爬電距離和電氣間隙測(cè)量方法實(shí)用解析

曹琛　曹寒梅

摘 要：從宏觀和微觀兩個(gè)方面，結(jié)合典型情況與實(shí)際測(cè)量項(xiàng)目，分析匯總爬電距離和電氣間隙的測(cè)量方法和要點(diǎn)。希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)行業(yè)和技術(shù)的發(fā)展提供一些借鑒。

關(guān)鍵詞：X值；80°；路徑

爬電距離與電氣間隙屬于電工電氣產(chǎn)品安全距離的兩種形式，在燈具、信息技術(shù)設(shè)備、音視頻設(shè)備以及家電類(lèi)產(chǎn)品的安規(guī)檢驗(yàn)中均不可或缺。由于涉及到對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性認(rèn)識(shí)，在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，往往存在著諸多困難。文章主要研究電氣間隙和爬電距離的測(cè)定方法以及測(cè)量中的難點(diǎn)。

1 基本概念

電氣間隙：兩相鄰導(dǎo)體或一個(gè)導(dǎo)體與相鄰電機(jī)殼表面的沿空氣測(cè)量的最短距離。

爬電距離：兩相鄰導(dǎo)體或一個(gè)導(dǎo)體與相鄰電機(jī)殼表面的沿絕緣表面測(cè)量的最短距離。

兩者概念上的區(qū)別在于沿介質(zhì)的不同，電氣間隙是沿空氣測(cè)量，爬電距離是沿絕緣表面。而兩個(gè)概念間是有一定聯(lián)系的，在遇到凹槽，轉(zhuǎn)角時(shí)，空氣中距離一定是小于等于沿面路徑的，也就是說(shuō)爬電距離不能小于相關(guān)的電氣間隙，因此最短的爬電距離有可能等于最短的電氣間隙，利用這一關(guān)系可以用來(lái)簡(jiǎn)單判定測(cè)量值的正確性。

2 測(cè)量步驟和典型實(shí)例

在實(shí)際進(jìn)行電氣間隙與爬電距離的測(cè)量時(shí)，通常按照如下步驟進(jìn)行操作：

（1）根據(jù)檢驗(yàn)項(xiàng)目和樣品確定測(cè)試對(duì)象，對(duì)需要測(cè)試的點(diǎn)位進(jìn)行標(biāo)記，在這一步時(shí)要特別注意樣品內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，注意很多元件可能是相連且等電勢(shì)的。

（2）根據(jù)樣品分別確定電氣間隙的測(cè)試路徑與爬電距離的測(cè)試路徑，如果樣品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以直接確定測(cè)試路徑，可以不建立相關(guān)幾何模型，否則為保證測(cè)量準(zhǔn)確性，需準(zhǔn)確測(cè)量樣品尺寸后建立幾何模型。

（3）根據(jù)確定的測(cè)試路徑，通過(guò)使用爬電距離測(cè)試卡和游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量或者根據(jù)建立的幾何模型間接計(jì)算得到具體數(shù)值。

例：測(cè)量圖1所示的接線端子不同極性的載流部件之間的電氣間隙與爬電距離。

第一步，樣品在端子不接導(dǎo)線、螺釘擰至最底端的測(cè)試情況下，A、C、E三點(diǎn)在該狀態(tài)下是導(dǎo)通的，同理B、D、F，而A、C、E三點(diǎn)中任意一點(diǎn)與B、D、F中任意一點(diǎn)在該狀態(tài)下都是開(kāi)路的。

第二步，由于其整體結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的，實(shí)際需要討論的是AB＼BE＼

AD＼CD四組分別沿空間與沿絕緣面的距離：

電氣間隙：顯然AB與CD間的距離相對(duì)較小，但因測(cè)試狀態(tài)為螺釘擰至最底端的情況，AB段要長(zhǎng)于CD段，最終電氣間隙確定測(cè)量CD段的距離。

爬電距離：AB＼BE＼AD＼CD四組路徑如圖2所示（此為示意圖，并不是最終測(cè)量路徑），四組路徑的長(zhǎng)度有著明顯的區(qū)別，最終確定CD段為測(cè)試路徑。

第三步，通過(guò)使用爬電距離測(cè)試卡和游標(biāo)卡尺分別測(cè)量了CD間的爬電距離與電氣間隙。

小結(jié)：該樣品的測(cè)試過(guò)程較為簡(jiǎn)單，不同路徑的長(zhǎng)短差異大，確定路徑方便，但對(duì)于其他產(chǎn)品，通常需要建立幾何模型和多次測(cè)量比對(duì)，才能確定路徑。還有測(cè)量過(guò)程必須與被測(cè)樣品的工作狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，例如該例中端子在不接導(dǎo)線、螺釘擰至最底端的工作情況，如果測(cè)試狀態(tài)改為在接到線，螺釘鎖緊的情況下，測(cè)試結(jié)果將完全不同。

3 測(cè)量難點(diǎn)

在實(shí)際檢驗(yàn)中必須注意X值得選擇與應(yīng)用，X值即為最小幾何尺寸，在遇到凹槽時(shí)，如果凹槽寬度小于X值時(shí)，爬電距離路徑即可不必沿凹槽，可以直接跨越凹槽計(jì)算，X值是根據(jù)相應(yīng)污染等級(jí)規(guī)定的最小值（表1）。

如果有關(guān)的電氣間隙小于3mm，則尺寸X的最小值可減小至該電氣間隙的1/3。

在這里X值其實(shí)可以理解為爬電距離的最小短接值，但同時(shí)應(yīng)用X值的平面角度界限應(yīng)參考相關(guān)CTL決議，如圖3，角度界限為80°原則，即當(dāng)α>80°時(shí)采用A中紅線路徑計(jì)算爬電距離，α≤80°時(shí)，需采用B類(lèi)方案。

4 結(jié)束語(yǔ)

爬電距離與電氣間隙的測(cè)量幾乎涉及到所有類(lèi)型的電氣產(chǎn)品，被測(cè)產(chǎn)品的多樣性加大了測(cè)量難度，測(cè)試方法和要求也仍在不斷完善當(dāng)中，但測(cè)量方法的核心仍應(yīng)圍繞路徑本身，在實(shí)際測(cè)量時(shí)需特別注意確定X值與應(yīng)用80°原則結(jié)合幾何模型進(jìn)行分析，得到正確的路徑，從而保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

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