淺析GB4943.1—2011中電氣間隙和爬電距離及實例應用

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淺析GB4943.1—2011中電氣間隙和爬電距離及實例應用

對于通過電網供電的電子產品，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。對于不同產品，各個標準均制定了符合本產品的考核方法及要求。本文以標準GB4943.1-2011為依據，并通過實例闡述爬電距離和電氣間隙在該標準中的考核方法和要求。

中圖分類號：TM08文獻標識碼：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品的標準中所規定的定義幾乎相近。
爬電距離是兩個導電零部件之間或導電零部件和金屬防護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下不會產生閃絡或擊穿。
電氣間隙是兩個導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過電壓或重復的峰值，主要是保證進入設備的瞬態過電壓和設備內部產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、海拔高度，電場條件，機械影響有關。
海拔高度：因為大氣壓力不同，電氣間隙在不同的海拔所能承受的電壓沖擊不同，產品在≤2000m的海拔高度的倍增系數為1.0，2001～3000之間倍增系數為1.14，3001～4000之間倍增系數為1.29，4001～5000之間倍增系數為1.48。
電場條件：導電部件的布置直接影響電場強度的均勻性，均勻性不同的電場對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和有效工作電壓有關。

絕緣類型主要分為基本絕緣，功能絕緣，附加絕緣和加強絕緣。絕緣材料的污染等級，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GB/T4207中的測試方法。

3電氣間隙和爬電距離的測量
兩個導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，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參數。該電壓值的測量一般選用示波器對兩個導電零部件之間直接測量；測量位置一般為該產品的初次級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；
（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組或進行漏電起痕試驗；
（5）測量電氣間隙和爬電距離值；
（6）查相應的表格，確定要求值。

4實例應用
下面通過一個實例來具體介紹游戲機電源適配器爬電距離和電氣間隙的應用，該實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：該測量設定污染等級為2，端子不接導線、螺釘擰至最底端的情況下測量）。
該實例主要考核了測量爬電距離和電氣間隙時測量路徑的選擇，其工作電壓、使用環境等均在額定條件下。通過對樣品的分析，兩個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；
該實例只考核了對爬電距離和電氣間隙測量路徑的分析能力，但在實際的試驗中，往往同時需要對工作電壓峰值和有效值，污染等級，絕緣類型，材料組別等多種因素綜合考慮。

5總結
電子產品中，爬電距離和電氣間隙是一項很重要的安全檢測。本文簡單闡述了爬電距離和電氣間隙的相關內容，但在產品的設計或檢測中，所需要考慮的因素遠遠不止這些，因此對不同的產品需要參照各自相應的標準，結合產品自身和標準的規定加以分析和理解

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