淺析GB4943.1—2011中電氣間隙和爬電距離及實(shí)例應(yīng)用

吳偉峰

摘 要 對(duì)于通過電網(wǎng)供電的電子產(chǎn)品，要保證其安全性，首要考慮的重要因素便是爬電距離和電氣間隙。對(duì)于不同產(chǎn)品，各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均制定了符合本產(chǎn)品的考核方法及要求。本文以標(biāo)準(zhǔn)GB4943.1-2011為依據(jù)，并通過實(shí)例闡述爬電距離和電氣間隙在該標(biāo)準(zhǔn)中的考核方法和要求。

關(guān)鍵詞 電氣間隙 爬電距離

中圖分類號(hào)：TM08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1電氣間隙和爬電距離的定義

GB4943.1-2011中爬電距離和電氣間隙的定義與其他電子產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的定義幾乎相近。

爬電距離是兩個(gè)導(dǎo)電零部件之間或?qū)щ娏悴考徒饘俜雷o(hù)界面之間沿絕緣材料表面之間的最短距離，它考核的是絕緣在給定的工作電壓和污染等級(jí)下的耐受能力，主要是保證絕緣在給定的工作電壓和污染等級(jí)下不會(huì)產(chǎn)生閃絡(luò)或擊穿。

電氣間隙是兩個(gè)導(dǎo)電零部件在空氣中的最短距離，它考核的跨接在絕緣上的瞬態(tài)過電壓或重復(fù)的峰值，主要是保證進(jìn)入設(shè)備的瞬態(tài)過電壓和設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的峰值電壓不能使絕緣擊穿。

2影響電氣間隙和爬電距離的因素

2.1電氣間隙

電氣間隙在GB4943.1-2011中主要由絕緣類型、絕緣材料污染等級(jí)、海拔高度，電場條件，機(jī)械影響有關(guān)。

海拔高度：因?yàn)榇髿鈮毫Σ煌?，電氣間隙在不同的海拔所能承受的電壓沖擊不同，產(chǎn)品在≤2000m的海拔高度的倍增系數(shù)為1.0，2001～3000之間倍增系數(shù)為1.14，3001～4000之間倍增系數(shù)為1.29，4001～5000之間倍增系數(shù)為1.48。

電場條件：導(dǎo)電部件的布置直接影響電場強(qiáng)度的均勻性，均勻性不同的電場對(duì)電氣間隙的要求不同，非均勻電場比均勻電場的電氣間隙要求大。

2.2爬電距離

爬電距離在GB4943.1-2011中主要由絕緣類型，絕緣材料的污染等級(jí)和有效工作電壓有關(guān)。

絕緣類型主要分為基本絕緣，功能絕緣，附加絕緣和加強(qiáng)絕緣。絕緣材料的污染等級(jí)，即CTI值，分為材料組別I，CTI≥600；材料組別Ⅱ，600>CTI≥400；材料組別Ⅲa，400>CTI≥175；材料組別Ⅲb，175>CTI≥100；具體測試依據(jù)GB/T 4207中的測試方法。

3電氣間隙和爬電距離的測量

兩個(gè)導(dǎo)電零部件之間的工作電壓是電氣間隙和爬電距離測量的基礎(chǔ)，該工作電壓分為峰值工作電壓和有效值工作電壓，是分別測量電氣間隙和爬電距離的基礎(chǔ)參數(shù)。該電壓值的測量一般選用示波器對(duì)兩個(gè)導(dǎo)電零部件之間直接測量；測量位置一般為該產(chǎn)品的初次級(jí)之間起隔離作用的元器件，如電源變壓器，Y電容，光電耦合器等，還有初級(jí)與地之間等。

測量步驟如下：

（1）測量工作電壓峰值和有效值；

（2）確定污染等級(jí)；

（3）確定絕緣類型；

（4）確定絕緣材料的組別，如不知道可假定為Ⅲb組或進(jìn)行漏電起痕試驗(yàn)；

（5）測量電氣間隙和爬電距離值；

（6）查相應(yīng)的表格，確定要求值。

4實(shí)例應(yīng)用

下面通過一個(gè)實(shí)例來具體介紹爬電距離和電氣間隙的應(yīng)用，該實(shí)例著重介紹如何選取爬電距離和電氣間隙的測量路徑。

如圖1所示為我們平時(shí)所用的接線柱子，下面需測量該接線柱子兩端子之間的電氣間隙和爬電距離（注：該測量設(shè)定污染等級(jí)為2，端子不接導(dǎo)線、螺釘擰至最底端的情況下測量）。

該實(shí)例主要考核了測量爬電距離和電氣間隙時(shí)測量路徑的選擇，其工作電壓、使用環(huán)境等均在額定條件下。通過對(duì)樣品的分析，兩個(gè)端子之間的電氣間隙和爬電距離如圖2，圖3所示。

綜合上面的分析，接線柱兩端之間的電氣間隙=AB+BC+CD+DE+EF；爬電距離值=ab+bc+cd+de+ef+fg+gh；

該實(shí)例只考核了對(duì)爬電距離和電氣間隙測量路徑的分析能力，但在實(shí)際的試驗(yàn)中，往往同時(shí)需要對(duì)工作電壓峰值和有效值，污染等級(jí)，絕緣類型，材料組別等多種因素綜合考慮。

5總結(jié)

電子產(chǎn)品中，爬電距離和電氣間隙是一項(xiàng)很重要的安全檢測。本文簡單闡述了爬電距離和電氣間隙的相關(guān)內(nèi)容，但在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)或檢測中，所需要考慮的因素遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，因此對(duì)不同的產(chǎn)品需要參照各自相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合產(chǎn)品自身和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定加以分析和理解。