电气间隙和爬电距离的算法详细资料说明

电气间隙和爬电距离

一、定义

1、电气间隙：不同电位的两个导电部件间最短的空间直线距离。

2、爬电距离：不同电位的两个导电部件之间沿绝缘材料表面的最短距离。

3、隔离距离（机械式开关电器一个极的）：满足对隔离器的安全要求所规定的断开触头间的电气间隙。

4、抽出式部件：可以从连接位置移动到分离位置和试验位置同时应保持与成套设备的机械连接的可移式部件。

5、连接位置：可移式部件或抽出式部件为保证其正常的设计功能而处于完好的连接状态的一种位置。

6、试验位置：抽出式部件的一种位置，在此位置上，有关的主电路已与电源断开但没有必要完全形成隔离距离，而辅助电路已连接好，允许对抽出式部件进行运行试验，此时该部件仍与成套设备保持机械上的连接。

7、分离位置（隔离位置）：抽出式部件的一种位置，在该位置时，主电路和辅助电路的隔离距离已达到要求（见7.1.2.2），而抽出式部件与成套设备仍保持机械连接。

8、移出位置：可移式部件或抽出式部件移至成套设备外部，并与成套设备在机械上和电气上均脱离的一种位置。

9、绝缘配合：电气设备的绝缘特性，一方面与预期过电压和过压保护装置的特性有关，另一方面与预期的微观环境和污染防护方式有关。

10、污染：能够影响介电强度或表面电阻率的所有外界物质的状况，如固态、液态或气态（游离气体）。

11、污染等级（环境条件的）：根据导电的或吸湿的尘埃，游离气体或盐类和由于吸湿或凝露导致表面介电强度或电阻率下降事件发生的频度而对环境条件作出的分级。

污染等级1:无污染、或仅有干燥的非导电性污染。

污染等级2:一般情况下,只有非导电性污染。但是,也应考虑到偶然由于凝露造成的暂时的导电性。

污染等级3:存在导电性污染,或者由于凝露使干燥的非导电性污染变成导电性的污染。

污染等级4:造成持久性的导电性污染,例如由于导电尘埃或雨雪造成的污染。

12、微观环境（电气间隙或爬电距离的）：指所考虑的电气间隙和爬电距离周围的环境条件。

13、均匀电场：电极之间的电压梯度基本恒定的电场，例如在两球之间，每个球体的半径均大于二者之间的距离的电场。

14、非均匀电场：电极之间的电压梯度不恒定的电场。

15、漏电起痕：固定绝缘材料的表面由于电场和电解液的共同作用逐渐形成的导电通路的过程。

16、相比漏电起痕指数（CTI）：一种材料经受50滴规定的试验溶液而不出现漏电痕迹的最大电压值，单位用伏表示

17、额定绝缘电压（Ui）：电器的额定绝缘电压是一个与介电试验电压和爬电距离有关的电压值。在任何情况下最大的额定工作电压值不应超过额定绝缘电压值。

18、额定冲击耐受电压：在规定的试验条件下，成套设备的电路能够承受的规定波形和极性的脉冲电压峰值，而且电间隙值参照此电压值确定。成套设备中一条电路的额定冲击耐受电压应等于或高于成套设备所在系统中出现的瞬态过电压规定值。

19、材料组别：绝缘材料的一种分类，与其CTI值有关，

——材料组别 I 600≤CTI

——材料组别 Ⅱ400≤CTI＜600

——材料组别 Ⅲa   175≤CTI＜400

——材料组别 Ⅲb   100≤CTI＜175

二、检测目的、适用范围

1、检测目的：验证成套设备内的电器元件、带电导体和端子等的间距是否符合标准规定的安全距离。

2、适用范围：所有低压成套开关设备和控制设备产品。

三、技术要求和判定准则

1、电气间隙（7.1.2.1）：技术要求的确定见表14，必要时结合表G..1。主要与过电压类别、污染等级有关。

2、爬电距离（7.1.2.1）：技术要求的确定见表16。主要与材料组别、污染等级有关。

3、抽出式部件的隔离距离（7.1.2.2）：引申至GB/T14048.3中7.1.6.1：在断开位置下同一极的断开触头的间隙不得小于GB/T14048.1中表13规定的电气间隙。

以上三项试验所测数据均不得超出技术要求值。

四、检测方法

1、电气间隙、爬电距离：详见标准附录F。

2、隔离距离：抽出式部件置于隔离位置时，测量抽出式部件的动触头、静触头之间的距离，此距离即为隔离距离。

五、检测设备

1、   游标卡尺

六、注意事项

1、测量时设备一定不可带电；

2、如果有关的电气间隙小于3mm，凹槽最小宽度可以减小至该电气间隙的1/3；

3、测量爬电距离时，注意两个绝缘材料之间的接合处（如胶合）亦被视为上述表面；

4、测量爬电距离时，如果使用了高度不小于2mm的筋，不管其数量多少，技术要求值都可以减少至表16中规定值的0.8倍；

5、对包含抽出式部件的成套设备，需在试验位置、分离位置分别验证电气间隙和爬电距离。

6、当成套设备中有相对运动的部件时，需在相对运动部件处于最不利位置时测量电气间隙和爬电距离；

爬电距离的算法：

1.下面图1中两个金属体的爬电距离该如何算？如果没有绝缘胶纸直接沿着绝缘体表面量即可，现在有绝缘胶纸隔着该如何计算？

2.下面图2中两个金属体的爬电距离（或电气间隙）该如何算？如果没有绝缘胶纸直接沿着绝缘体表面量（或直接量两金属体间的间隙）即可，现在有绝缘胶纸隔着该如何计算？

4.2、电气间隙和爬电距离

设备应同时满足安规上对设备所要求的电气间隙和爬电距离。

电气间隙和爬电距离的具体数值可参考附录5。1附录A。下面所列出的电气间隙和  爬电距离的数值仅作一般情况下参考用，并不代表最后的实际情况。

4.2.1术语解释：

电气间隙：导电体间测得的最短空间距离。

爬电距离：导电体间测得的最短绝缘表面距离。

一般来说，爬电距离要求的数值比电气间隙要求的数值要大，布线时须同时满足这两者的要求（即要考虑表面的距离，还要考虑空间的距离），开槽（槽宽应大于1mm）只能增加表面距离即爬电距离而不能增加电气间隙，所以当电气间隙不够时，开槽是不能解决这个问题的，开槽时要注意槽的位置、长短是否合适，以满足爬电距离的要求。

4.2.2元件及PCB的电气隔离距离：（电气隔离距离指电气间隙和爬电距离的综合考虑）

对于Ⅰ类设备的开关电源（本公司的大部分开关电源均为Ⅰ类设备）,在元件及PCB板上的隔离距离如下：（下列数值未包括裕量） 

a、对于AC—DC电源（以不含有PFC电路及输入额定电压范围为100-240V～为例）

电气间隙          爬电距离 

L线-N线（保险管之前）      2.0mm            2.5mm  

输入-地（整流桥前）          2.0mm            2.5mm  

输入-地（整流桥后）          2.2mm            3.2mm  

输入-输出（变压器）          4.4mm            6.4mm  

输入-输出（除变压器外）   4.4mm            5.5mm  

输入-磁芯、输出-磁芯        2.0mm            2.5mm

b、对于AC—DC电源（以含有PFC电路及输入额定电压范围为100-240V～为例）

电气间隙          爬电距离 

L线-N线（保险管之前）      2.0mm            2.5mm  

输入-地（整流桥前）          2.0mm            2.5mm  

输入-地（整流桥后）          2.2mm            3.2mm  

输入-输出（变压器）          5.2mm            9.0mm  

输入-输出（除变压器外）      4.4mm            6.4mm  

输入-磁芯、输出-磁芯        2.2mm            3.2mm

c、对于DC—DC电源（以输入额定电压范围为36-76V  为例）

电气间隙        爬电距离

（DC+）-（DC-）（保险管之前）    0.7mm          1.4mm  

输入-地（保险管之前）                    0.7mm          1.4mm 

输入-地（保险管之后）                   0.9mm          1.4mm  

输入-输出（考虑为基本绝缘）          0.9mm          1.4mm

输入-输出（考虑为加强绝缘）          1.8mm          2.8mm

输入-磁芯、输出-磁芯                     0.7mm          1.4mm

4.2.3变压器内部的电气隔离距离：

变压器内部的电气隔离距离是指变压器两边的挡墙宽度的总和，如果变压器挡墙的宽度为3mm，那么变压器的电气隔离距离值为6mm（两边的挡墙宽度相同）。如果变压器没有挡墙，那么变压器的隔离距离就等于所用胶纸的厚度。另外，对于AC-DC电源，变压器初、次间绕组应用三层胶纸隔离，DC-DC电源，可只用二层胶纸隔离。下列数值未包括裕量：

要求的隔离距离      挡墙的最小宽度

AC—DC（输入电压100-240V~，未含PFC电路）  6.4mm                3.2mm    

AC—DC（输入电压100-240V~，含有PFC电路）  9.0mm                4.5mm      

DC—DC（电压36-76V  ）                           2.8mm                1.4mm

注：变压器的引脚如果没有套上绝缘套管，那么在引脚处的隔离距离可能也仅为胶纸加挡墙的厚度，所以变压器的引脚需要套上绝缘套管且套管要穿过挡墙。