浅析 标准的爬电距离和电气间隙

浅析ＧＢ４９４３－２００１标准的爬电距离

和电气间隙

文｜广州威凯检测技术研究所电子试验室陈永强

［摘要］从爬电距离和电气间隙的定义入手，阐述了ＧＢ４９４３－２００１标准中爬电距离和电气间隙的考核目的，及污染等级对爬电距离和电气间隙的影响，并归纳了影响爬电距离和电气间隙的决定因素，用方框图的形式总结了爬电距离和电气间隙要求的查询步骤，最后简单介绍了工作电压的测试与注意事项。

［关键词］爬电距离、电气间隙、污染等级、工作电压

ＧＢ４９４３－２００１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。

在两个导电零部件之间和

导电零部件与设备界面之

间测得的最短空间距离。

ＩＥＣ６０９５０－１：２００５Ｓｈｏｒｔｅｓｔｐａｔｈｂｅｔｗｅｅｎｔｗｏ

ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｐａｒｔｓ，ｏｒｂｅｔｗｅｅｎ

ａｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｐａｒｔａｎｄｔｈｅ

ＢｏｕｎｄｉｎｇＳｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｅ－

ｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｍｅａｓｕｒｅｄａｌｏｎｇ

ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ．

Ｓｈｏｒｔｅｓｔｄｉｓｔａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎ

ｔｗｏｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｐａｒｔｓ，ｏｒ

ｂｅｔｗｅｅｎａｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｐａｒｔ

ａｎｄｔｈｅＢｏｕｎｄｉｎｇＳｕｒｆａｃｅ

ｏｆｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｍｅａ－

ｓｕｒｅｄｔｈｒｏｕｇｈａｉｒ．

ＧＢ８８９８－２００１在两个导电零部件间沿绝缘材

料表面的最短距离。

在两个导电零部件间在空

气中的最短距离。

ＩＥＣ６００６５：

２００１＋Ａ１：２００５Ｓｈｏｒｔｅｓｔｄｉｓｔａｎｃｅａｌｏｎｇｔｈｅ

ｓｕｒｆａｃｅｏｆａｎｉｎｓｕｌａｔｉｎｇｍａｔｅ－

ｒｉａｌｂｅｔｗｅｅｎｔｗｏｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ

ｐａｒｔｓ

Ｓｈｏｒｔｅｓｔｄｉｓｔａｎｃｅｉｎａｉｒ

ｂｅｔｗｅｅｎｔｗｏｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ

ｐａｒｔｓ

ＧＢ４７０６．１－２００５两个导电部件之间，或一个导

电部件与器具的易触及表面之

间沿绝缘材料表面测量的最短

距离。

两个导电部件之间，或一

个导电部件与器具的易触

及表面之间的空间最短距

离。

ＧＢ９７０６．１－１９９５沿两个导电部件之间绝缘材料

表面的最短路径。

两个导电部件之间的最短

空气距离。

ＧＢ４７９３．１－２００７

两个导电零部件沿绝缘材料表

面的最短距离。

两个导电零部件在空气中

的最短距离。

器件

槽Ｌ

电气间隙

爬电距离

器件

槽Ｌ

图１爬电距离和电气间隙的图示表１各大安全标准中爬电距离和电气间隙的定义

一、爬电距离和电气间隙的定义

ＧＢ４９４３－２００１标准中爬电距离和电气间隙的相关内容是依据ＩＥＣ６０６６４－１《低压系统内设备的绝缘配合第１部分：原则、要求和试验》制定的。从各大安全标准中爬电距离和电气间隙的定义可以得出如下结论：１、电气间隙就是在两个导电零部件之间或导电零部件与设备界面之间必须维持一个不会产生空气介质被击穿的安全距离。两个导电零部件之间和导电零部件与设备界面之间，当其中的空气间隙小到一定程度时，在电场的作用下空气介质将被击穿，绝缘会永久失效或者暂时失效。

２、在确定两种不同额定电气强度材料之间的最短距离时，由于空气的额定电气强度通常是最弱的，因此两个导电部件之间的爬电距离由空气的绝缘性能来决定的。

二、爬电距离和电气间隙的考核目的

２．１电气间隙

一定程度的电气间隙是为了防范跨接在绝缘的上瞬态过电压或重复峰值电压。

ＧＢ４９４３－２００１标准第２．１０．１条规定“电气间隙的尺寸应使得进入设备的瞬态过电压和设备内部产生的峰值电压不能使其击穿，详细要求见２．１０．３。”电气间隙的要求涉及ＧＢ４９４３－２００１标准表２Ｈ、２Ｊ和２Ｋ三个表。表２Ｈ和２Ｊ适用于一次电路的电气间隙要求；表２Ｋ适用于二次电路的电气间隙要求。

ＧＢ４９４３－２００１标准第２．１０．３．２条注４：“确定电气间隙使用表２Ｈ和表２Ｊ：在表２Ｊ中按额定电源电压和污染等级来选择合适的列，再按等于工作电压的电源电压来选择适当的行。注意最小电气间隙值。

在表２Ｊ中按额定电源电压和污染等级来选择适当的列，在这列中按实际工作电压峰值来选定相适应的行，读出右手边两列中的一列所需要的附加电气间隙值，并把它加到从表２Ｈ中得到的最小电气间隙上就得到了所需的最小电气间隙总和。”

注４凸显了“电气间隙的尺寸应使得进入设备的瞬态过电压和设备内部产生的峰值电压不能使其击穿”这一原则。

电子产品由于电路中采用滤波器等元器件，使得该部位的实际瞬态电压值有所下降时，有关电气间隙的要求可以根据实际测得的瞬态电压值来确定。ＧＢ４９４３－２００１标准第２．１０．３．４条有关“瞬态电压电平的测量”的要求，正是对“电气间隙的尺寸应使得进入设备的瞬态过电压和设备内部产生的峰值电压不能使其击穿”这一规定的灵活运用。

而电气间隙在一次电路和二次电路的不同要求也是由于一次电路和二次电路所承受的瞬态过电压不同所造成的。

２．２爬电距离

爬电距离是考核绝缘在给定的工作电压和污染等级下的耐受能力。

ＧＢ４９４３－２００１标准第２．１０．１条：

“爬电距离的尺寸应使得绝缘在给定的工作电压和污染等级下不会产生闪络或击穿（起痕），详细要求见２．１０．４。”

爬电距离的要求只涉及表２Ｌ，因为爬电距离是根据工作电压、污染等级和材料组别决定的，通常和一二次电路的瞬态过电压无关。

２．３污染等级对爬电距离和电气间隙的影响

大气中的固体颗粒、灰尘、水份和过小的距离间隙，在潮态环境下非导电性污染转化为导电性污染，会引起印刷线路板的漏电起痕甚至电气导通。

当电子产品绝缘表面的污染达到一定程度时，电气绝缘间隙属性降低，导电部件之间的漏电流加大，形成闪络，造成绝缘材料的损伤，最终形成带电通道。

考虑导电部件距离的一个重要因素是污染等级。污染等级是依据产品的工作环境来确定的，一般情况下可以通过查找表２的适用范围来确定相关产品和部位的污染等级。

表２污染等级的确定

２．４材料组别对爬电距离的影响

“材料组别”只对电子产品的爬电距离产生影响。

对爬电距离进行测量时，必须注意到绝缘材料的漏电起痕指数（ＣＴＩ）。材料组别的确定是通过进行材料的ＣＴＩ测试完成的。表４列举了材料组别和ＣＴＩ的对应关系。当获得了被测材料的ＣＴＩ测试值后，对照表３的关系就可以确定材料的材料组别。

１

被密封或能隔绝灰尘和潮气的元器件和组件，能通过

第２．１０．７条试验封装的和密封的零部件

２ＧＢ４９４３标准适用范围内所包括的所有设备

３

设备的局部环境受导电污染的地方，或受干的非导电

物污染的地方，这种干的污染物在达到所预料的凝露

情况下可能会导电。

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