爬电距离和电气间隙图解
电气间隙和爬电距离(图文分析)经典!
电气间隙和爬电距离(图文分析)经典!IEC 60335-1:2001《家用和类似用途电器的安全通用要求》(第四版)标准在2001年5月公布,但由于配合使用的各个产品《家用和类似用途电器的安全XX特殊要求》很多还没有制订出来,所以目前还没有普遍使用200版本的《通用要求》。
与第三版相比,新版标准在许多方面,特别是在爬电距离和电气间隙方面有了很多变化。
可以预见这些变化将会影响全世界未来10年家用电器及类似产品的结构设计,希望引起相关人员的注意,尤其是家电产品设计和测试方面人员的足够重视。
欧洲标准化组织在2002年对EN60335-1进行了换版,而中国国家标准GB4706.1相信很快更新。
据悉全国家用电器标准化技术委员会已经于2003年9月在烟台召开了GB4706.1-XXXX标准的起草工作会议,有希望在今年内完成征求意见稿。
下面笔者结合工作实践,给大家介绍一下标准制订的一些背景情况,并重点对变化较大的第29章作简单介绍。
背景介绍:在过去40多年里,第一版(1976),第二版(1988),第三版(1991)标准关于爬电距离和电气间隙的内容要求一直没有什么变化。
它们都是以过去积累的经验为基础制订出来的,但是现在看来这些要求相对保守,留有余地太多,或者说对制造商的要求高了。
例如:对于230V和小于130V的危险带电部件与易触及部件之间都是8mm爬电距离和电气间隙的要求和同样的交流耐压测试值的要求。
虽然TC 61(制订IEC 60335标准的委员会)早在编写第三版时,就已经注意到这些内容要求不尽合理,并打算修改,可是由于在这方面经验不足,更改条件还不成熟,所以被耽搁了好几年。
最近几年,随着IEC60664绝缘配合系统系列标准的不断完善,对于直流电压小于1000V和交流电压小于1500V绝缘配合有了更明确和具体的电气间隙和耐压要求,TC 61委员会就有了修订标准的技术基础。
因而参照IEC 60664所制订的新版IEC 60335与旧版相比,有很多变化,并且这些新增内容比较复杂,不太容易理解和掌握。
爬电距离、电气间隙(带图文解释)
温馨提示:支持键翻阅图片2 / 33 / 3爬电距离沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径。
即在不同的使用情况下,由于导体周围的绝缘材料被电极化,导致绝缘材料呈现带电现象。
此带电区(导体为圆形时,带电区为环形)的半径,即为爬电距离;爬电距离在绝缘材料表面会形成泄漏电流路径。
若这些泄漏电流路径构成一条导电通路,则出现表面闪络或击穿现象。
绝缘材料的这种变化需要一定的时间,它是由长时间加在器件上的工作电压所引起的,器件周围环境的污染能加速这一变化。
因此在确定端子爬电距离时要考虑工作电压的大小、污染等级及所运用的绝缘材料的抗爬电特性。
根据基准电压、污染等级及绝缘材料组别来选择爬电距离。
基准电压值是从供电电网的额定电压值推导出来的。
[1]电气间隙Clearance在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间测得的最短空间距离。
即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。
电气间隙的大小和老化现象无关。
电气间隙能承受很高的过电压,但当过电压值超过某一临界值后,此电压很快就引起电击穿,因此在确认电气间隙大小的时候必须以设备可能会出现的最大的内部和外部过电压(脉冲耐受电压为依据)。
在不同场合使用同一电气设备或运用过电压保护器时所出现的过电压大小各不相同。
因此根据不同的使用场合将过电压分为Ⅰ至Ⅳ四个等级。
可见,爬电距离和电气间隙实际是两个相关参数,都是针对电气绝缘性而来。
特别是在继电器、开关等工控产品的选用中,需要遵守相关标准的同时,还要按实际的使用环境要求(气压、污染等),设定合适的爬电距离及电气间隙,以保障人民生命财产安全和电气性能的稳定。
1、爬电距离与电气间隙_图文解释详解
电气间隙和爬电距离的测量方法电气间隙Clearance在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间测得的最短空间距离。
即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。
电气间隙的大小和老化现象无关。
电气间隙能承受很高的过电压,但当过电压值超过某一临界值后,此电压很快就引起电击穿,因此在确认电气间隙大小的时候必须以设备可能会出现的最大的内部和外部过电压(脉冲耐受电压为依据)。
在不同场合使用同一电气设备或运用过电压保护器时所出现的过电压大小各不相同。
因此根据不同的使用场合将过电压分为Ⅰ至Ⅳ四个等级。
爬电距离:沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径。
即在不同的使用情况下,由于导体周围的绝缘材料被电极化,导致绝缘材料呈现带电现象。
此带电区(导体为圆形时,带电区为环形)的半径,即为爬电距离;爬电距离在绝缘材料表面会形成泄漏电流路径。
若这些泄漏电流路径构成一条导电通路,则出现表面闪络或击穿现象。
绝缘材料的这种变化需要一定的时间,它是由长时间加在器件上的工作电压所引起的,器件周围环境的污染能加速这一变化。
因此在确定端子爬电距离时要考虑工作电压的大小、污染等级及所运用的绝缘材料的抗爬电特性。
根据基准电压、污染等级及绝缘材料组别来选择爬电距离。
基准电压值是从供电电网的额定电压值推导出来的。
随着科学技术的迅猛发展,人们的生活水平的不断提高,越来越多的电子产品进入我们的家庭,为保证使用者的人身安全,世界各国均有相关法规以约束电器产品对人身造成的各种伤害。
因此,安全性设计在产品的整个设计过程中有着至关重要的作用,其中安全距离是在产品设计中最重要的部分之一。
在电气间隙、爬电距离实际测量中往往有不同的结果差异、本篇结合自身实际工作,就电气间隙,爬电距离的安全标准要求做一下概括总结,谈谈以下几点理解。
一.名词解释:1、安全距离包括电气间隙(空间距离),爬电距离(沿面距离)和绝缘穿透距离。
爬电距离与电气间隙
安全距离包括电气间隙(空间距离),爬电距离(沿面距离)和绝缘穿透距离1、电气间隙:两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿空气测量的最短距离.2、爬电距离:两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿绝绝缘表面测量的最短距离.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见表5但通常:一次侧交流部分:保险丝前L—N≥2.5mm,L.N PE(大地)≥2.5mm,保险丝装置之后可不做要求,但尽可能保持一定距离以避免发生短路损坏电源.一次侧交流对直流部分≥2.0mm一次侧直流地对大地≥2.5mm(一次侧浮接地对大地)一次侧部分对二次侧部分≥4.0mm,跨接于一二次侧之间之元器件二次侧部分之电隙间隙≥0.5mm即可二次侧地对大地≥1.0mm即可附注:决定是否符合要求前,内部零件应先施于10N力,外壳施以30N力,以减少其距离,使确认为最糟情况下,空间距离仍符合规定.爬电距离的决定:根据工作电压及绝缘等级,查表6可决定其爬电距离但通常:(1)、一次侧交流部分:保险丝前L—N≥2.5mm,L.N 大地≥2.5mm,保险丝之后可不做要求,但尽量保持一定距离以避免短路损坏电源.(2)、一次侧交流对直流部分≥2.0mm(3)、一次侧直流地对地≥4.0mm如一次侧地对大地(4)、一次侧对二次侧≥6.4mm,如光耦、Y电容等元器零件脚间距≤6.4mm要开槽.(5)、二次侧部分之间≥0.5mm即可(6)、二次侧地对大地≥2.0mm以上(7)、变压器两级间≥8.0mm以上3、绝缘穿透距离:应根据工作电压和绝缘应用场合符合下列规定:——对工作电压不超过50V(71V交流峰值或直流值),无厚度要求;——附加绝缘最小厚度应为0.4mm;——当加强绝缘不承受在正常温度下可能会导致该绝缘材料变形或性能降低的任何机械应力时的,则该加强绝缘的最小厚度应为0.4mm.如果所提供的绝缘是用在设备保护外壳内,而且在操作人员维护时不会受到磕碰或擦伤,并且属于如下任一种情况,则上述要求不适用于不论其厚度如何的薄层绝缘材料;——对附加绝缘,至少使用两层材料,其中的每一层材料能通过对附加绝缘的抗电强度试验;或者:——由三层材料构成的附加绝缘,其中任意两层材料的组合都能通过附加绝缘的抗电强度试验;或者:——对加强绝缘,至少使用两层材料,其中的每一层材料能通过对加强绝缘的抗电强度试验;或者:——由三层绝缘材料构成的加强绝缘,其中任意两层材料的组合都能通过加强绝缘的抗电强度试验.4、有关于布线工艺注意点:如电容等平贴元件,必须平贴,不用点胶如两导体在施以10N力可使距离缩短,小于安规距离要求时,可点胶固定此零件,保证其电气间隙.有的外壳设备内铺PVC胶片时,应注意保证安规距离(注意加工工艺)零件点胶固定注意不可使PCB板上有胶丝等异物.在加工零件时,应不引起绝缘破坏.5、有关于防燃材料要求:热缩套管 V—1或VTM—2以上;PVC套管 V—1或VTM—2以上铁氟龙套管V—1或VTM—2以上;塑胶材质如硅胶片,绝缘胶带V—1或VTM—2以上PCB板94V—1以上6、有关于绝缘等级(1)、工作绝缘:设备正常工作所需的绝缘(2)、基本绝缘:对防电击提供基本保护的绝缘(3)、附加绝缘:除基本绝缘以外另施加的独立绝缘,用以保护在基本绝缘一旦失效时仍能防止电击(4)、双重绝缘:由基本绝缘加上附加绝缘构成的绝缘(5)、加强绝缘:一种单一的绝缘结构,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各种绝缘的适用情形如下:A、操作绝缘oprational insulationa、介于两不同电压之零件间b、介于ELV电路(或SELV电路)及接地的导电零件间.B、基本绝缘 basic insulationa、介于具危险电压零件及接地的导电零件之间;b、介于具危险电压及依赖接地的SELV电路之间;c、介于一次侧的电源导体及接地屏蔽物或主电源变压器的铁心之间;d、做为双重绝缘的一部分.C、补充绝缘 supplementary insulationa、一般而言,介于可触及的导体零件及在基本绝缘损坏后有可能带有危险电压的零件之间,如:Ⅰ、介于把手、旋钮,提柄或类似物的外表及其未接地的轴心之间.Ⅱ、介于第二类设备的金属外壳与穿过此外壳的电源线外皮之间.Ⅲ、介于ELV电路及未接地的金属外壳之间.b、做为双重绝缘的一部分D、双重绝缘Double insulation Reinforced insulation一般而言,介于一次侧电路及a、可触及的未接地导电零件之间,或b、浮接(floating)的SELV的电路之间或c、TNV电路之间双重绝缘=基本绝缘+补充绝缘注:ELV线路:特低电压电路在正常工作条件下,在导体之间或任一导体之间的交流峰值不超过42.4V或直流值不超过60V的二次电路.SELV电路:安全特低电压电路.作了适当的设计和保护的二次电路,使得在正常条件下或单一故障条件下,任意两个可触及的零部件之间,以及任意的可触及零部件和设备的保护接地端子(仅对I类设备)之间的电压,均不会超过安全值.TNV:通讯网络电压电路在正常工期作条件下,携带通信信号的电路.举例说明:有一个电气设备的输入端,是用裸露的铜排作为输入导体,这时把这两根铜 排在空间的最短距离称为电气间隙.在输入端子处,它们沿着输入端子的绝缘表面的最短距 离称为爬电距离,象PCB上两根铜箔间边缘的最短距离就称为爬电距离.如果把两根铜箔之 间的PCB挖去,这时就成为爬电距离了.两者的区别就是电气间隙是没有绝缘全作陪衬的,而爬电距离必须与绝缘体在一起.电气间隙和爬电距离的区别爬电距离和电气间隙的正确理解在各电电器产品的国家强制标准里均涉及"爬电距离"和 "电气间隙"两个术语,从概念上讲,爬电距离是"两导电部分之间,或一个导电部件与器具的易触及表面之间沿绝缘材料表面的最短距离".它存在于两个平行的绝缘材料的连接处,它有可能存在于固体或者气体绝缘之间.而电气间隙则是"两导电部件或一个导电部件与器具易触及表面的空间最短距离".不同带电部件之间或带电部件与大地之间,当他们的空气间隙小到一定程度时,在电场的作用下,空气介质将被击穿,绝缘失效或者暂时失效,因些两个导电部件之间的空气应该维持一个使之不会发生击穿的安全距离,这就是电气间隙.爬电距离其实是一个边界平面,这种边界的一个重要特点,就是横跨两种截然不同的额定电气强度(每个单位距离的承受电压值)的材料,因此两个导体之间的距离应该是按照最弱额定电气强度的绝缘材料来决定.因为一般来说空气的额定电气强度是最弱的,所以两个导体间的爬电距离应该按照空间来决定.(ibaby-小草)。
电气间隙和爬电距离
安全距离包括电气间隙(空间距离),爬电距离(表面距离)和绝缘穿透距离。
1.电气间隙:两个相邻导体或一根导体与相邻电动机外壳表面之间沿空气测得的最短距离。
2.爬电距离:沿着两条相邻导体或一条导体与相邻电动机壳体表面之间的绝缘表面测得的最短距离电气间隙的确定:根据测得的工作电压和绝缘水平,要求该电气线路的电气间隙可以确定主要方面。
参见表3和表4。
次级侧线路电气间隙的尺寸要求如表5所示。
通常:初级侧AC部分:保险丝LN≥2.5mm之前,Ln PE(接地)≥2.5mm之后,之后对于保险丝装置,没有要求,但要保持一定距离,以免短路损坏电源。
初级侧AC到DC部分≥2.0mm,初级侧DC到地面≥2.5mm(初级侧浮地接地)如果初级侧部分到次级侧部分大于或等于4.0 mm,则间隙一次侧和二次侧之间的距离大于或等于0.5毫米,二次侧和地面之间的距离大于或等于1.0毫米爬电距离的确定:根据工作电压和绝缘等级,爬电距离可参照表6来确定。
但通常:(1)一次侧交流部分:保险丝前LN≥2.5mm,Ln 接地≥2.5mm,保险丝后无要求,但应保持一定距离,以免短路损坏电源。
(2)初级侧的AC到DC部分≥2.0mm(3)例如,如果初级侧到地面的DC接地≥4.0mm,例如初级侧到大地(4),则初级侧到次级侧≥6.4mm,例如光耦合器,y电容器和其他元件,应将脚间距开槽。
(5)二次侧应≥0.5mm1.在质量上有所不同爬电距离:沿着绝缘5261的表面测得的两个导电部分之间的距离4102。
在不同的使用条件下,导体周围的绝缘材料1653带电,这会导致绝缘材料带电区域中的带电现象。
电气间隙:测量两个导电部件之间或导电部件与设备保护接口之间的最短距离。
换句话说,在确保电气性能的稳定性和安全性的前提下,空气可以获得最短的绝缘距离。
2.设置步骤不同电气间隙:(1)确定工作电压的峰值和有效值;(2)确定设备的供电电压和供电设施的类型;(3)设备的暂态过电压根据过电压类别确定;(4)确定设备的污染等级(普通设备的污染等级为2);(5)确定电气间隙交叉的绝缘类型(功能绝缘,基本绝缘,附加绝缘,加强绝缘)。
开关电源爬电距离与电气间隙详解
摘要爬电距离:沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径。
电气间隙:在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间测得的最短空间距离。
即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,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。
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(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:釆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),在元件及PCB 板上的隔离距离如下:(下列数值未包括裕量)。
&、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 2.5mmb、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(保险笞之前) 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•输岀(除变压器外) 4.4mm 6.4mm输入•磁芯、输出•磯芯 2.2mm 3.2mmC、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0.7mm 1.4mm前)输入•地(保险管之前))0.7mm 1.4mm输入•地(保险管袪)0.9mm 1.4mm输入•输出(考虑为基本绝缘)0.9mm 1.4mm输入•输出(孝虑为加强绝缘) 1.8mm 2.8mm输入•磁芯、输出•磁芯0.7mm 1.4mm一.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扌当墙宽度的总和,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)。
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10
过电压和冲击耐受电压
G VVVF
输电线
入
户
家 电 家 电
用 器 用 器
隔离变压器
通 讯 线
配电箱
进线
入
户
特低压 设 备
工 设
业 备
IV类
III类
II类
I类
11
过电压和冲击耐受电压
例1:连连看 I II III IV
12
过电压和冲击耐受电压
冲击耐受电压(瞬态电压) ---决定电气间隙的主依据 电源网络的瞬态电压 通讯网络的瞬态电压 设备自身通断产生的瞬态电压 设备主动产生的脉冲瞬态电压
20
确定爬电距离要求值(usual)
工作电压 污染等级 绝缘材料CTI值 查表
例3:一个I类220V, IP40的LED驱动, Vo15Vmax, PCB板无灌胶。通过查表,试判 断内置接线端子,初级到金属外壳,初级到 次级的爬电距离要求。(假设变压器电压不高 于输入) 如果是II类,Vo150Vmax, 上述要求又如何?
21
IEC 61347中的爬电距离和电气间隙要求
22
电气间隙和爬电距离的测量方法
开槽 当开槽的宽度大于一定值时,爬电距离必须绕过开槽
污染等级 1 2 3 开槽宽度 X的最小值 mm 0.25 1.0 1.5
23
电气间隙和爬电距离的测量方法
━━━━━━ 电气间隙 ┅┅┅┅┅┅ 爬电距离 例4:
24
电气间隙和爬电距离的测量方法
━━━━━━ 电气间隙 ┅┅┅┅┅┅ 爬电距离 例5:
25
电气间隙和爬电距离的测量方法
━━━━━━ 电气间隙 ┅┅┅┅┅┅ 爬电距离 例6:
26
电气间隙和爬电距离(图文分析)经典!
电气间隙和爬电距离(图文分析)经典!IEC 60335-1:2001《家用和类似用途电器的安全通用要求》(第四版)标准在2001年5月公布,但由于配合使用的各个产品《家用和类似用途电器的安全XX特殊要求》很多还没有制订出来,所以目前还没有普遍使用2001版本的《通用要求》。
与第三版相比,新版标准在许多方面,特别是在爬电距离和电气间隙方面有了很多变化。
可以预见这些变化将会影响全世界未来10年家用电器及类似产品的结构设计,希望引起相关人员的注意,尤其是家电产品设计和测试方面人员的足够重视。
欧洲标准化组织在2002年对EN60335-1进行了换版,而中国国家标准GB4706.1相信很快更新。
据悉全国家用电器标准化技术委员会已经于2003年9月在烟台召开了GB4706.1-XXXX标准的起草工作会议,有希望在今年内完成征求意见稿。
下面笔者结合工作实践,给大家介绍一下标准制订的一些背景情况,并重点对变化较大的第29章作简单介绍。
背景介绍:在过去40多年里,第一版(1976),第二版(1988),第三版(1991)标准关于爬电距离和电气间隙的内容要求一直没有什么变化。
它们都是以过去积累的经验为基础制订出来的,但是现在看来这些要求相对保守,留有余地太多,或者说对制造商的要求高了。
例如:对于230V和小于130V的危险带电部件与易触及部件之间都是8mm爬电距离和电气间隙的要求和同样的交流耐压测试值的要求。
虽然TC 61(制订IEC 60335标准的委员会)早在编写第三版时,就已经注意到这些内容要求不尽合理,并打算修改,可是由于在这方面经验不足,更改条件还不成熟,所以被耽搁了好几年。
最近几年,随着IEC60664绝缘配合系统系列标准的不断完善,对于直流电压小于1000V和交流电压小于1500V绝缘配合有了更明确和具体的电气间隙和耐压要求,TC 61委员会就有了修订标准的技术基础。
因而参照IEC 60664所制订的新版IEC 60335与旧版相比,有很多变化,并且这些新增内容比较复杂,不太容易理解和掌握。
爬电距离和电气间隙图解
爬电距离和电气间隙图解这是一颗器件的两个脚。
在他们中间把PCB挖了一个孔。
红线的表示爬电距离蓝线的表示电气间隙。
接地电阻和绝缘电阻的概念接地电阻和绝缘电阻是完全不同的两个概念。
绝缘电阻是指绝缘材料的绝缘程度,一般都要求在几百千欧以上,以大为好。
接地电阻按接地的功用不同可分为保护接地、工作接地、防雷接地、信号地接地、防静电接地和隔离接地等等。
保护工作人员人身安全的接地措施称为安全保护接地。
为了使电器设备能够正常工作而采取的接地措施称为工作接地。
防雷击的避雷装置的接地称为防雷接地。
通讯、电子系统为抑制噪声和防止干扰的接地技术称为信地接地技术。
对于不同的接地装置,接地电阻的要求也不相同,从0.1欧到20欧,以小为好。
接地装置的组成接地体分为自然接地体与人工接地体。
接地装置能否符合要求,主要指标就是接地电阻。
安规电容只要通过安全规则认证的都叫安规电容,X Y电容都是需要用安规电容。
根据IEC 60384-14,电容器分为X电容及Y电容,1. X电容是指跨于L-N之间的电容器,2. Y电容是指跨于L-G/N-G之间的电容器。
(L="Line", N="Neutral", G="Ground")X电容底下又分为X1, X2, X3,主要差別在于:1. X1耐高压大于2.5 kV, 小于等于4 kV,2. X2耐高压小于等于2.5 kV,3. X3耐高压小于等于1.2 kVY电容底下又分为Y1, Y2, Y3,Y4, 主要差別在于:1. Y1耐高压大于8 kV,2. Y2耐高压大于5 kV,3. Y3耐高压n/a4. Y4耐高压大于2.5 kVX,Y电容都是安规电容,火线零线间的是X电容,火线与地间的是Y电容.它们用在电源滤波器里,起到电源滤波作用,分别对共模,差模工扰起滤波作用.安规电容是指用于这样的场合,即电容器失效后,不会导致电击,不危及人身安全. 安规电容安全等级应用中允许的峰值脉冲电压过电压等级(IEC664)X1 >2.5kV ≤4.0kV ⅢX2 ≤2.5kV ⅡX3 ≤1.2kV ——安规电容安全等级绝缘类型额定电压范围Y1 双重绝缘或加强绝缘≥ 250V Y2 基本绝缘或附加绝缘≥150V ≤250V Y3 基本绝缘或附加绝缘≥150V ≤250V Y4 基本绝缘或附加绝缘1、安规电容介绍安规电容是指用于这样的场合,即电容器失效后,不会导致电击,不危及人身安全。
电气间隙和爬电距离的测量
----GB7251-97(附录F)
基本原则 例1~例11规定的槽宽度X基本适用于以污染等级为函数的所有实例, 如下表: 污染等级 槽宽度X的最小值,mm
1 2 3 4
0.25 1.0 1.5 2.5
如果有关的电气间隙小于3mm,凹槽最小宽度则可以减小至该电气间隙的三 分之一。 测量爬电距离和电气间隙的方法在下面例1~例11中示出。这些例子使得在电 气间隙与槽之间,或在各种绝缘形式之间没有什么区别。 而且: ——假定任意角被宽度为Xmm的绝缘连接件在最不利的位置下桥接(见例3 ); ——当横跨槽顶部的距离为Xmm或更大时,应沿着凹槽的轮廓测量爬电距离 (见例2); ——在相对运动的部件处于最不利的位置时,测量这些部件之间的电气间隙 和爬电距离。
例7
条件:爬电距离路径由未浇合的接缝以及一边宽度小于X mm而另一边宽度等于或大于X mm的槽。 规则:电气间隙和爬电距离路径如图所示。
例8
条件:穿过一条未浇合接缝的爬电距离小于通过隔板顶部 的爬电距离。 规则:电气间隙是通过隔板顶部的最短直接空气路径。
例9
条件:应将螺钉头与凹壁之间,足够宽的间隙考虑在内。 规则:电气间隙和爬电距离路径如图所示。
例10
条件:螺钉头与凹壁之间的间隙过分窄小以至不必考虑。 规则:当距离等于X mm时,测量爬电距离是从螺钉至槽壁。
例11
C′移动部件
规则:电气间隙是通过筋顶的最短直接空气路径。爬电距离沿
着筋的轮廓。
例5
条件:爬电距离路径包括一条由未浇合的接缝及每边宽度 小于X mm的槽。 规则:爬电距离和电气间隙途径是如图所示的“虚线”的距离。
例6
条件:此爬电距离路包括一条未浇合的接缝以及每边宽度 等于或大于X mm的槽。 规则:电气间隙为“虚线”的距离。爬电距离路径沿槽的轮廓。
爬电距离和电器间隙
爬电距离和电器间隙概要:1、爬电距离:两导电部件之间沿绝缘材料表面的最短距离(爬电距离是沿表面计算的,如果是孔的话要绕过去);2、电气间隙:两导电部件之间在空气中的最短距离(空间直线距离)。
黄色路径是爬电距离,蓝色是电气间隙爬电距离和电气间隙:普通灯具交流(50/60HZ)正弦电压的最小距离(GB7000.1—2007表11.1)(普通灯具的爬电距离)工作电压有效值/V 不超过距离/mm 50 150 250 500 750 1000 爬电距离——基本绝缘PTI ?600 0.6 1.4 1.7 3 4 5.5<600 1.2 1.6 2.5 5 8 10 ——附加绝缘PTI ?600 — 3.2 3.6 4.8 6 8 <600 — 3.2 3.6 5 8 9 加强绝缘— 5.5 6.5 9 12 14 电气间隙——基本绝缘 0.2 1.4 1.7 3 4 5.5 ——附加绝缘— 3.2 3.6 4.8 6 8 ——加强绝缘— 5.5 6.5 9 12 14 1)PTI(耐起痕指数)按照IEC60112.IPX1或以上灯具交流(50/60HZ)正弦电压的最小距离(GB7000.1—2007表11.2)(普通灯具的爬电距离和IPX1或更高的灯具)工作电压有效值/V 不超过距离/mm 50 150 250 500 750 1000 爬电距离——基本绝缘PTI ?600 1.5 2 3.2 6.3 10 12.5175?PTI ,600 1.9 2.5 4 8 12.5 16 ——附加绝缘PTI ?600 — 3.2 4 8 12.5 16 加强绝缘— 5.5 6.5 9 12.5 16 电气间隙——基本绝缘 0.8 1.5 3 4 5.5 8 ——附加绝缘— 3.2 3.6 4.8 6 14 ——加强绝缘— 5.5 6.5 9 12 14 1)PTI(耐起痕指数)按照IEC60112.正弦或非正弦脉冲电压的最小值(GB7000.1—2007表11.3)(普通灯具的爬电距离和IPX1或更高的灯具)额定脉冲电压峰值/KV2.0 2.53.04.05.06.0 8.0 10 12 最小电气间隙/mm 1 1.5 2 3 4 5.5 8 11 14额定脉冲电压峰值/KV15 20 25 30 40 50 60 80 100 最小电气间隙/mm 18 25 33 40 60 75 90 130 170 耐起痕指数:指按照规定的方法试验,材料表面能经受住50滴电解液而没有形成漏电痕迹的最高电压值(在绝缘材料商滴氯化铵溶液的同时施加一定的电压值V,在50滴溶液滴完前,电极之间没有出现闪络或击穿现象,此时的电压值V就是耐起痕指数)。
电气间隙与爬电距离的区别
电气间隙与爬电距离的区别
电气间隙是指带电导体在空间的最短距离,爬电距离是指带电导体沿绝缘表面的最短距离. 举例说明:有一个电气设备的输入端,是用裸露的铜排作为输入导体,这时把这两根铜排在空间的最短距离称为电气间隙,在输入端子处,它们沿着输入端子的绝缘表面的最短距离称为爬电距离,象PCB上两根铜箔间边缘的最短距离就称为爬电距离,如果把两根铜箔之间的PCB 挖去,这时就成为爬电距离了.两者的区别就是电气间隙是没有绝缘体作陪村的,而爬电距离必须与绝缘体在一起.。
电气间隙与爬电距离
电气间隙与爬电距离
由于煤矿井下空气潮湿、粉尘较多、环境温度较高,严重影响电气设备的绝缘性能。
为了避免电气设备由于绝缘强度降低而产生短路电弧、火花放电等现象,对电气设备的爬电距离和电气间隙做出了具体规定。
自由满足电气间隙的要求,裸露导体之间和它们对地之间才不会发生击穿放电,才能保证电气设备的安全运行。
电气间隙:是指两裸露导体的最短空间距离。
爬电距离:是指不同电位的两个导体之间沿绝缘材料表面的最短距离。
对于隔爆型和增安型电气设备的电气间隙与爬电距离应符合表一的规定。
表一电气间隙与爬电距离
备注:表中a、b、c、d是绝缘材料按相对泄痕指数的分级。
对于本质安全型电气设备的电气间隙与爬电距离应符合表二的规定。
表二电气间隙与爬电距离
1
○2按IEC112(1979)《固体绝缘材料在潮湿条件下,相对泄痕指数测定的推荐方法》测定。
爬电距离是由电气设备的额定电压、绝缘材料的耐泄痕性能以及绝缘材料表面形状等因素决定的。
额定电压越高要求的爬电距离就越大;反之就越小。
绝缘材料的耐泄痕性能通常是用耐泄痕指数来表示。
耐泄痕指数是指固体绝缘材料能够承受50滴或100滴以上的电解液而没有形成漏电的最高电压。
绝缘材料根据相对泄痕指数分为a、b、c、d共四个级,a级最高,d级最低。
常用绝缘材料耐泄痕指数分级见表三。
表三绝缘材料按相对泄痕指数的分级。
电气间隙和爬电距离(图文分析)经典!
电气间隙和爬电距离(图文分析)经典!IEC 60335-1:2001《家用和类似用途电器的安全通用要求》(第四版)标准在2001年5月公布,但由于配合使用的各个产品《家用和类似用途电器的安全XX特殊要求》很多还没有制订出来,所以目前还没有普遍使用200版本的《通用要求》。
与第三版相比,新版标准在许多方面,特别是在爬电距离和电气间隙方面有了很多变化。
可以预见这些变化将会影响全世界未来10年家用电器及类似产品的结构设计,希望引起相关人员的注意,尤其是家电产品设计和测试方面人员的足够重视。
欧洲标准化组织在2002年对EN60335-1进行了换版,而中国国家标准相信很快更新。
据悉全国家用电器标准化技术委员会已经于2003年9月在烟台召开了标准的起草工作会议,有希望在今年内完成征求意见稿。
下面笔者结合工作实践,给大家介绍一下标准制订的一些背景情况,并重点对变化较大的第29章作简单介绍。
背景介绍:在过去40多年里,第一版(1976),第二版(1988),第三版(1991)标准关于爬电距离和电气间隙的内容要求一直没有什么变化。
它们都是以过去积累的经验为基础制订出来的,但是现在看来这些要求相对保守,留有余地太多,或者说对制造商的要求高了。
例如:对于230V和小于130V的危险带电部件与易触及部件之间都是8mm爬电距离和电气间隙的要求和同样的交流耐压测试值的要求。
虽然TC 61(制订IEC 60335标准的委员会)早在编写第三版时,就已经注意到这些内容要求不尽合理,并打算修改,可是由于在这方面经验不足,更改条件还不成熟,所以被耽搁了好几年。
最近几年,随着IEC60664绝缘配合系统系列标准的不断完善,对于直流电压小于1000V和交流电压小于1500V绝缘配合有了更明确和具体的电气间隙和耐压要求,TC 61委员会就有了修订标准的技术基础。
因而参照IEC 60664所制订的新版IEC 60335与旧版相比,有很多变化,并且这些新增内容比较复杂,不太容易理解和掌握。
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爬电距离和电气间隙图解。
红线的表示爬电距离蓝线的表示电气间隙。
接地电阻和绝缘电阻的概念接地电阻和绝缘电阻是完全不同的两个概念。
绝缘电阻是指绝缘材料的绝缘程度,一般都要求在几百千欧以上,以大为好。
接地电阻按接地的功用不同可分为保护接地、工作接地、防雷接地、信号地接地、防静电接地和隔离接地等等。
保护工作人员人身安全的接地措施称为安全保护接地。
为了使电器设备能够正常工作而采取的接地措施称为工作接地。
防雷击的避雷装置的接地称为防雷接地。
通讯、电子系统为抑制噪声和防止干扰的接地技术称为信地接地技术。
对于不同的接地装置,接地电阻的要求也不相同,从0.1欧到20欧,以小为好。
接地装置的组成接地体分为自然接地体与人工接地体。
接地装置能否符合要求,主要指标就是接地电阻。
安规电容只要通过安全规则认证的都叫安规电容,X Y电容都是需要用安规电容。
根据IEC 60384-14,电容器分为X电容及Y电容,1. X电容是指跨于L-N之间的电容器,2. Y电容是指跨于L-G/N-G之间的电容器。
(L="L in e", N="Neutral", G="Grou nd")X电容底下又分为X1, X2, X3,主要差別在于:1. X1耐高压大于2.5 kV,小于等于4 kV,2. X2耐高压小于等于 2.5 kV,3. X3耐咼压小于等于 1.2 kVY电容底下又分为Y1, Y2, Y3 , Y4,主要差別在于:1. Y1耐咼压大于8 kV,2. Y2耐高压大于5 kV,3. Y3耐高压n/a4. Y4耐高压大于2.5 kVX,Y电容都是安规电容,火线零线间的是X电容,火线与地间的是Y电容. 它们用在电源滤波器里,起到电源滤波作用,分别对共模,差模工扰起滤波作用.安规电容是指用于这样的场合,即电容器失效后,不会导致电击,不危及人身安全. 安规电容安全等级应用中允许的峰值脉冲电压过电压等级(IEC664 )X1 >2.5kV< 4.0kV m X2 < 2.5kV 口X3 < 1.2kV ――规电容安全等级绝缘类型额定电压范围Y1双重绝缘或加强绝缘 > 250V Y2基本绝缘或附加绝缘> 150V < 250V Y3基本绝缘或附加绝缘 > 150V < 250V Y4基本绝缘或附加绝缘1、安规电容介绍安规电容是指用于这样的场合,即电容器失效后,不会导致电击,不危及人身安全。
安規電容通常只用于抗干擾電路中的濾波作用。
安规电容的放电和普通电容不一样,普通电容在外部电源断开后电荷会保留很长时间,如果用手触摸就会被电到,而安规电容则没这个问题。
处于安全考虑和EMC考虑,一般在电源入口建议加上安规电容。
在交流电源输入端, 一般需要增加 3 个安全电容来抑制EMI 传导干扰。
它们用在电源滤波器里,起到电源滤波作用,分别对共模,差模工扰起滤波作用。
Y 电容:在火线和地线之间以及在零线和地线之间并接的电容,一般统称为Y 电容。
这两个丫电容连接的位置比较关键,必须需要符合相关安全标准,以防引起电子设备漏电或机壳带电, 容易危及人身安全及生命。
它们都属于安全电容, 从而要求电容值不能偏大, 而耐压必须较高。
一般情况下,工作在亚热带的机器,要求对地漏电电流不能超过0.7mA;工作在温带机器,要求对地漏电电流不能超过0.35mA。
因此,Y电容的总容量一般都不能超过4700PF (472)。
Y 电容的电容量必须受到限制,从而达到控制在额定频率及额定电压作用下,流过它的漏电流的大小和对系统EMC性能影响的目的。
GJB151规定Y电容的容量应不大于0.1uF 。
Y 电容除符合相应的电网电压耐压外,还要求这种电容器在电气和机械性能方面有足够的安全余量,避免在极端恶劣环境条件下出现击穿短路现象,Y 电容的耐压性能对保护人身安全具有重要意义。
特别指出:作为安全电容的Y 电容, 要求必须取得安全检测机构的认证。
Y 电容外观多为橙色或蓝色, 一般都标有安全认证标志(如UL、CSA 等标识)和耐压AC250V或AC275V字样。
然而,其真正的直流耐压高达5000V以上。
必须强调,Y电容不得随意使用标称耐压AC250V或者DC400V^类的普通电容来代用。
X 电容:在火线和零线抑制之间并联的电容, 一般称之为X 电容。
由于这个电容连接的位置也比较关键, 同样需要符合相关安全标准。
X 电容同样也属于安全电容之一。
根据实际需要,X 电容的容值允许比Y 电容的容值大, 但此时必须在X 电容的两端并联一个安全电阻, 用于防止电源线拔插时, 由于该电容的充放电过程而致电源线插头长时间带电。
安全标准规定, 当正在工作之中的机器电源线被拔掉时, 在两秒钟内, 电源线插头两端带电的电压(或对地电位)必须小于原来额定工作电压的30%。
作为安全电容之一的X 电容,也要求必须取得安全检测机构的认证。
X电容一般都标有安全认证标志和耐压AC250V或AC275V字样,但其真正的直流耐压高达2000V以上,使用的时候不要随意使用标称耐压AC250V或者DC400V之类的的普通电容来代用。
通常,X 电容多选用纹波电流比较大的聚脂薄膜类电容。
这种类型的电容,体积较大,但其允许瞬间充放电的电流也很大,而其内阻相应较小。
普通电容纹波电流的指标都很低, 动态内阻较高。
用普通电容代替X 电容, 除了电容耐压无法满足标准之外, 纹波电流指标也难以符合要求。
2、安规电容分;安规电容分为x型和y型。
交流电源输入分为3个端子:火线L/零线N/地线G, (L=Line, N=Neutral, G=Ground)。
跨于"L-N ”之间,即"火线-零线”之间的是X电容;跨于“ L-G/N-G ”之间,即“火线-地线或零线-地线”之间的是Y电容。
火线与零线之间接个电容就像是“ X” ,而火线与地线之间接个电容像个“ Y”,这些都不是按什么材质来分的。
由于火线与零线跨接电容, 受电压峰值的影响, 为避免短路, 比较注重的参数就是电容。
火线与地线跨接电容要涉及到漏电安全的问题,因此它注重的参数就是绝缘等级,太大的容值电容会在电源断电后对人对器件产生影响。
所以Y型安规电容按绝缘等级分为Y1,Y2, Y3,Y4电容。
X1, X2, X3 型安规电容的主要差别见下表:至于安规标准各个国家有一些差别,但额定电压无非就是250和400。
各大厂家做的安规电容就是要满足这个安规标准的需求,一个安规电容可以满足Y电容的要求,也有可以做成满足X电容要求。
所以就有的安规电容上标X1Y1,X1Y2… 等。
一般安规电容内部包含了若干个X电容和Y电容,一般为1个X电容,两个Y电容,具体看外标参数。
容量计算:一般两级X电容,前一级用0.47UF,第二级用0.1uF ;单级则用0.47UF (电容容量的大小和电源的功率无直接关系)而X电容一般是薄膜电容MKP之类,方型外观,绿色,丫电容也有薄膜电容,不过好象耐压做不大,所以多数丫电容是陶瓷电容耐压1KV以上。
值由于安规的漏电流规定一般很小。
x电容是跨接在电力线两线(L-N )之间的电容,一般选用金属薄膜电容;丫电容是分别跨接在电力线两线和地之间(L-E,N-E)的电容,一般是成对岀现。
基于漏电流的限制,丫电容值不能太大,一般X电容是uF级,丫电容是nF级。
X电容抑制差模干扰,丫电容抑制共模干扰。
C1,C4-----X 电容C2,C3----Y 电容安规电容是指用于这样的场合,即电容器失效后,不会导致电击,不危及人身安全Y电容的电容量必须受到限制,从而达到控制在额定频率及额定电压作用下,流过它的漏电流的大小和对系统EMC性能影响的目的。
GJB151规定丫电容的容量应不大于0.1uF。
Y电容除符合相应的电网电压耐压外,还要求这种电容器在电气和机械性能方面有足够的安全余量,避免在极端恶劣环境条件下出现击穿短路现象,丫电容的耐压性能对保护人身安全具有重要意义。
安规基础知识学习(考试)一. 选择题:(2*10=20)1. 3C 认证是:AA.中国安全强制认证B.中国强制质量认证C.中国质量认证D.安全认证2. 中国安全强制认证得标志是:BEECC.ULD.VDE3. 当工作电压60V<U三660V时,其爬电距离为:CA.1mmB.3mmC.5mmD.6mm4. 以下不属安规要求的项目是:DA.耐电压B.绝缘电阻C.漏电流D.体积5. 以下不属于安规控制的元器件为:CA.保险丝B.变压器C.电阻器D.压敏电阻器6. CSA 安规是C 的安规标志A.日本B.美国C.加拿大D.韩国7. 中国大陆的交流单相电源标准制式为:AA.220V/50HzB.230V/50HzC.110V/60HzD.120V/60Hz8. 三极单相电源插头的标记中,’的I含意是:BA.火线B.零线C.地线D.中心线9. 人体能承受的最大安全电压是:AA.60VB.100VC.36VD.12V10. 对人体有害的金属是:DA.铁B.钙C.钠D.镉二.填空题:(3*10=30)1. UL 是美国的安全认证机构.2. 产品进行HI-POT 试验是防止人体受到电击伤害.3. 标志表示该产品必须是双重绝缘.4. 变压器的BOBBII 必须具有防火阻燃功能.5. 通过中国安规认证的产品必须在产品及其包装上标示3C认证标志.6. 销往美国的产品必须取得UL 的认证.7. 对有安规要求的元器件及材料,在生产过程中必须进行控制和追溯管理.8. 电器设备在使用过程中,其金属外壳必须可靠接地.9. 产品的耐电压与其结构,使用的材料和当时的环境有关.10. 天气越干燥, 电器的绝缘电阻越大.三.判断题1. 产品使用环境中没有火源,因此不需要具有防火特性.( X )2. 我们在与铅制品接触时,身体未出现异常,因此不需要对铅制品进行控制.( X )3. 电器产品的外壳使用绝缘材料制成的,因此不需对其绝缘性能进行检查.( X )4. 电器使用过程中烧毁,主要是电流过大造成.( V )5. 我们可以用3A的保险丝代替规定使用2A的保险丝.(X )6. 在中国大陆销售的所有产品均应取得3C 认证.( X )7. 安规要求使用400V,2A 的保险丝,现改用300V,2A 的保险丝,产品一切正常,据此可以改为300V,2A 的保险丝.( X )8. 电气间隙是指带电导体之间沿绝缘表面通过的最短距离.( X )9. 在变压器中,一次侧的电压必定比二次侧的电压高.( X )10. 接地电阻越小越好.( V )四.解答题一. 解答题:(6*5=30)1. 安规主要控制那几个方面的要求?a.电击b.火灾c.电磁辐射d.环境污染e.化学辐射f.能量冲击g.化学腐蚀h.机械伤害和热伤害2. 取得安规认证的产品在生产时, 应当如何控制?答:1) 采购在购买材料时,对安规材料必须要按照安规认证机构规的要求购买, 其依据是安规认证机构的安全关键件清单.2) IQC 在进行来料检查时, 要对安规材料的安全特性进行确认,必要时还要按照安规认证机构的要求做定期确认检验.3) 资材,制造部门在安规材料的储存,搬运过程中,要做好标示,定区存放,,防止误取误用.4) 在线生产,IPQC 应根据安规认证机构的安全关键件清单对安规材料进行重点核对,并在安规关键件CHECK LIST 中做好纪录.5) 产品维修人员在维修时, 如需要更换安规材料时,必须确认更换的材料符合安规要求,并且按照维修品的流程重新投入.6) 对安规测试仪器要经常做运行检查和功能点检,确保安规测试仪器能正确识别安规不良品.7) 成品要根据安规认证机构的要求进行定期确认检验, 确保安规认证的标志只在获的安规认证的产品上出现,使用安规认证标志必须货的安规机构的认可或批准.3. 工作电压为230V 的电器,HI-POT 的试验电压是多少?答:1) 如果是普通绝缘,那么:A. 一般检查:1000+2*230=1460V , 取1500VB. 产线连续性检查:(1000+2*230)*1.2=1752V,1800V 2)如果是双重绝缘:A.一般检查:(1000+2*230)*2=2920V ,取3000VB.产线连续性检查(1000+2*230)*1.2*2=3504V , 取3600V4. EX7440 安规分析仪有那些功能?答: 1)交流那压测试2)直流耐压测试3)绝缘电阻4)接地电阻5.变压器, 电感有那些安规要求?答: 变压器,电感在电子电气产品中是一种非常重要的安规材料,一般来讲它们主要有如下几点要求: 1). 骨架(BOBBIN) 必须是防火阻燃材料,并且骨架材料的厚度必须满足安规认证机构的要求2). 漆包圆铜线必须在绝缘和耐温等级上满足安规认证机构的要求. 3). 外包绝缘胶带的厚度必须符合安规认证机构的要求4). 绝缘漆(凡力水)虽然安规认证机构没有特别要求,但其绝缘组抗和耐温等级也必须与变压其本身相适应.5). 以上材料一般均要求通过安规机构的安规认证.6).对于变压器成品如果在使用中温度超过一定的范围,还要对变压器的绝缘系。