讨教，关于电气间距以及爬电距离

青虫 · 发表于 2011-9-20 17:16

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本帖最后由青虫于 2011-9-20 17:25 编辑

以前有一个项目，对于电气间距和爬电距离的确定是来自客户的经验确定：220V的一次侧和一次侧之间电气间距2mm,爬电距离2.5mm；220V的一次侧和二次侧之间的电气间距是4mm，爬电距离是5mm。那次那个项目按照这样的要求做了，后来顺利通过了所有测试，包括3KV的高压测试。
在以后的工作中，又有遇到高压的项目。需要自己确定相关参数。就以220V市电为例，发现查阅的参数和以前客户给的区别挺大。不知其中缘由，这里想把自己的分析思路写出来，请高手指点这样的分析是不是对的。先说明一下，我所有的参考资料都来自网络，将采用截图的方式展示相关参考资料，并会随文给出链接地址，有兴趣的朋友可以自己去详细了解。
先确定过电压类别，《GB4943-2009.PDF》（http://wenku.baidu.com/view/f52495c66137ee06eff9182e.html）P203页的介绍

看我们的产品为电源管理，远程监控，比较符合II这一类的特点。

电气距离的确定步骤
根据国标《GB4943-2009.PDF》（http://wenku.baidu.com/view/f52495c66137ee06eff9182e.html）P166的介绍，确定最小电气间隙的程序不走如下：
1，考虑电气间隙上的峰值工作电压。
根据根据国标《GB4943-2009.PDF》P77的表2J交流电网电源瞬态电压确定为2500V。

2，查表
产品主要功能是通过继电器来开断电源，符合“如果峰值工作电压不超过交流电网电源电压的峰值，那么按表2K来确定最小电气间隙”的情况。通过查询表2K，得出220V(按照表中420V计算)交流电网对应的最小电气间隙功能绝缘为1.5mm，基本绝缘3.2mm，加强绝缘4.0mm。

3，结论220V的加强绝缘的电气间隙距离为4.0mm，和文章最开头提到的一次侧之间为2mm，一次侧和二次侧之间为4mm概念上也有些不同。

爬电距离的确定步骤
1，确定材料组别：
《GB4943-2009.PDF》P83中根据“材料组别和相比电痕化指数”中的介绍，FR4的CTI值一般低于250V（参考资料：http://wenku.baidu.com/view/9a139a7831b765ce05081406.html）也就是属于材料组别中的IIIa和IIIb

2,查表
《GB4943-2009.PDF》P85表2N 最小爬电距离，在有效值工作电压小于和等于250V这一栏，污染等级为2级，组别为IIIa查到的最小爬电距离为1.0mm。备注中这样强调：此数值适用于功能绝缘，基本绝缘和附加绝缘。对加强绝缘，其数值是表中数值的两倍，我算了算，也就是2.0mm。

3，结论和问题：220V的加强绝缘的爬电距离为2.0mm，和文章最开头提到的4mm，5mm相差太远了。另外一个问题是，爬电距离在这个《GB4943-2009.PDF》中为什么没有分一次侧，二次侧？

两个参数目前都已经得出了结论。也许客户的参照标准和参照的GB4943不一样，所以有些数据上的出入，抑或其他人为因素造成。不过，这都不重要，我写这篇贴，只是想请高手帮忙确定目前自己这样的分析过程是不是正确的？如果不对,该如何确定。

elcoteqcaoming · 发表于 2011-10-21 09:44

4.2、电气间隙和爬电距离
设备应同时满足安规上对设备所要求的电气间隙和爬电距离。
电气间隙和爬电距离的具体数值可参考附录5。1附录A。下面所列出的电气间隙和  爬电距离的数值仅作一般情况下参考用，并不代表最后的实际情况。
4.2.1术语解释：
电气间隙：导电体间测得的最短空间距离。
爬电距离：导电体间测得的最短绝缘表面距离。
一般来说，爬电距离要求的数值比电气间隙要求的数值要大，布线时须同时满足这两者的要求（即要考虑表面的距离，还要考虑空间的距离），开槽（槽宽应大于1mm）只能增加表面距离即爬电距离而不能增加电气间隙，所以当电气间隙不够时，开槽是不能解决这个问题的，开槽时要注意槽的位置、长短是否合适，以满足爬电距离的要求。
4.2.2元件及PCB的电气隔离距离：（电气隔离距离指电气间隙和爬电距离的综合考虑）
对于Ⅰ类设备的开关电源（本公司的大部分开关电源均为Ⅰ类设备）,在元件及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）
                        电气间隙       爬电距离
L线-N线（保险管之前）    2.0mm          2.5mm
输入-地（整流桥前）       2.0mm          2.5mm
输入-地（整流桥后）       2.2mm          3.2mm
输入-输出（变压器）       4.4mm          6.4mm
输入-输出（除变压器外）    4.4mm          5.5mm
输入-磁芯、输出-磁芯       2.0mm          2.5mm
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）
                        电气间隙       爬电距离
L线-N线（保险管之前）    2.0mm          2.5mm
输入-地（整流桥前）       2.0mm          2.5mm
输入-地（整流桥后）       2.2mm          3.2mm
输入-输出（变压器）       5.2mm          9.0mm
输入-输出（除变压器外）    4.4mm          6.4mm
输入-磁芯、输出-磁芯       2.2mm          3.2mm
  c、对于DC—DC电源（以输入额定电压范围为36-76V  为例）
                              电气间隙       爬电距离
（DC+）-（DC-）（保险管之前） 0.7mm       1.4mm
输入-地（保险管之前）          0.7mm       1.4mm
输入-地（保险管之后）          0.9mm       1.4mm
输入-输出（考虑为基本绝缘）    0.9mm       1.4mm
输入-输出（考虑为加强绝缘）    1.8mm       2.8mm
输入-磁芯、输出-磁芯          0.7mm       1.4mm
4.2.3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。另外，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：
                                    要求的隔离距离    挡墙的最小宽度
AC—DC（输入电压100-240V~，未含PFC电路）  6.4mm             3.2mm
AC—DC（输入电压100-240V~，含有PFC电路）  9.0mm             4.5mm
DC—DC（电压36-76V  ）                   2.8mm             1.4mm
注：变压器的引脚如果没有套上绝缘套管，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。

来自
安规设计手册！！！！！

引用连接：http://www.angui.org/simple/index.php?t21087_1.html

青虫 · 发表于 2011-9-25 21:25

本帖最后由青虫于 2011-9-25 21:31 编辑

补充知识：
污染等级 1 适用于没有污染或者仅有干燥、非导电污染的场合。这种污染没有影响。通常，这是通过把元器件和组件用封装或气密密封的方式来实现的，使得灰尘和潮气不能进入
污染等级 2 适用于只有非导电污染的场合。这种非导电污染由于偶然的水汽凝结可能暂时变成导电的。污染等级 2 一般适用于本部分范围内的设备。
污染等级 3 适用于设备内局部环境承受导电污染或承受由于预期的水汽凝结可能成为导电的干燥的非导电污染。

总结来说：
220V的电气间隙距离为2.0mm（一次之间不需要加强绝缘），加强绝缘为4mm。
220V的爬电距离为250V查出来的数值是2.5mm，加强绝缘为5mm。

这个跟原来的数据比较接近，因为时隔太久，可能记错位了。这次能弄清晰，谢谢大家{:soso_e113:} 。

tobao866 · 发表于 2013-11-22 15:29

对高压直流了解多多的大侠，还请露脸；给大家普及一下相关安规知识

mindray_ty · 发表于 2011-9-20 17:20

可以借鉴操作！

青虫 · 发表于 2011-9-20 17:34

mindray_ty 发表于 2011-9-20 17:20 - `3 A2 O( R' A
可以借鉴操作！

楼上的真实神速，我帖子写到一半，测试一下是否能正常显示，你就过来发表评论了。。。谢谢捧场，多多指教。{:soso_e121:}

mindray_ty · 发表于 2011-9-21 08:19

青虫发表于 2011-9-20 17:34 $ q, d; ^4 j) A! z9 o! @. s
楼上的真实神速，我帖子写到一半，测试一下是否能正常显示，你就过来发表评论了。。。谢谢捧场，多多指教 ...

这个世界速度能决定什么？只有两个：钱和生命，说神速一点都不过分！

shirly229 · 发表于 2011-9-21 13:06

我觉得时间能决定一切

jimmy · 发表于 2011-9-21 14:11

要注意工作环境和所处的海拔高度，文章最开头提到的4mm，5mm是对的．

为了考虑设计余量和加大安全系数，应做到6mm以上为宜

青虫 · 发表于 2011-9-21 16:52

jimmy 发表于 2011-9-21 14:11 ( r# J3 G2 i& k7 f; L
要注意工作环境和所处的海拔高度，文章最开头提到的4mm，5mm是对的．: _& l5 g) i! v2 F5 m

3 D+ q( P0 _5 K. X( B9 T为了考虑设计余量和加大安全系数， ...

谢谢。
另外那我这样按照标准，分析得出的结果是对的吗？
古话说授人以鱼不如授人以渔，请赐教

jimmy · 发表于 2011-9-22 13:20

分析的思路是对的...但那只是理想值.

苏鲁锭 · 发表于 2011-9-22 16:48

爬电距离查表时有错误，应该看“其他材料/污染等级2/3a3b”那一列，查出的数值应为2.5mm，加强绝缘5mm。（PCB板那两列新标准已经删除）

青虫 · 发表于 2011-9-25 21:07

苏鲁锭发表于 2011-9-22 16:48 ' g+ ^9 I3 {. b. C4 I/ M9 t
爬电距离查表时有错误，应该看“其他材料/污染等级2/3a3b”那一列，查出的数值应为2.5mm，加强绝缘5mm。（P ...

谢谢，确实如此{:soso_e181:}

jimmy · 发表于 2012-9-7 15:09

另外，注意设备工作所处的海拔高度。

yufangh · 发表于 2012-9-7 17:06

你要算峰峰值

yufangh · 发表于 2012-9-7 17:25

jimmy 发表于 2011-9-21 14:11
) U" A" L3 L5 ^: ^$ e* V要注意工作环境和所处的海拔高度，文章最开头提到的4mm，5mm是对的．# C4 K( q0 I& M
, O* q, g4 X) O- @/ g+ U1 e6 @: C3 P
为了考虑设计余量和加大安全系数， ...

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