额定电压电吹风内部布线到外壳外表面，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,内部布线的绝缘层提供基本绝缘防护，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II的情况下额定冲击电压25００V；
步骤二:
查表16得出基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条附加绝缘是采用基本绝缘的限值，即２.０ｍm。
而按IＥC６03３5—1:
１991标准，查表得到4。
0mm的限值,由此可见，要求的确是降低了。
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IEC60664中最小间隙增加了0.5mm。
IＥＣ60335—1：
20０１表17-基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
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲa/Ⅲb
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲａ/Ⅲb
≤50
0．２
0.6
０。
9
1.２
１.５
1。
７
１．9a
〉５0且≤12５
０。
3
0．8
1。
1
1.5
1。
9
２。
1
2．4
>12５且≤25０
0。
６
1．3
1。
８
2。
5
3．２
3。
６
4.0
>250且≤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且 ≤１0０0
2。
４
4.0
5。
6
8。
0
１0。
0
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
２8.0
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
a如果部件的工作电压小于５0V,允许使用Ⅲｂ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
3
材料组别
材料组别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲａ/Ⅲb
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲa/Ⅲb
≤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 ≤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
28.０
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
a如果部件的工作电压小于50Ｖ，允许使用Ⅲb的材料
对于基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）结构上能保证不变形:
在装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。
这里刚性联接能被接受。
要强调对于0类和 ０I类器具的基本绝缘在污染等级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,ＴC61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行选择。
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行考核，那么，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基本绝缘，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。
0mm。
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。
原来要求是：
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,我们往往比较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（如基本绝缘和功能绝缘）,当然前提是结构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．
以上是笔者的一些个人意见和见解,如有不妥之处,请大家指正。
笔者很荣幸能够参加GB470６.1—XXXX（对应于新版的IEＣ6０335—１）的国家标准起草工作,同时也希望能够有机会在工作中,标准宣贯研讨会中和大家共同探讨,有意者可留意我们的网站的培训通知,或是直接联系培训部。
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