安規(guī)之電氣間距和爬電距離

本文從安規(guī)距離基本定義入手，解析了IEC60950、GB4943-2011標(biāo)準(zhǔn)中的爬電距離和電氣間隙的查詢方法并描述了工作電壓測(cè)試規(guī)范，最后針對(duì)實(shí)測(cè)電壓波形圖進(jìn)行了分析與計(jì)算。從理論解析到實(shí)例分析，一步到位讓你輕松了解開關(guān)電源的安規(guī)間距。

在IEC60950、GB4943-2011標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定了不同電壓等級(jí)需要的最小安全距離，而安全距離又包括電氣間距和爬電距離兩種。對(duì)于開關(guān)電源主要需要保證最小安全距離的地方有以下兩個(gè)方面：

1、 一次側(cè)電路對(duì)外殼（保護(hù)地）的安全距離；

2、 一次側(cè)電路對(duì)二次側(cè)電路之間的安全距離。

電氣間隙是兩個(gè)導(dǎo)電體之間在空氣中的最短距離，而最小電氣絕緣間隙主要由表格2J、2K和2L來確定。具體查表方法如下：

1、 根據(jù)交流電網(wǎng)電壓有效值和過電壓類別確認(rèn)交流電網(wǎng)電源瞬態(tài)電壓（由附錄Z和表2J確定）；

表2J 交流電網(wǎng)電源瞬態(tài)電壓

2、 首先確定污染等級(jí)，再根據(jù)實(shí)測(cè)兩點(diǎn)峰值工作電壓B和上述確認(rèn)的交流電網(wǎng)電源瞬態(tài)電壓值可確定最小電氣間隙為C1（由表2K確定）；

表2K 一次電路絕緣以及一次電路與二次電路之間絕緣最小電氣間隙（海拔2000m以下）

單位為mm

3、 確定污染等級(jí)后，再根據(jù)實(shí)測(cè)兩點(diǎn)峰值工作電壓B和電網(wǎng)電源瞬態(tài)電壓確認(rèn)附加電氣間隙C2（由表2L確定）；

表2L 一次電路的附加電氣間隙（適用于海拔2000m以下）

單位為mm

4、 如果B大于交流電網(wǎng)峰值則最小電氣間隙為C1+C2，如果B小于或等于交流電網(wǎng)峰值則最小電氣間隙就等于C1。

爬電距離是兩個(gè)導(dǎo)電體沿絕緣材料表面的最短距離，而最小爬電距離只由表格2N來確定；具體查表方法如下：

1、 確定污染等級(jí)；

2、 再根據(jù)實(shí)測(cè)工作電壓有效值和絕緣材料的材料組別確定最小爬電距離（由表2N確定）。

表2N 最小爬電距離

單位為mm

假如開關(guān)電源輸入有L、N和PE則測(cè)試圖如下圖1所示：

圖1

假如開關(guān)電源輸入只有L、N則測(cè)試圖如下圖2所示：

圖2

實(shí)測(cè)100~240VAC輸入開關(guān)電源初次級(jí)最大電壓波形如下圖3所示，工作電壓峰值為500V，工作電壓有效值為265V，根據(jù)表2J可知交流電網(wǎng)電源瞬態(tài)電壓為2500V。

圖3

電氣間隙計(jì)算：按照污染等級(jí)2的基本絕緣要求可知

即最小電氣間隙的基本絕緣為C1+C2=2.34mm（由于峰值電壓500V大于輸入電壓峰值），加強(qiáng)絕緣為4.68mm；

爬電距離計(jì)算：按照污染等級(jí)2、材料類別Ⅲ可知265V有效值電壓在表2N的250V和320V之間，而250V時(shí)基本絕緣為2.5mm，320V的基本絕緣為3.2mm，即265V電壓基本絕緣為

即加強(qiáng)絕緣為5.3mm

以上查詢的安全間距只適用于海拔2000m以下，而對(duì)于海拔2000以上的情況，安全距離需要乘以一定系數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16935.1的表A2給出了海拔與系數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，比如海拔5000mm時(shí)，最小安全間距需要乘以1.48倍。