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。
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