在IEC60950、GB4943-2011標準中,規(guī)定了不同電壓等級需要的最小安全距離,而安全距離又包括電氣間距和爬電距離兩種。對于開關(guān)電源主要需要保證最小安全距離的地方有以下兩個方面:
1、一次側(cè)電路對外殼(保護地)的安全距離。
2、一次側(cè)電路對二次側(cè)電路之間的安全距離。
電氣間隙
電氣間隙是兩個導電體之間在空氣中的最短距離,而最小電氣絕緣間隙主要由表格2J、2K和2L來確定。具體查表方法如下:
1、根據(jù)交流電網(wǎng)電壓有效值和過電壓類別確認交流電網(wǎng)電源瞬態(tài)電壓(由附錄Z和表2J確定);
表2J 交流電網(wǎng)電源瞬態(tài)電壓
2、首先確定污染等級,再根據(jù)實測兩點峰值工作電壓B和上述確認的交流電網(wǎng)電源瞬態(tài)電壓值可確定最小電氣間隙為C1(由表2K確定);
表2K 一次電路絕緣以及一次電路與二次電路之間絕緣最小電氣間隙(海拔2000m以下)
3、確定污染等級后,再根據(jù)實測兩點峰值工作電壓B和電網(wǎng)電源瞬態(tài)電壓確認附加電氣間隙C2(由表2L確定);
表2L 一次電路的附加電氣間隙(適用于海拔2000m以下)
4、如果B大于交流電網(wǎng)峰值則最小電氣間隙為C1+C2,如果B小于或等于交流電網(wǎng)峰值則最小電氣間隙就等于C1。
爬電距離
爬電距離是兩個導電體沿絕緣材料表面的最短距離,而最小爬電距離只由表格2N來確定;具體查表方法如下:
1、確定污染等級;
2、再根據(jù)實測工作電壓有效值和絕緣材料的材料組別確定最小爬電距離(由表2N確定)。
表2N 最小爬電距離
一次電路和二次電路之間的電壓測試方法
以ZLG的某電源產(chǎn)品為例,假如開關(guān)電源輸入有L、N和PE則測試圖如下圖所示:
假如開關(guān)電源輸入只有L、N則測試圖如下圖所示:
實例分析
實測100~240VAC輸入開關(guān)電源初次級最大電壓波形如下圖所示,工作電壓峰值為500V,工作電壓有效值為265V,根據(jù)表2J可知交流電網(wǎng)電源瞬態(tài)電壓為2500V。
電氣間隙計算:按照污染等級2的基本絕緣要求可知:
即最小電氣間隙的基本絕緣為C1+C2=2.34mm(由于峰值電壓500V大于輸入電壓峰值),加強絕緣為4.68mm。
爬電距離計算:按照污染等級2、材料類別Ⅲ可知265V有效值電壓在表2N的250V和320V之間,而250V時基本絕緣為2.5mm,320V的基本絕緣為3.2mm,即265V電壓基本絕緣為:
即加強絕緣為5.3mm。
海拔對安全距離影響
以上查詢的安全間距只適用于海拔2000m以下,而對于海拔2000以上的情況,安全距離需要乘以一定系數(shù)。標準GB/T 16935.1的表A2給出了海拔與系數(shù)的對應(yīng)關(guān)系,比如海拔5000mm時,最小安全間距需要乘以1.48倍。
原文標題:安規(guī)之電氣間隙和爬電距離
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