电气爬行距离
导电部件之间的最短路径或导电部件与设备防护界面之间的最短路径,是沿绝缘表面测得的。
电气间距
两个导电部件之间或导电部件与设备防护界面之间的最短空间距离。
在保证电气性能稳定和安全的情况下,通过空气能实现绝缘的最短距离。
一般来说,电气爬行距离要求的数值比电气间距要求的数值要大,布线时需要同时考虑这两者的要求(即要考虑表面的距离,也要考虑空间的距离)。开槽(槽宽应大于1mm)只能增加表面距离即电气爬行距离,而不能增加电气间距。
在电气间距不足的情况下,开槽无法解决这个问题。在开槽时,需要注意槽的位置、长短是否合适,以满足电气爬行距离的要求。
部件及pcb的电气隔离距离
对于ⅰ类设备的开关电源
●一类设备:采用基本绝缘和保护接地来进行防电击保护的设备(外壳接地的开关电源属于此类设备);
●二类设备:采用不仅仅依靠基本绝缘的其它方式(如采用双重绝缘或加强绝缘)来进行防电击保护的设备;
●三类设备:不会产生电击的危险的设备。在部件及pcb板上的隔离距离如下:(下列数值未包括裕量)。
a、对于ac-dc电源(以不含有pfc电路及输入额定电压范围为100-240v~为例)
b、对于ac-dc电源(以含有pfc电路及输入额定电压范围为100-240v~为例)
c、对于dc-dc电源(以输入额定电压范围为36-76v为例)
壹
变压器内部的电气隔离距离
变压器内部的电气隔离距离是指变压器两边的挡墙宽度的总和,如果变压器挡墙的宽度为3mm,那么变压器的电气隔离距离值为6mm(两边的挡墙宽度相同)。
如果变压器没有挡墙,那么变压器的隔离距离就等于所用胶纸的厚度。对于ac-dc电源,变压器初、次间绕组应用三层胶纸隔离,dc-dc电源,可只用二层胶纸隔离。
下列数值未包括裕量:
注意:如果变压器的引脚没有套上绝缘套管,那么在引脚处的隔离距离可能也仅为胶纸加挡墙的厚度,所以变压器的引脚需要套上绝缘套管且套管要穿过挡墙。
空间距离(creepage distance):在两个导电组件之间或是导电组件与物体界面之间经由空气分离测得最短直线距离;
沿面距离(clearance):沿绝缘表面测得两个导电组件之间或是导电组件与物体界面之间的最短距离.
沿面距离(clearance)不满足标准要求距离时:pcb 板上可采取两个导电组件之间开槽的方法,导电组件与外壳、可触及部分之间距离不够,则可将导电组件用绝缘材料包住。
将导电组件用绝缘材料包住既解决了空间距离(creepage distance)也解决了沿面距离(clearance)问题,此方法一般用在电源板上变压器和周边组件之间距离不够时,将变压器包住。
另外可在不影响产品功能的情况下适当降低两导体之间的电压差。
电气间隙的决定
根据测量的工作电压及绝缘等级,即可决定距离
一次侧线路之电气间隙尺寸要求,见表3 及表4
二次侧线路之电气间隙尺寸要求通常:一次侧交流部分:保险丝前l—n≥2.5mm,l.n pe(大地)≥2.5mm ...
(5)加强电气绝缘:采用单一的绝缘结构,在本标准规定的条件下,其所提供的防电击的保护等级相当于双重绝缘
捌
确定爬电距离
首先需要确认绝缘类型:
基本绝缘:一次电路与地
工作绝缘① :一次电路内部;二次电路内部
工作绝缘② :输入电路(输入继电器之前)内部,二次电路与地
加强绝缘:一次电路与二次电路;输入电路与一次电路;充电板输出与内部线路再查看线路,确定线路之间的电压差
表一:爬电距离
从下表中查出相应的爬电距离
表二爬电距离(适用于基本绝缘、工作绝缘② 、加强绝缘)
玖
电气间隙的确定
首先需要确认绝缘类型:
基本绝缘:一次电路与地
工作绝缘① :一次电路内部;二次电路内部
工作绝缘② :输入电路(输入继电器之前)内部,二次电路与地
加强绝缘:一次电路与二次电路;输入电路对一次电路;充电板输出与内部电路再查看线路,确定线路之间的电压差
从下表中查出相应的电气间隙
表三电气间隙(适用于一次电路与二次电路间、一次电路内、输入电路、输入电路与其他电路)
表四电气间隙(适用于二次电路内)
拾
设定爬电距离及电气间隙的基本步骤
1、确定电气间隙步骤
确认工作电压峰值和有效值;
确认设备的供电电压和供电设施类别;
根据过电压类别来确定设备上的瞬态过电压大小;'
确认设备的污染等级(一般设备为污染等级2);
确定电气间隙跨接的绝缘类型(功能绝缘、基本绝缘、附加绝缘、加强绝缘)。
2、确定爬电距离步骤
确认工作电压的有效值或直流值;
确认材料组别(根据相比漏电起痕指数,划分为:ⅰ组材料,ⅱ组材料,ⅲa组材料, ⅲb 组材料。注:如果不知道材料组别,假定材料为ⅲb 组);
确认污染等级;
确认绝缘类型(功能绝缘、基本绝缘、附加绝缘、加强绝缘)。
3、确定电气间隙要求值
根据测量的工作电压及绝缘等级,查找表格( 4943:2h 和2j 和2k,60065-2001表:表8 和表9 和表10)检索所需的电气间隙即可决定距离;作为电气间隙替代的方法,4943 使用附录g 替换,60065-2001 使用附录j 替换。
gb 8898-2001:电气间隙考虑的主要因素是工作电压,查看图9 来确定。(对和电压有效值在220-250v 范围内的电网电源导电连接的零部件,这些数值等于354v峰值电压所对应的那些数值:基本绝缘3.0mm ,加强绝缘6.0mm)
4、确定爬电距离要求值
根据工作电压、绝缘等级及材料组别,查找表格(gb 4943 为表2l,65-2001 中为表11)确定爬电距禂数值,如果工作电压数值在表两个电压范围之间时,需要使用内差法计算其爬电距离。
gb 8898-2001 其判定数值等于电气间隙,如满足下列三个条件,电气间隙和爬电距离加强绝缘可减少2mm,基本绝缘可减少1mm:
1)这些电力线路的爬电距离和电气间隙可能会因外部力量而缩小,但它们并不处于外壳的可触及导电零件与危险带电零件之间;
2)它们通过刚性结构来保持其不变性;
3)它们的绝缘特性不会因设备内部产生的灰尘而受到明显影响。
注意:如果直接与电网电源连接的不同极性的零部件之间的绝缘、爬电距离和电气间隙缩小是不允许的。即使基本绝缘和附加绝缘不符合爬电距离和电气间隙的要求,只要短路该绝缘,设备仍满足标准要求,这是可以接受的( 8898 中4.3.1 条)。
gb 4943 中只有功能绝缘的电气间隙和爬电距离可以减小,但必须满足标准5.3.4 规定的高压或短路试验。
5、确定爬电距离和电气间隙注意
可动零部件应使其处在最不利的位置;
爬电距离值不能小于电气间隙值;
承受了机械应力试验;