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浅析GB4943.1—2011中电气间隙和爬电距离及实例应用

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浅析GB4943.1—2011中电气间隙和爬电距离及实例应用

对于通过电网供电的电子产品,要保证其安全性,首要考虑的重要因素便是爬电距离和电气间隙。对于不同产品,各个标准均制定了符合本产品的考核方法及要求。本文以标准GB4943.1-2011为依据,并通过实例阐述爬电距离和电气间隙在该标准中的考核方法和要求。

中图分类号:TM08文献标识码:A
1电气间隙和爬电距离的定义

GB4943.1-2011中爬电距离和电气间隙的定义与其他电子产品的标准中所规定的定义几乎相近。
爬电距离是两个导电零部件之间或导电零部件和金属防护界面之间沿绝缘材料表面之间的最短距离,它考核的是绝缘在给定的工作电压和污染等级下的耐受能力,主要是保证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。
电气间隙是两个导电零部件在空气中的最短距离,它考核的跨接在绝缘上的瞬态过电压或重复的峰值,主要是保证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绝缘击穿。

2影响电气间隙和爬电距离的因素
2.1电气间隙
电气间隙在GB4943.1-2011中主要由绝缘类型、绝缘材料污染等级、海拔高度,电场条件,机械影响有关。
海拔高度:因为大气压力不同,电气间隙在不同的海拔所能承受的电压冲击不同,产品在≤2000m的海拔高度的倍增系数为1.0,2001~3000之间倍增系数为1.14,3001~4000之间倍增系数为1.29,4001~5000之间倍增系数为1.48。
电场条件:导电部件的布置直接影响电场强度的均匀性,均匀性不同的电场对电气间隙的要求不同,非均匀电场比均匀电场的电气间隙要求大。
2.2爬电距离
爬电距离在GB4943.1-2011中主要由绝缘类型,绝缘材料的污染等级和有效工作电压有关。

绝缘类型主要分为基本绝缘,功能绝缘,附加绝缘和加强绝缘。绝缘材料的污染等级,即CTI值,分为材料组别I,CTI≥600;材料组别Ⅱ,600>CTI≥400;材料组别Ⅲa,400>CTI≥175;材料组别Ⅲb,175>CTI≥100;具体测试依据GB/T4207中的测试方法。

3电气间隙和爬电距离的测量
两个导电零部件之间的工作电压是电气间隙和爬电距离测量的基础,该工作电压分为峰值工作电压和有效值工作电压,是分别测量电气间隙和爬电距离的基础参数。该电压值的测量一般选用示波器对两个导电零部件之间直接测量;测量位置一般为该产品的初次级之间起隔离作用的元器件,如电源变压器,Y电容,光电耦合器等,还有初级与地之间等。
测量步骤如下:
(1)测量工作电压峰值和有效值;
(2)确定污染等级;
(3)确定绝缘类型;
(4)确定绝缘材料的组别,如不知道可假定为Ⅲb组或进行漏电起痕试验;
(5)测量电气间隙和爬电距离值;
(6)查相应的表格,确定要求值。

4实例应用
下面通过一个实例来具体介绍游戏机电源适配器爬电距离和电气间隙的应用,该实例着重介绍如何选取爬电距离和电气间隙的测量路径。

如图1所示为我们平时所用的接线柱子,下面需测量该接线柱子两端子之间的电气间隙和爬电距离(注:该测量设定污染等级为2,端子不接导线、螺钉拧至最底端的情况下测量)。
该实例主要考核了测量爬电距离和电气间隙时测量路径的选择,其工作电压、使用环境等均在额定条件下。通过对样品的分析,两个端子之间的电气间隙和爬电距离如图2,图3所示。
综合上面的分析,接线柱两端之间的电气间隙=AB+BC+CD+DE+EF;爬电距离值=ab+bc+cd+de+ef+fg+gh;
该实例只考核了对爬电距离和电气间隙测量路径的分析能力,但在实际的试验中,往往同时需要对工作电压峰值和有效值,污染等级,绝缘类型,材料组别等多种因素综合考虑。

5总结
电子产品中,爬电距离和电气间隙是一项很重要的安全检测。本文简单阐述了爬电距离和电气间隙的相关内容,但在产品的设计或检测中,所需要考虑的因素远远不止这些,因此对不同的产品需要参照各自相应的标准,结合产品自身和标准的规定加以分析和理解

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| 发布时间:2018.11.15    来源:电源适配器厂家
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