电气间隙和爬电距离图文分析经典.docx

1、电气间隙和爬电距离图文分析经典 电气间隙和爬电距离(图文分析)! 经典 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EN6033

2、5-1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

3、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，TC 61委员会就有了修订标准的技术基础。因而参照IEC 60664所制订的新版IEC 60335与旧版相比，有很多变化，并且这些新增内容比较复杂，不太容易理解和掌握。 变化介绍

4、： 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。 l 3.3.5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（idt IEC 60950-1:1991）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， 1991：和带电件2之间的绝缘即为功能绝缘。而在

5、IEC60335-1带电件1 版中，会把它当作基本绝缘来考核。（第三版）1991电气强度试验电压发生了变化。IEC60335-1：第13.3条标准的要求试验电压绝对其他基本绝缘1000V对附加绝缘2750V对加强绝缘3750V 的250V250V，按额定电压小于可以认为器具内部的部件工作电压都是小于水平来考核的。但随着技术的发展，越来越多的白色家电采用新的技术，譬如的额定电源220V家用空调变频技术，微波炉高压倍压电路等，器具使用的是电压，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

6、中的表4 电气强度试验电压 表4绝试验电V工作电额定电V SELV 150V 250V 150V250V 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。 章电气间隙试验密切相关。29章：瞬时过电压（冲击电压试验），它与14第 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

7、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

8、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；

9、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。的情况下额定冲击电压，过电压类别II220V步骤一：查表15得知额定电压 2500V； 情况下最小电气间隙得出基本绝缘在额

10、定冲击电压2500V步骤二：查表16 2.0mm；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，即的限值，由此可见，要求标准，查表得到4.0mm而按IEC60335-1:1991 的确是降低了。 额定冲击电压IEC60335-1:2001 表15额定冲击电过电压类额定电VIIIIII8005005330155*8001540002500150030 16-最小电气间隙 IEC60335-1:2001 (mm最小电气间额定冲击电(V)0,3300,5000,8001,15002,25003,4000注 6,036000 注 8,538000 注 11,5310000 注

11、1：这些尺寸要求只适合于空气中的电气间隙。注IEC 比标准：注2由于大规模生产会产生一些误差， 中更小的电气间隙要求因此未被采用。60664有可能会造成间隙的：在整个产品寿命周期里，3注IEC 的要求比标准减少，考虑到这些原因，表16 。0.5mm60664中最小间隙增加了 17-基本绝缘的最小爬电距离IEC60335-1:2001 表 爬电距离（mm） 防污等级 123工作电压材料组材料组材料组aabb50.20.60.91.21.51.71.50 120.30.81.11.51.92.12.4125 250.61.31.82.53.23.64.0250 401.02.02.84.05.05

12、.66.3400501.32.53.65.06.37.18.0500801.83.24.56.28.09.010.0800 1002.44.05.68.010.011.012.510001253.25.07.110.012.514.016.012501604.26.39.012.516.018.020.01116002005.68.016.020.022.025.00101420002507.520.025.028.032.0001218250032010.025.032.036.040.0501622320040012.532.040.045.050.0002028400050016.040

13、.050.056.063.0002536500063020.050.063.071.080.0003245.6300 且8000 25.0 63.0 80.0 90.0 100.0 0 0 40.56.8000 且10000 32.0 80.0 100.0 110.0 125.0 0 0 10000 且 50.71.40.0 100.0 125.0 140.0 160.0 12500 0 0 a如果部件的工作电压小于50V，允许使用b的材料 18-功能绝缘的最小爬电距离IEC60335-1:2001 爬电距离m防污等123工作电压材料组材料组材料组aabb1.1.11.41.650.20.60

14、.855012.20.30.71.01.41.82.0251253.22.02.52.80.41.01.4250405.00.81.62.23.24.04.5504006.34.05.05.61.02.02.85008010.01.83.24.56.39.08.010080012.511.05.62.44.08.010.0100012516.012.514.03.25.07.110.0125016020.016.018.09.04.26.312.511200160025.020.016.022.05.68.001410. 25002000 且32.0 28.0 7.5 20.0 25.0 0

15、0 18.12. 2500 且320040.0 32.0 36.0 10.0 25.0 0 5 22.16. 40003200 且 50.0 12.5 40.0 45.0 32.0 0 0 28.20. 4000 且 500063.0 40.0 16.0 50.0 56.0 0 0 36.25. 6300 5000 且80.0 20.0 71.0 50.0 63.0 0 0 45.32. 且6300 8000100.0 90.0 63.0 25.0 80.0 0 0 10000 且8000 125.0 110.0 100.0 80.0 56.40.32.0 0 0 10000 且 50.71.

16、40.0 100.0 125.0 140.0 160.0 12500 0 0 a如果部件的工作电压小于50V，允许使用b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

17、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 61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

18、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

19、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