浅析GB4943—2001标准的爬电距离和电气间隙[1]
开关电源爬电距离与电气间隙详解
摘要爬电距离：沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径。
电气间隙：在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间测得的最短空间距离。
即在保证电气性能稳定和安全的情况下，通过空气能实现绝缘的最短距离。
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。
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（一类设备：采用基本绝缘和保护接地来进行防电击保护的设备。
（外壳接地的开关电源属于此类设备）；二类设备：采用不仅仅依靠基本绝缘的其它方式（如采用双重绝缘或加强绝缘）来进行防电击保护的设备；三类设备：不会产生电击的危险的设备）,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）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）c、对于DC—DC 电源（以输入额定电压范围为36-76V 为例）一、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：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。
电气间隙和爬电距离
电气间隙和爬电距离电气间隙是在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间测得的最短空间距离。
即在保证电气性能稳定和安全的情况下，通过空气能实现绝缘的最短距离。
电气间隙的大小和老化现象无关。
电气间隙能承受很高的过电压，但当过电压值超过某一临界值后，此电压很快就引起电击穿，因此在确认电气间隙大小的时候必须以设备可能会出现的最大的内部和外部过电压（脉冲耐受电压为依据）。
在不同场合使用同一电气设备或运用过电压保护器时所出现的过电压大小各不相同。
因此根据不同的使用场合将过电压分为Ⅰ至Ⅳ四个等级。
爬电距离：沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径。
即在不同的使用情况下，由于导体周围的绝缘材料被电极化，导致绝缘材料呈现带电现象。
此带电区（导体为圆形时，带电区为环形）的半径，即为爬电距离。
在绝缘材料表面会形成泄漏电流路径。
若这些泄漏电流路径构成一条导电通路，则出现表面闪络或击穿现象。
绝缘材料的这种变化需要一定的时间，它是由长时间加在器件上的工作电压所引起的，器件周围环境的污染能加速这一变化。
因此在确定端子爬电距离时要考虑工作电压的大小、污染等级及所运用的绝缘材料的抗爬电特性。
根据基准电压、污染等级及绝缘材料组别来选择爬电距离。
基准电压值是从供电电网的额定电压值推导出来的。
随着科学技术的迅猛发展，人们的生活水平的不断提高，越来越多的电子产品进入我们的家庭，为保证使用者的人身安全，世界各国均有相关法规以约束电器产品对人身造成的各种伤害。
因此，安全性设计在产品的整个设计过程中有着至关重要的作用，其中安全距离是在产品设计中最重要的部分之一。
在电气间隙、爬电距离实际测量中往往有不同的结果差异、本篇结合自身实际工作，就电气间隙，爬电距离的安全标准要求做一下概括总结，谈谈以下几点理解。
1 名词解释1、安全距离包括电气间隙（空间距离），爬电距离（沿面距离）和绝缘穿透距离。
2、电气间隙：两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿空气测量的最短距离。
正确理解爬电距离和电气间隙
2.期刊论文 闫实.Yan Shi 爬电距离和电气间隙的比对试验 -安全与电磁兼容2007,""(6)
注： 功能性的要求－ 防止短路 达到试验中电气强度的要求 偶然 性的浪涌 瞬时过电压； 工作环境要求－ 导电性微粒或者灰尘 潮湿和冷凝水的堆积 海拔高度的变化； 电路工作的要求－ 开关负载 内部提升电压； 绝缘属性的要求－ 热应力和机械应力 绝缘漏电起痕的特性
图２ 爬电距离和电气间隙的决定因素 但是电气间隙的要求不考虑极端情况下的电源瞬 时电压 而是考虑额定电压加上电压漂移值 如果器具使 用中存在浪涌电压的情况 那么设计者就应该提高器具 的额定电压值
爬电距离 电气间隙 空气 绝缘 Abstract
Ｇｉｖｅｓ ａｎ ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ ｃｏｒｒｅｃｔｌｙ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｃｒｅｅｐａｇｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ ａｎｄ ｃｌｅａｒａｎｃｅ，Ｉｔ ａｌｓｏ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ｍｅａｓｕｒｅ ｔｏ ｆｕｌｆｉｌｌ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｒｅｑｕｉｒｅｍｎｅｔ． Ｇｉｖｅｓ ａｓ ｏｖｅｒｖｉｒｗ ｏｆ ｃｏｒｒｅｃｔｌｙ ｍｅａｓｕｒｅ ｆｕｌｆｉｌｌ ｓａｆｅｔｙ
本文简述了电气间隙和爬电距离的基本概念、GB 4706.1-2005中的新变化及产生这些变化的原因,给出了GB 4706.1-2005电气间隙和爬电距离的一般合格判定步骤.
5.期刊论文 章克强 低压电器设备的电气间隙和爬电距离 -上海电器技术2001,""(3)
1、爬电距离与电气间隙_图文解释详解
电气间隙和爬电距离的测量方法电气间隙Clearance在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间测得的最短空间距离。
即在保证电气性能稳定和安全的情况下，通过空气能实现绝缘的最短距离。
电气间隙的大小和老化现象无关。
电气间隙能承受很高的过电压，但当过电压值超过某一临界值后，此电压很快就引起电击穿，因此在确认电气间隙大小的时候必须以设备可能会出现的最大的内部和外部过电压（脉冲耐受电压为依据）。
在不同场合使用同一电气设备或运用过电压保护器时所出现的过电压大小各不相同。
因此根据不同的使用场合将过电压分为Ⅰ至Ⅳ四个等级。
爬电距离：沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径。
即在不同的使用情况下，由于导体周围的绝缘材料被电极化，导致绝缘材料呈现带电现象。
此带电区（导体为圆形时，带电区为环形）的半径，即为爬电距离；爬电距离在绝缘材料表面会形成泄漏电流路径。
若这些泄漏电流路径构成一条导电通路，则出现表面闪络或击穿现象。
绝缘材料的这种变化需要一定的时间，它是由长时间加在器件上的工作电压所引起的，器件周围环境的污染能加速这一变化。
因此在确定端子爬电距离时要考虑工作电压的大小、污染等级及所运用的绝缘材料的抗爬电特性。
根据基准电压、污染等级及绝缘材料组别来选择爬电距离。
基准电压值是从供电电网的额定电压值推导出来的。
随着科学技术的迅猛发展，人们的生活水平的不断提高，越来越多的电子产品进入我们的家庭，为保证使用者的人身安全，世界各国均有相关法规以约束电器产品对人身造成的各种伤害。
因此，安全性设计在产品的整个设计过程中有着至关重要的作用，其中安全距离是在产品设计中最重要的部分之一。
在电气间隙、爬电距离实际测量中往往有不同的结果差异、本篇结合自身实际工作，就电气间隙，爬电距离的安全标准要求做一下概括总结，谈谈以下几点理解。
一．名词解释：1、安全距离包括电气间隙（空间距离），爬电距离（沿面距离）和绝缘穿透距离。
爬电距离和静电距离的要求
电气间隙和爬电距离（爬电间隙一般被称作电气间隙，因电气间隙决定了爬电情况的发生与否，所以电气间隙也常被称作爬电间隙。
）此带电区（导体为圆形时，带电区为环形）的半径，即为爬电距离；电气间隙：在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间测得的最短空间距离。
即在保证电气性能稳定和安全的情况下，通过空气能实现绝缘的最短距离。
可见，爬电距离和电气间隙实际是两个相关参数，都是针对电气绝缘性而来。
特别是在继电器、开关等工控产品的选用中，需要遵守相关标准的同时，还要按实际的使用环境要求（气压、污染等），设定合适的爬电距离及电气间隙，以保障人民生命财产安全和电气性能的稳定。
一般选型是按以下步骤进行：1，确定电气间隙步骤确定工作电压峰值和有效值；确定设备的供电电压和供电设施类别；根据过电压类别来确定进入设备的瞬态过电压大小；确定设备的污染等级（一般设备为污染等级2）；确定电气间隙跨接的绝缘类型（功能绝缘、基本绝缘、附加绝缘、加强绝缘）。
2，确定爬电距离步骤确定工作电压的有效值或直流值；确定材料组别（根据相比漏电起痕指数，其划分为：Ⅰ组材料，Ⅱ组材料，Ⅲa组材料, Ⅲb组材料。
注：如不知道材料组别，假定材料为Ⅲb组）确定污染等级；确定绝缘类型（功能绝缘、基本绝缘、附加绝缘、加强绝缘）。
3，确定电气间隙要求值根据测量的工作电压及绝缘等级，查表（4943：2H 和2J和2K，60065-2001表：表8和表9和表10）检索所需的电气间隙即可决定距离；作为电气间隙替代的方法，4943使用附录G替换，60065-2001使用附录J替换。
GB 8898-2001：电器间隙考虑的主要因素是工作电压，查图9来确定。
（对和电压有效值在220-250V范围内的电网电源导电连接的零部件，这些数值等于354V峰值电压所对应的那些数值：基本绝缘3.0mm ,加强绝缘6.0mm）4，确定爬电距离要求值根据工作电压、绝缘等级及材料组别，查表(GB 4943为表2L，65-2001中为表11）确定爬电距离数值，如工作电压数值在表两个电压范围之间时，需要使用内差法计算其爬电距离。
开关电源安规要求
开关电源安规要求安规知识解读以下如未特别说明，安规要求均指GB4943-20011、基本绝缘：对防电击提供基本保护的绝缘。
2、加强绝缘：除基本绝缘外施加的独⽴的绝缘，⽤于确保基本绝缘⼀旦失效时仍能防⽌电击。
3、电⽓间隙（clearance）：两个导电零部件之间的最短空间距离。
4、爬电距离（creepage distance）：沿绝缘表⾯测得的两个导电零部件之间的最短路径。
5、Y1电容可以认为具有加强绝缘的功能。
初—次级跨接的电容⽤Y1初—地之间可⽤Y2电容(1.5.7.1)⼯程师设计时常见错误：没有Y1和Y2电容的使⽤概念，以致初---次级之间也“不知不觉”地⽤了Y2电容。
6、设备的防电击保护类别：Ⅰ类设备：采⽤基本绝缘，⽽且有保护接地导体；Ⅱ类设备：采⽤双重绝缘，这类设备既不依靠保护接地，也不依靠安装条件的保护措施；Ⅲ类设备：SELV供电，且不会产⽣危险电压；7、电源上的铭牌标⽰i.电源额定值标志1）额定电压及电流对具有额定电压范围的设备:100V—240V; 2.8A100V—240V; 2.8—1.1A200V—240V; 1.4A对多个额定电压:120/ 220V ; 2.4/1.2A2)电源的性质符号:直流——交流~(GB8898-2001) ii.制造⼚商名称或商标识别标记iii.型号iv.符号“回”，仅对Ⅱ类设备适⽤。
⼯程师设计时常见错误：Ⅱ类设备⼤标贴没有“回”字符没有LOGO或LOGO与认证证书不是同⼀公司交流输⼊性质⽤“AC”表⽰，不⽤“~”表⽰具有额定电压范围或多个额定电压的设备，电流标⽰本应是“100V—240V;2.8—1.1A”或“120/ 220V ; 2.4/1.2A”，错写成“100V—240V; 1.1—2.8A”或“120/ 220V ; 1.2/2.4A”8、保护接地和等电位连接端⼦标⽰预定要与保护接地导线相连的接线端⼦应标⽰符号，该符号不能⽤于其它接地端⼦。
爬电距离和电气间隙的测量及不确定度分析
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爬电距离和电气间隙的测量及不确定度分析
Test and Uncertainty evaluation for Creepage distances and Electric gap
文 / 济宁半导体及显示产品质量监督检验中心 孔强强 宋庆军 张玉华
摘要：爬电距离和电气间隙是电子电器产品安全性能检测中的基本参数，是 CNAS 每年能力验证项目之一。本文以 CNAS 能力验证中的一印刷电路板样品为例，对其爬电距离和电气间隙响测试结果的因素进行不确定度的评定及分析，以期提高相关实验室应用测试标 准及 CTL 决议进行分析测量的技术能力。
由以上五个不确定度分量可得合成标准不确定度 uc 为：
取包含因子 (K) ，置信水平：95%，可计算扩展不确定度 U 为：
５ 结束语
通过对试验结果分析可知，路径的选择对测量结果的准 确性起到十分重要的作用。在日常测量爬电距离和电气间隙 中，针对同一产品，不同的试验人员往往存在结论差异， 除 了路径选择对其测量结果有影响外，测量手段对测量结果至 关重要。多数情况下，可使用卡尺、千分尺、塞规及读数显 微镜等测量设备来完成测量，另外做好相应试验的不确定分 析，可以有效地减小误差取得满意的测量计算结果。实验室 通过参加能力验证或比对试验，可以发现问题，持续改进， 提高技术能力，提高电子电器安全性能检验的总体水平。
设 T1 到 T2 爬电距离为 L1，如图 4 所示。T1 与 T2 处 于同一平面，此时应考虑 BC 槽的槽宽，如若槽宽大于污染
等级 3 所规定的 1.5mm 的跨接距离，则 T! 到 T2 的爬电距
离路径应包含 BC 槽的深度和宽度；如若槽宽小于污染等级
3 所规定的 1.5mm 的跨接距离，则直接跨接。用工具显微
电器产品爬电距离和电气间隙测量
爬电距离：沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备 防护界面之间的最短路径。即在不同的使用情况下，由于导体周围的绝 缘材料被电极化，导致绝缘材料呈现带电现象。此带电区（导体为圆形 时，带电区为环形）的半径，即为爬电距离；
爬电距离：
在绝缘材料表面会形成泄漏电流路径。若这些泄 漏电流路径构成一条导电通路，则出现表面闪络或击 穿现象。绝缘材料的这种变化需要一定的时间，它是 由长时间加在器件上的工作电压所引起的，器件周围 环境的污染能加速这一变化。
爬电距离的测量:主要考虑因素为正常使用中预期会出现的电 压，、污染等级、材料组别
一）X值的选取
1）GB4943，GB19212.1，GB15092.1 中从污染等级的角 度规定了的 X宽度是相同的
污染等级
X宽度
1
0.25mm
2
1.0mm
3
1.5mm
注：如果涉及到的电气间隙小于 3mmm，则沟槽宽度 X最 小可减小到该距离的1/3。
二）确定爬电距离步骤
确定工作电压的有效值或直流值；
确定材料组别（根据相比漏电起痕指数，其划分为：Ⅰ组材料， Ⅱ组材料，Ⅲa 组材料, Ⅲb组材料。注：如不知道材料组别， 假定材料为Ⅲb 组） 确定污染等级； 确定绝缘类型（功能绝 缘、基本绝缘、附加绝缘、加强绝缘） 电气间隙、爬电距离 的要求值： 电气间隙根据测量的工作电压及绝缘等级
二）电气间隙爬电距离的测量路径。 a)所考虑的路径包括一个具有任一深度而宽度≧Xmm的平行边
沟槽。 b)所考虑的V形沟槽路径在 GB4943，GB8898，GB19212.1 包
括内角角度，而宽度大于 Xmm。 在 GB15092.1 开关中路径包括宽度大于 Xmm，对角度没有作